Решение задачи: Fe2O3(к) + Mg(к) -> Fe(к) + MgO(к)

Решение задачи: Для того чтобы определить, является ли процесс экзо- или эндотермическим, и рассчитать стандартную энтальпию реакции, нам понадобятся стандартные энтальпии образования всех веществ, участвующих в реакции. 1. Запишем уравнение реакции: \[ \text{Fe}_2\text{O}_3(\text{к}) + 3\text{Mg}(\text{к}) \rightarrow 2\text{Fe}(\text{к}) + 3\text{MgO}(\text{к}) \] (Обратите внимание, что я уравнял реакцию, так как в исходном условии она была неуравнена. Это очень важно для правильного расчета.) 2. Найдем стандартные энтальпии образования (\(\Delta H_f^\circ\)) для каждого вещества. Эти значения обычно берутся из справочников. * \(\Delta H_f^\circ(\text{Fe}_2\text{O}_3, \text{к}) = -824,2 \text{ кДж/моль}\) * \(\Delta H_f^\circ(\text{Mg}, \text{к}) = 0 \text{ кДж/моль}\) (Энтальпия образования простого вещества в стандартном состоянии равна нулю) * \(\Delta H_f^\circ(\text{Fe}, \text{к}) = 0 \text{ кДж/моль}\) (Энтальпия образования простого вещества в стандартном состоянии равна нулю) * \(\Delta H_f^\circ(\text{MgO}, \text{к}) = -601,7 \text{ кДж/моль}\) 3. Рассчитаем стандартную энтальпию реакции (\(\Delta H_{реакции}^\circ\)) по формуле: \[ \Delta H_{реакции}^\circ = \sum n \cdot \Delta H_f^\circ(\text{продукты}) - \sum m \cdot \Delta H_f^\circ(\text{исходные вещества}) \] где \(n\) и \(m\) – стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. Подставим значения: \[ \Delta H_{реакции}^\circ = [2 \cdot \Delta H_f^\circ(\text{Fe}, \text{к}) + 3 \cdot \Delta H_f^\circ(\text{MgO}, \text{к})] - [1 \cdot \Delta H_f^\circ(\text{Fe}_2\text{O}_3, \text{к}) + 3 \cdot \Delta H_f^\circ(\text{Mg}, \text{к})] \] \[ \Delta H_{реакции}^\circ = [2 \cdot (0) + 3 \cdot (-601,7 \text{ кДж/моль})] - [1 \cdot (-824,2 \text{ кДж/моль}) + 3 \cdot (0)] \] \[ \Delta H_{реакции}^\circ = [0 - 1805,1 \text{ кДж}] - [-824,2 \text{ кДж} + 0] \] \[ \Delta H_{реакции}^\circ = -1805,1 \text{ кДж} + 824,2 \text{ кДж} \] \[ \Delta H_{реакции}^\circ = -980,9 \text{ кДж} \] 4. Определим тип процесса. Поскольку значение стандартной энтальпии реакции \(\Delta H_{реакции}^\circ\) отрицательно (\(-980,9 \text{ кДж}\)), это означает, что в ходе реакции выделяется тепло. Вывод: * Значение стандартной энтальпии реакции составляет \(-980,9 \text{ кДж}\). * Процесс является **экзотермическим**, так как \(\Delta H_{реакции}^\circ < 0\).