Question

5. ДGo298 образования N20 равна +104,2 кДж/моль. Вычислить константу равновесия реакции N2 + O2 = N20 для данной температуры.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца:

ΔG° = -RT ln(K)

Где:
ΔG° - изменение свободной энергии стандартное
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/моль·К)
T - температура в Кельвинах
ln - натуральный логарифм
K - константа равновесия реакции

Сначала нам необходимо привести данное значение энергии кДЖ, так как универсальная газовая постоянная R выражена в Дж:

ΔG° = 104,2 кДж/моль

Далее, нам необходимо вычислить константу равновесия K. Для этого нам нужно найти значение ΔG° при данной температуре и подставить в формулу:

K = e^(-ΔG°/RT)

Где e - основание натурального логарифма, примерно равное 2.71828.

Теперь мы можем начать вычисления. Для этого нам необходимо знать температуру данной реакции. Давайте предположим, что она равна 298 Кельвинам (25 градусов Цельсия).

Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу и рассчитать K:

K = e^(-104,2 кДж/моль / (8,314 Дж/моль·К * 298 К))

Сначала вычислим значение в скобках:

-104,2 кДж/моль / (8.314 Дж/моль·К * 298 К) ≈ -0,0415 моль/л

Теперь возводим основание натурального логарифма в полученное значение:

K = e^(-0,0415 моль/л)

K ≈ 0,959

Таким образом, константа равновесия (K) для реакции N2 + O2 = N20 при температуре 298 Кельвинов составляет примерно 0,959.

Обратите внимание, что точность результата зависит от точности использованных чисел и округлений при расчетах.