Question

Определите температурный интервал, в котором возможно протекание прямой реакции С (графит) + 2H2O (г) D 2СO2 (г) + Н2 (г), если ΔН0 = –300 кДж, Δ0S = 175 Дж/ моль.К.

Выберите один ответ:
T 1714 K
протекание прямой реакции возможно любых значениях температуры

Answer 1

Для определения температурного интервала, в котором возможно протекание прямой реакции, нам необходимо использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца:

ΔG = ΔH - TΔS

где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, ΔS - изменение энтропии, T - температура.

Если ΔG < 0, то протекание реакции возможно.
Если ΔG = 0, то реакция находится на равновесии.
Если ΔG > 0, то протекание реакции невозможно.

В данном случае, нам даны ΔH0 = -300 кДж и ΔS0 = 175 Дж/моль·К. Нужно определить температурный интервал, в котором ΔG < 0.

Для начала, нам нужно перевести ΔH0 из кДж в Дж. 1 кДж = 1000 Дж, поэтому ΔH0 = -300 кДж = -300 000 Дж.

Далее, используем следующую формулу для расчета ΔG:

ΔG = ΔH - TΔS

Подставим известные значения:

ΔG = -300 000 Дж - T * 175 Дж/моль·К

Для того чтобы определить температурный интервал, в котором ΔG < 0, преобразуем уравнение следующим образом:

ΔH = TΔS

T = ΔH / ΔS

Подставим известные значения:

T = -300 000 Дж / 175 Дж/моль·К

джоуль сокращаются, и мы получаем

T = -300 000 / 175 моль·К

Вычислим это значение:

T ≈ -1714 К

Таким образом, температурный интервал, в котором возможно протекание реакции, равен T < -1714 К.

Поэтому, ответ на вопрос: протекание прямой реакции возможно при температуре T < -1714 К.