Рассчитать температуру равновероятности протекания прямой и обратной реакции, определить при каких температурах... Рассчитать температуру равновероятности протекания прямой и обратной реакции, определить при каких температурах возможно восстановление железа из реакции Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета температуры равновероятности протекания прямой и обратной реакции необходимо использовать уравнение Вант-Гоффа:

ln(K) = -ΔH/RT + ΔS/R

где K - равновесная постоянная, ΔH - энтальпийное изменение, ΔS - изменение энтропии, R - газовая постоянная, T - температура.

Для реакции Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O имеем:

ΔH = 4(-241.8) -(-1115.8 + 30) = -1277.8 кДж/моль
ΔS = 4(0) - (118.6 - 3130.7) = -479.1 Дж/моль*K

Подставляем значения ΔH и ΔS в уравнение Вант-Гоффа и ищем температуру равновероятности:

ln(K) = 1277.8/(8.314*T) - 479.1/8.314

Для прямой реакции Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O:

K1 = [Fe]^3[H2O]^4/[Fe3O4][H2]^4

Для обратной реакции 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2:

K2 = [Fe3O4][H2]^4/[Fe]^3[H2O]^4

Температура равновероятности для прямой и обратной реакций может быть найдена из условия K1 = K2.

Как только найдены значения К1 и К2, решаем уравнение разделив К1 на К2 и найдя по таблицам её температуру.