Если для реакции CO(г) + 2H2(г) = СH3OH(г), Δ Н 0 298 = − 128 , 2 к Д ж , Δ S 0 298 = − 332 , 1 Д ж / К , то температура при которой возможно ее протекание в прямом и обратном…
Если для реакции CO(г) + 2H2(г) = СH3OH(г), Δ Н 0 298 = − 128 , 2 к Д ж , Δ S 0 298 = − 332 , 1 Д ж / К , то температура при которой возможно ее протекание в прямом и обратном направлении, равна ______ ∘ С
Для решения задачи нам необходимо найти температуру, при которой реакция достигает равновесия. Это можно сделать с помощью уравнения Гиббса для свободной энергии:
\[ \Delta G = \Delta H - T \Delta S \]
Где:
- \(\Delta G\) — изменение свободной энергии Гиббса.
- \(\Delta H\) — изменение энтальпии.
- \(T\) — температура в Кельвинах.
- \(\Delta S\) — изменение энтропии.
При равновесии \(\Delta G = 0\), и поэтому мы можем записать:
\[ 0 = \Delta H - T \Delta S \]
Отсюда получаем:
\[ T = \frac{\Delta H}{\Delta S} \]
Теперь подставим известные значения:
\(\Delta H = -128.2 \, \text{kJ/mol}\) (заметим, что для расчета мы преобразуем это в Джоули, так как \(\Delta S\) задано в Дж/(моль·К)): \[ \Delta H = -128200 \, \text{Дж/моль} \]
\(\Delta S = -332.1 \, \text{Дж/(моль·К)}\)
Подставляем значения в формулу:
\[ T = \frac{-128200 \, \text{Дж/моль}}{-332.1 \, \text{Дж/(моль·К)}} \]
Вычисляем:
\[ T \approx \frac{128200}{332.1} \approx 386.1 \, \text{К} \]
Чтобы преобразовать температуру в Кельвинах в градусы Цельсия, используем формулу:
\[ T_{\text{C}} = T_{\text{K}} - 273.15 \]
Подставляем найденное значение:
\[ T_{\text{C}} = 386.1 - 273.15 \approx 112.95 \, \text{°C} \]
Таким образом, температура, при которой возможно протекание реакции в прямом и обратном направлениях, равна приблизительно:
\[ **112.95 \, \text{°C}** \]
