Зависимость теплового эффекта реакции от температуры определяется законом Кирхгофа:

(1)

где: ∆Н0298 – стандартный тепловой эффект реакции при 298 К;

∆СР - изменение теплоемкости системы в результате протекания реакции.

Последняя величина рассчитывается по уравнению:

(2)

где Ср,i – мольная изобарная теплоемкость i-го вещества;

ni – стехиометрический коэффициент i-го вещества в уравнении реакции (1).

После подстановки зависимостей Ср,i в выражение (2), оно имеет вид

∆Ср,i = ∆а + ∆bТ + ∆с/Т-2 (3)

где (4)

∆b и ∆с/ рассчитываются аналогично.

∆а = а(н2о) + а(cos) – (а(н2s) + a(co2)) = 30,00+48,12-(44,14+29,31) =

= 78,12 – 73,51 = 4,61 Дж/моль∙К

∆b = b(н2о) + b(cos) – (b(н2s) + b(co2)) =

= 8,45∙10-3 +10,71∙10-3 – (9,04∙10-3 + 15,40∙10-3) = -5,28∙10-3

∆сi = с/(н2о) + с/ (cos) – с/ (co2) = -8,20∙105 + 0,33∙105 + 8,54∙105 = 0,67∙105

Значение ∆Н0298 определяется по стандартным теплотам образования ∆Н0298,i:

(5)

Значения теплот образования соответствующих веществ приведены в табл. 1. После их подстановки в уравнение (5) имеем

∆Н0298 = -141,70 - 241,81 – (-393,51 – 20,60) = -383,51+417,11 = 33,6 кДж =

= 33600 Дж

В соответствии с заданием необходимо рассчитать тепловые эффекты в интервале температур 800 – 1700 К при шаге температуры 100 К. После подстановки значений ∆Ср из уравнения (3) в (1) получим тепловые эффекты:

= 30600+((4,61Т - 2,64∙10-3 Т2 – 0,67∙105 Т-1)-(1373,78 - 243,44 – 224,83)) =

=(30600 - 905,51) + 4,61Т – 0,67∙105 Т-1 – 2,64∙10-3Т2

∆Н0т = 4,61Т – 0,67∙105Т-1 – 2,64∙10-3Т2 + 29694,49

∆Н0800 = 4,61∙800 – 0,67∙105/800 – 2,64∙10-38002 + 29694,49 =

= 3688 – 83,75 – 1689,6 + 29694,49 = 31609,15 Дж

……………………………………………………………………….

∆Н01700 = 4,61∙1700 – 0,67∙105/1700 – 2,64∙10-3∙17002 + 29694,49 = 29862,48 Дж

Значения тепловых эффектов приведем в табл. 2.

Таблица 2.

Величина ∆Н0т при различных температурах для

реакции H2S + CO2= H2O + COS