О теплоте реакции диоксида азота с водой
Thread Content
Уважаемые коллеги! В связи с рабочими задачами необходимо узнать теплоотдачу при реакции диоксида азота с водой. Уравнение этой реакции выглядит следующим образом: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO + Q. Однако было обнаружено, что значения Q, приведенные в различных источниках, сильно отличаются. Например, в учебниках («Химия для старших классов», том 2, а также «Технология неорганического производства» под редакцией Чэнь Упиня) значение Q составляет более 136 кДж/моль； В то же время, при использовании стандартных данных энтальпии образования (из практического справочника химических инженеров «Perry’s Standard Tables and Formulas», автор — Джеймс Г. Спетт, 2005 г., или из таблиц, приведенных в учебниках по неорганической химии), значение составляет около 71,3 кДж/моль. Разница между этими значениями весьма значительна. Не знаю, есть ли среди коллег из отрасли нитратов те, кто может сказать, какое из этих значений ближе к действительности? Благодарю огромно!
Разница ли это с катализатором или поддержкой горения? Не понимаю, пусть ответит эксперт
Значение стандартной энтальпии реакции при температуре 298,15 К рассчитывается с использованием данных о стандартной энтальпии образования; его можно применять при составлении информации о химических принципах технологических процессов и т. д. Но это может привести к значительным расхождениям с данными о тепловыделении при реакции в условиях температуры и давления, необходимых вам на практике. Самое важное — обеспечить правильный фазовый состояние компонентов H2O и HNO3. Например, указанное автором значение стандартной энергии реакции –71,3 кДж/моль соответствует случаю, когда компоненты H2O и HNO3 находятся в жидкой фазе, а остальные компоненты — в газообразной фазе ； Если все компоненты находятся в газофазе, то оценочное значение стандартной реакционной энергии составляет примерно -36,7 кДж/моль. Поэтому при приведении данных о стандартной теплоте реакции необходимо указывать соответствующие фазы веществ H2O и HNO3, иначе может возникнуть двусмысленность. Предполагается, что данные автора сообщения о том, что «значение Q всегда превышает 136 кДж/моль», соответствуют данным о энергии реакции при фактических условиях температуры и давления, причем компоненты H2O и HNO3 находятся в жидком состоянии. Рекомендуется автору использовать программы для моделирования процессов, такие как ASPEN или PRO/II, для проведения расчетов. Сравнение полученных результатов с данными о теплоте реакции позволяет добиться высокой точности расчетов; это довольно просто.
Благодарим вас за участие. Температура реакции при поглощении дыма не очень высока, поэтому разница с стандартной теплотой реакции будет незначительной. Рассчитанная теплота реакции относится к случаю, когда H2O и HNO3 находятся в жидком состоянии. Я считаю, что такая разница обусловлена не этими факторами； Кроме того, показатель, рассчитанный на основе стандартной энтальпии образования в ASPEN, также сильно отличается; мне не нужен результат расчета, а нужны данные, проверенные на практике.
Тепло, выделяющееся в процессе фактического поглощения нитрата, включает не только тепло реакции, но и тепло растворения или разбавления; это суммарный тепловой эффект процесса. Для вашего справочника.
Данные о тепле разбавления довольно точны, сомнений в них нет