Похожие вопросы
2025-08-24 04:24:30
Восстановление оксида железа до свободного металла Fe2O3,к + 3H2,г = 2Fek +3H2O, при 298 К и парциальных давлениях газов: РH2
= 1,5 атм и PH20 = 0,9 атм ...
- возможно, т.к. Д, G° > 0
- невозможно, т.к. Д, G° > 0
- возможно, т.к. Д, G<0
Другие предметы Университет Термодинамика химических реакций восстановление оксида железа Fe2O3 свободный металл парциальные давления газов термодинамика Д G° химические реакции университетская химия условия реакции химия в университете Новый
2025-08-24 04:24:39
Для того чтобы определить, возможно ли восстановление оксида железа (Fe2O3) до свободного металла (Fe) в условиях, указанных в вопросе, необходимо рассмотреть изменение свободной энергии Гиббса (ΔG) для данной реакции.
Шаг 1: Запись реакции
Реакция восстановления оксида железа выглядит следующим образом:
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
Шаг 2: Определение стандартного изменения свободной энергии (ΔG°)
Для начала, мы должны найти стандартные значения ΔG° для всех веществ, участвующих в реакции. Эти значения можно найти в таблицах термодинамических данных.
Шаг 3: Расчет ΔG° для реакции
- Сначала находим ΔG° для продуктов:
- ΔG°(Fe) = 0 (стандартное состояние)
- ΔG°(H2O) (при 298 К) - значение берется из таблиц.
- Теперь находим ΔG° для реагентов:
- ΔG°(Fe2O3) - значение берется из таблиц.
- ΔG°(H2) = 0 (стандартное состояние).
- Используя эти значения, рассчитываем ΔG° для реакции:
ΔG° = ΣΔG°(продукты) - ΣΔG°(реагенты)
Шаг 4: Определение ΔG при заданных условиях
После того как мы нашли ΔG°, необходимо учесть парциальные давления газов в реакции. Для этого используем уравнение Гиббса:
ΔG = ΔG° + RT ln(Q),
где Q - реакционная степень, которая рассчитывается как:Q = (PH2O^3) / (PH2^3).
Шаг 5: Анализ полученных значений
Если ΔG < 0, то реакция возможна и будет происходить спонтанно. Если ΔG > 0, то реакция невозможна.
Вывод:
Если после всех расчетов мы получим ΔG < 0, то восстановление Fe2O3 до Fe возможно. Если ΔG > 0, то восстановление невозможно.
Таким образом, правильный ответ на вопрос зависит от расчетов ΔG и ΔG°. Если ΔG < 0, то ответ: возможно, т.к. ΔG < 0. Если ΔG > 0, то ответ: невозможно, т.к. ΔG > 0.
