Рассчитайте стандартную ЭДС топливного элемента. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по химии
Рассчитайте стандартную ЭДС топливного элемента

Рассчитайте стандартную ЭДС топливного элемента .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Рассчитайте стандартную ЭДС топливного элемента, в котором протекает реакция С2Н6(г) + 3,5О2(г) → 2СО2(г) + 3Н2О(ж). Необходимые термодинамические данные возьмите в приложении.

Ответ

Е = 1,086 В.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

При работе топливного элемента происходят следующие электродные процессы:
А) С-3 – 7е → С+4| 2 – окисление;
К) О0 + 2е → О-2 | 7 – восстановление.
Общее число электронов – 14.
Выпишем из справочника необходимые термодинамические данные:
Вещество С2Н6(г) О2(г) СО2(г) Н2О(ж)
∆Ноf,298, кДж/моль -84,68 0 -393,51 -285,84
Sо298, Дж/моль∙К 229,5 205,04 213,68 70,08
Изменение стандартной энтальпии в ходе реакции равно
∆Ноr,298 = Σ∆Ноf,298(прод) - Σ∆Ноf,298(исх.в-в);
∆Ноr,298 = 2∙∆Ноf,298(СО2) + 3∙∆Ноf,298(Н2О) - ∆Ноf,298(С2Н6) – 3,5∙∆Ноf,298(О2);
∆Ноr,298 = 2∙(-393,51) + 3∙(-285,84) – (-84,68) – 3,5∙0 = -1559,86 (кДж) = -1559860 (Дж)
Изменение энтропии в ходе реакции в стандартных условиях равно
∆Sоr,298 = ΣSо298(прод) - ΣSо298(исх.в-в);
∆Sоr,298 = 2∙Sо298(СО2) + 3∙Sо298(Н2О) - Sо298(С2Н6) – 3,5∙Sо298(О2);
∆Sоr,298 = 2∙213,68 + 3∙70,08 – 229,5 – 3,5∙205,04 = -309,54 (Дж/К).
Изменение энергии Гиббса при работе топливного элемента при Т = 298 К равно
∆Gо298 = ∆Ноr,298 - Т∙∆Sоr,298;
∆Gо298 = - 1559860 - 298∙(-309,54) = -1467617,08 (Дж).
ЭДС топливного элемент равна
Е = - ∆Gо298/п∙F,
где ∆Gо298 – изменение энергии Гиббса при работе топливного элемента, -1467617,08 Дж;
п – число электронов, участвующих в электродных процессах, равно 14;
F – постоянная Фарадея, равна 96485 Кл.
Е = 1467617,08/14∙96485 = 1,086 (В)
Ответ: Е = 1,086 В.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу