Question

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/мол

Answer 1

Добрый день! С удовольствием отвечу на ваш вопрос. Для начала рассмотрим данную реакцию:

2CO2 ⇄ 2CO + O2

В данном случае нам задано значение константы равновесия при 1000 К, которое составляет КР = 4,033×10^-16 Н/м^2. Нам нужно вычислить константу равновесия при 2000 К, учитывая также значение теплового эффекта qP = 561,3 кДж/моль.

Согласно уравнению Гиббса-Гельмгольца, можно определить значение новой константы равновесия (КР^') при новой температуре (T^') с использованием следующего выражения:

ln(КР^' / КР) = -(ΔH / R) * (1 / T^' - 1 / T)

Где:
ΔH - тепловой эффект реакции (в данном случае 561,3 кДж/моль)
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
T - исходная температура (в данном случае 1000 К)
T^' - новая температура (в данном случае 2000 К)

Исходя из этого, мы можем рассчитать новую константу равновесия следующим образом:

ln(КР^' / 4,033×10^-16) = -(561,3 × 10^3 / 8,314) * (1 / 2000 - 1 / 1000)

Давайте выполним этот расчет:

ln(КР^' / 4,033×10^-16) = -(6,758 × 10^4) * (0,001 - 0,0005)
ln(КР^' / 4,033×10^-16) = -(6,758 × 10^4) * 0,0005
ln(КР^' / 4,033×10^-16) = -33,79

Теперь возьмем экспоненту от обеих сторон уравнения:

КР^' / 4,033×10^-16 = e^(-33,79)

Применим обратную операцию для отрицательного показателя экспоненты:

КР^' / 4,033×10^-16 = 2,146 × 10^(-15)

Теперь умножим обе стороны уравнения на 4,033×10^-16:

КР^' = (2,146 × 10^(-15)) * (4,033×10^-16)
КР^' = 8,660 × 10^(-31) Н/м^2

Таким образом, константа равновесия при 2000 К составляет 8,660 × 10^(-31) Н/м^2.

Надеюсь, что мое пояснение помогло вам понять процесс расчета. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!