В каком температурном диапазоне может возникнуть прямая реакция С (графит) + 2H2O (г) D 2СO2 (г) + Н2 (г), если

Pylayuschiy_Zhar-ptica

38

Данная задача связана с реакциями химической термодинамики. Для определения температурного диапазона, в котором может произойти прямая реакция, мы должны использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца. Уравнение выглядит следующим образом:

\(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\),

где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(\Delta S\) - изменение энтропии, а \(T\) - температура в Кельвинах.

Поскольку мы знаем, что \(\Delta H = -300 \, \text{кДж}\) и \(\Delta S = 175 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}\), мы можем подставить эти значения в уравнение и решить его относительно температуры \(T\).

\(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\)

Поскольку мы хотим найти температурный диапазон, в котором реакция может происходить, мы можем пренебречь знаком равенства и решить неравенство следующим образом:

\(\Delta G < 0\).

Подставим значения:

\(-300 \, \text{кДж} < -T \cdot 175 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}\)

Для удобства вычислений, переведем единицы измерения:

\(-300 \times 10^3 \, \text{Дж} < -T \cdot 175 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}\).

Решим это неравенство относительно температуры \(T\):

\(-300 \times 10^3 \, \text{Дж} < -T \cdot 175 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}\)