Определите термодинамическую возможность протекания реакции 4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(г) при стандартном давлении и температуре 25 °С, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ.

Для определения термодинамической возможности протекания реакции необходимо вычислить изменение свободной энергии (ΔG) системы при стандартных условиях (т.е. стандартное давление и температура).

Шаги решения:
1. Найти изменение энтальпии (ΔH) реакции, используя значения стандартных теплот образования веществ. В данном случае, нам даны следующие значения:
ΔH (4NH3) = -46 кДж/моль
ΔH (3O2) = 0 кДж/моль
ΔH (2N2) = 0 кДж/моль
ΔH (6H2O) = -483 кДж/моль

ΔH общ = (2 * ΔH (N2)) + (6 * ΔH (H2O)) – (4 * ΔH (NH3)) – (3 * ΔH (O2))

Подставляем значения:
ΔH общ = (2 * 0) + (6 * (-483)) – (4 * (-46)) – (3 * 0) = -2776 кДж/моль

2. Найти изменение энтропии (ΔS) реакции, используя значения абсолютных стандартных энтропий веществ. Нам даны следующие значения:
ΔS (4NH3) = 192.8 Дж/(моль·К)
ΔS (3O2) = 205.0 Дж/(моль·К)
ΔS (2N2) = 191.5 Дж/(моль·К)
ΔS (6H2O) = 366.0 Дж/(моль·К)

ΔS общ = (2 * ΔS (N2)) + (6 * ΔS (H2O)) – (4 * ΔS (NH3)) – (3 * ΔS (O2))

Подставляем значения:
ΔS общ = (2 * 191.5) + (6 * 366.0) – (4 * 192.8) – (3 * 205.0) = 2141.2 Дж/(моль·К)

3. Вычислить изменение свободной энергии (ΔG) по формуле:
ΔG = ΔH – T * ΔS

Подставляем значения:
ΔG = -2776 кДж/моль – (298 К * 2141.2 Дж/(моль·К)) = -307099.6 Дж/моль

4. Определить термодинамическую возможность протекания реакции при стандартных условиях. Если ΔG < 0, то реакция происходит спонтанно (термодинамически возможна). В данном случае, ΔG = -307099.6 Дж/моль, что является отрицательным значением. Следовательно, реакция 4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(г) термодинамически возможна при стандартных условиях. Таким образом, реакция может протекать спонтанно при стандартном давлении и температуре 25 °C.