Определить температуру, при которой возможен карботермический процесс

PbO_(к) + C_(к) < = > Pb_(к) + CO_(г).

Дано: Уравнение реакции	Решение Приведенный процесс будет возможен, когда относительное давление оксида углерода (II) будет равно т.е. Р СО = 1.
Т –?

Поскольку К _р = Р _СО = 1, то температуру, при которой будет соблюдаться это условие, можно определить из уравнения

–2,303 RT lgK_p = Δ _rH º(298 K) – Δ _rS º(298 K).

Так как lgK_P = lg1 = 0, то 0 = Δ _rН º(298 K)1000 – ТΔ _rS º(298 K)

Откуда ,

где 1000 – коэффициент перевода килоджоулей в джоули.

Δ _rH º(298 K) и Δ _rS º(298 K) определим по первому следствию из закона Гесса. Подставим табличные данные в уравнение:

PbO_(к) + C_(к) < = > Pb_(к) + CO_(г)

Δ _fH º(298 K) –219,3 0 0 -110,5

кДж/моль

S º(298 K) 66,1 5,7 64,9 197,5

Дж/моль К ·

Δ _rH º(298 K) = –110,5 – (–219,3) = 108,8 кДж,

Δ _rS º(298 K) = 197,5 + 64,9 – 5,7 – 66,1 = 190,6 Дж/К.

.

Ответ: процесс возможен при нагревании с Т =571 К.

1. Вычислить массовую долю оксида цинка в смеси с цинком, если при взаимодействии 7,27 г смеси с водным раствором щелочи выделилось 1,12 л водорода (н.у.).Поскольку водород выделяется только при взаимодействии цинка с водным раствором щелочи, то массу цинка определяем из уравнения реакции:

Zn + 2H₂О + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Zn – 2e = Zn²⁺ 1

2H⁺ + e = H 2

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + 2H

Составляем пропорцию:

65,4 г Zn 22,4 л Н₂

m_Zn 1,12 л Н₂,

где М_Zn = 65,4 г/моль.

m _Zn = .

m _ZnО = m _смеси – m _Zn = 7,27 – 3,27 = 4 г.

.

Ответ: .