Ответ:

Объяснение:

Рассчитайте  тепловой эффект (энтальпию) и изменение  энтропии реакции. Рассчитайте  энергию  Гиббса  реакции  при температуре  Т=500 К и  определите  пойдет ли  данная  реакция  при данной  температуре  в  прямом  направлении. При  какой температуре  установится  химическое  равновесие.

                      СаСО3  =   СаО   +  СО2 ↑

Возьмем  из  справочника   стандартные  значения  энтальпии ΔН°  и  энтропии  S°  для  каждого  из  веществ  в  уравнении:

                                            СаСО3                    СаО                   СО2

ΔН°₂₉₈  кДж/моль                - 1207                   - 635,5                - 393,5

S°₂₉₈  Дж/моль · К                   88,0                     39,7                  213,8

Вычислим   тепловой  эффект  реакции:  

Тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования (ΔНобр

или ΔНf) продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования

исходных веществ.

Под теплотой (энтальпией) образования понимают тепловой эффект

реакции образования 1 моль соединения из простых веществ, обычно   находящихся в устойчивом состоянии при 25ºС (298 К) и давлении 101,3   кПа. Такие условия называются стандартными, а энтальпия образования   в стандартных условиях обозначается ΔН0

298 обр. Стандартные значения   энтальпий образования соединений приведены в справочниках.

При этом стандартные энтальпии образования простых веществ

принимаются равными нулю.  Тогда, согласно закона Гесса, можно записать:

   ΔНº реакции = ΣΔНº обр конеч. – ΣΔНº обр нач.

 ΔНº реакции = -635,5  + (-393,5)  - ( -1207) = +178,0 кДж/моль

 Положительное  значение  энтальпии   указывает  на то, это  реакция  эндотермическая,  и  протекает  только  при  поступлении  теплоты  из вне.

Аналогичным  образом  определяем    энтропию  реакции

ΔSº реакции = ΣSº обр конеч. – ΣSº обр нач.

ΔSº реакции = (39,7   +   213,8) -  88,0  = + 165,5   Дж/моль · К

Положительное   изменение  энтропии говорит  о  том,  что  прямая  реакция   протекает  с  увеличением  энтропии

Теперь,  зная  энтальпию  и энтропию  процесса  можно  рассчитать  величину  энергии  Гиббса:

                   ΔG  =  ΔH  - TΔS

 Тогда  при  Т =  500 К   рассчитаем  величину  изменения  энергии Гиббса  

        ΔG°  =   178  -  500· 0,165,5  =  178 - 82,7  = 95,3  кДж/моль

 Положительное  значение  энергии  Гибса  указывает  на то  что  при этих  условиях   реакция  в прямом  направлении  протекать  не  будет.  

 Если система  находится в  равновесии, то ΔG°  = 0.  Это  наблюдается  когда  ΔН  =  Т·ΔS.    Для  нашей  задачи   Т·ΔS =  178 кДж    Это  наблюдается  при Т =  178  :  0,1655 = 1075,5  К  

                        СаСО3 ⇔ СаО  +  СО2