Как можно определить изменение стандартной энтальпии ΔHº298 для процесса образования мочевины: 2NH3(г) + CO2(г

Тема: Определение изменения стандартной энтальпии ΔHº298 для процесса образования мочевины

Пояснение:
Для определения изменения стандартной энтальпии ΔHº298 для процесса образования мочевины, мы можем использовать стандартные энтальпии образования реагирующих веществ и уравнение реакции. Стандартная энтальпия образования (ΔHºf) - это энергия, выделяемая или поглощаемая при образовании одного моля вещества из его элементов в стандартных условиях (25 °C и 1 атм).

Для данной реакции образования мочевины:

2NH3(г) + CO2(г) → H2O(ж) + (NH2)2CO(к)

Мы знаем стандартные энтальпии образования газообразного аммиака (NH3), углекислого газа (CO2), воды (H2O) и мочевины ((NH2)2CO).

ΔHºf(NH3) = -46,1 кДж/моль
ΔHºf(CO2) = -393,5 кДж/моль
ΔHºf(H2O) = -285,8 кДж/моль
ΔHºf((NH2)2CO) = -334,4 кДж/моль

Рассчитаем изменение стандартной энтальпии ΔHº298 используя закон Гесса, который гласит, что изменение энтальпии в реакции зависит только от начальных и конечных состояний, а не от промежуточных шагов. Запишем уравнение Гесса для данной реакции:

ΔHº298 = Σ(ΔHºf(продукты)) - Σ(ΔHºf(реагенты))

ΔHº298 = [ΔHºf(H2O) + ΔHºf((NH2)2CO)] - [2ΔHºf(NH3) + ΔHºf(CO2)]

Подставим известные значения и проведем вычисления, чтобы определить ΔHº298.

Пример использования:
Найдите ΔHº298 для процесса образования мочевины, используя следующие стандартные энтальпии образования в кДж/моль:
ΔHºf(NH3) = -46,1
ΔHºf(CO2) = -393,5
ΔHºf(H2O) = -285,8
ΔHºf((NH2)2CO) = -334,4

Совет:
Чтобы лучше понять и запомнить эту концепцию, советуем вам углубиться в изучение стандартных энтальпий образования и закона Гесса. Также полезно изучить другие химические законы и термодинамические концепции, чтобы иметь полное представление о процессе формирования реакций и изменении энергии.

Практика:
Рассчитайте ΔHº298 для процесса образования воды (H2O) из элементов в стандартных условиях, используя стандартные энтальпии образования в кДж/моль:
ΔHºf(H2) = 0
ΔHºf(O2) = 0
ΔHºf(H2O) = -285,8