Какие значения констант равновесия можно определить для реакции Н2О + СО ⇌ Н2 + CO2 при температурах 500 и 2000 К, если

Muha

63

Для определения значений констант равновесия при данных температурах, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца, которое гласит:

\(\Delta G = -RT\ln(K)\)

Где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, Дж/(моль \cdot К)\)), \(T\) - абсолютная температура и \(K\) - константа равновесия.

Для начала, нам нужно определить изменение свободной энергии реакции при каждой температуре, используя данные о Гиббсовых энергиях:

\(\Delta G_{500} = -20,2 \, кДж/моль\)
\(\Delta G_{2000} = 25,3 \, кДж/моль\)

Далее, мы можем использовать полученные значения для определения констант равновесия при каждой температуре.

Константа равновесия вычисляется по формуле:

\(K = e^{-\frac{\Delta G}{RT}}\)

Подставляя значения температур, Гиббсовых энергий и универсальной газовой постоянной в формулу, получим:

Для температуры 500 K:

\(K_{500} = e^{-\frac{-20,2 \cdot 10^3}{8,314 \cdot 500}}\)

Для температуры 2000 K:

\(K_{2000} = e^{-\frac{25,3 \cdot 10^3}{8,314 \cdot 2000}}\)

Теперь, давайте посчитаем значения констант равновесия при каждой температуре.

Для температуры 500 K:

\(K_{500} = e^{-\frac{-20,2 \cdot 10^3}{8,314 \cdot 500}} \approx 1,44 \times 10^{-5}\)

Для температуры 2000 K:

\(K_{2000} = e^{-\frac{25,3 \cdot 10^3}{8,314 \cdot 2000}} \approx 1,10 \times 10^{11}\)

Таким образом, значения констант равновесия для данной реакции при температурах 500 К и 2000 К равны соответственно \(1,44 \times 10^{-5}\) и \(1,10 \times 10^{11}\).