Домашняя работа по химии. Нужны точные решения этих задач 1) Вычислить константу равновесия для реакции СО +
Сl2 ⇆ СОСl2 при 25° С и нормальном атмосферном давлении, воспользовавшись табличными значениями стандартных величин термодинамических функций. В каком направлении может протекать
эта реакция при заданных условиях?
2) Для реакции
2СО2⇄ 2СО + O2
КР = 4,033∙10-16 Н/м2 при 1000 К. Вычислить константу равновесия этой
реакции при 2000 К, если среднее значение теплового эффекта qP = 561,3
кДж/моль.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для вычисления константы равновесия (Кp) воспользуемся уравнением:
ΔG° = -RTlnK
где ΔG° - стандартная энергия Гиббса для реакции, R - газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙K)), T - температура в Кельвинах, K - константа равновесия.

Для реакции СО + Cl2 ⇆ COCl2:
ΔG° = ΣG°(продукты) - ΣG°(реагенты)
ΔG° = G°(COCl2) - G°(CO) - G°(Cl2)
ΔG° = -108,6 кДж/моль - (-110,5 кДж/моль - 0 кДж/моль) = 1,9 кДж/моль

Теперь вычислим константу равновесия при 25° C (298 К):
ΔG° = -RTlnK
1,9 кДж/моль = -8,314 Дж/(моль∙K) 298 К lnK
lnK = -0,00324
K = exp(-0,00324) ≈ 0,997

Так как K меньше 1, реакция будет идти влево.

2) Для определения константы равновесия при 2000 K применим формулу:
ΔG = ΔH - TΔS
Kp = exp(-ΔG°/RT)

ΔG = qP = 561,3 кДж/моль
ΔH = qP при 1000 K = 561,3 кДж/моль
ΔS = ΔH/T = 561,3 кДж/моль / 1000 K = 0,561 кДж/(моль∙K)

ΔG = ΔH - TΔS = 561,3 кДж/моль - 2000 K * 0,561 кДж/(моль∙K) = - 319,7 кДж/моль

Теперь вычислим новую Кp при 2000 K:
Kp = exp(-ΔG°/RT) = exp(-(-319,7 кДж/моль) / (8,314 Дж/(моль∙K) * 2000 K) = exp(0,0193) ≈ 1,019

Следовательно, при 2000 K реакция будет идти вправо.