Question

При какой температуре наступит равновесие системы CH4(г)+CO2(г)=2CO(г)+2H2(г); ∆H°=+247,37кДж

Answer 1

При какой температуре наступит равновесие системы
СН4 (г) + СО2 (г) =2СО (г) + 2Н2 (г); энтальпия = +247,37 кДж.
Ответ: 961,9 К.
Решение:
Уравнение процесса имеет вид:
СН4 (г) + СО2 (г) =2СО (г) + 2Н2 (г); энтальпия= +247,37 кДж.
Значение энтропия находим из соотношения:
тепловой эффект
Значения энтропия находим из специальных таблиц, получим:
энтропия= [2S0 (СО) + 2S0 (Н2)] – [S0 (CH4)] + S0(СО)];
энтропия = (2 . 197,91) +2(130,59) – (186,19 + 213,65) = +257,16 Дж/моль . К.
Найдём температуру, при которой энергия гиббса = 0:
0 = энтальпия - Тэнтропия;
энтальпия= Т/энтропия ;
Т = энтальпия/энтропия = -247,37/0,25716 961,9 К.
Следовательно, при температуре 961,9 K начнется реакция взаимодействия диоксида углерода с метаном. Иногда эту температуру называют температурой начала реакции.
Ответ: 961,9 К.

Answer 2

Для определения температуры, при которой наступит равновесие в данной системе, мы можем использовать уравнение Вант-Гоффа или уравнение Гиббса-Гельмгольца. Предполагается, что у нас уже есть константа равновесия при заданной температуре, но её нет в вашем вопросе.

Уравнение Гиббса-Гельмгольца имеет вид:

$\Delta G^\circ = \Delta H^\circ - T \cdot \Delta S^\circ$

где:

• $\Delta G^\circ$ - свободная энергия Гиббса при стандартных условиях
• $\Delta H^\circ$ - изменение энтальпии при стандартных условиях
• $\Delta S^\circ$ - изменение энтропии при стандартных условиях
• $T$ - абсолютная температура (в Кельвинах)

Если у нас есть значение $\Delta H^\circ$, но нет значения $\Delta S^\circ$, то мы не сможем определить точную температуру равновесия без дополнительной информации.

Мы можем использовать уравнение Вант-Гоффа, которое выражает зависимость константы равновесия ($K$) от изменения стандартной энергии Гиббса ($\Delta G^\circ$) при температуре $T$:

$\ln K = -\frac{\Delta G^\circ}{RT}$

где:

• $R$ - универсальная газовая постоянная (приблизительно равна 8.314 Дж/(моль·К))
• $T$ - абсолютная температура (в Кельвинах)

Если у вас есть константа равновесия при определенной температуре, вы можете использовать уравнение Вант-Гоффа, чтобы определить температуру равновесия при других условиях.

Если у вас есть дополнительная информация или конкретные значения, пожалуйста, уточните, и я постараюсь помочь более точно.