Question

Прямая или обратная реакция будет протекать в системе:CH₄(г)+CO₂(г)=2CO(г)+2H₂(г)Подсчитайте ΔG°₂₉₈ и дайте на основании этого подсчета ответ.

Answer 1

ΔG°₂₉₈ =2ΔG°₂₉₈СО)-(ΔG°₂₉₈СН4   +  ΔG°₂₉₈СО2)=-2*137,14-(-50,82+394,38)=-617,46 кДж
т.к.ΔG°₂₉₈ меньше нуля, возможно протекание прямой реакции.

Answer 2

Для подсчета ΔG°298 для данной реакции, мы должны знать свободные энергии Гиббса образования всех веществ, участвующих в реакции, при стандартных условиях (температура 298 K и давление 1 атм).

Свободная энергия Гиббса образования каждого вещества можно найти в таблице стандартных свободных энергий образования (таблица Гиббса).

ΔG°298 = (2 * ΔG°f[CO] + 2 * ΔG°f[H2]) - (ΔG°f[CH4] + ΔG°f[CO2])

ΔG°f[CH4] = -50.76 kJ/mol (значение из таблицы Гиббса) ΔG°f[CO2] = -394.36 kJ/mol (значение из таблицы Гиббса) ΔG°f[CO] = -137.18 kJ/mol (значение из таблицы Гиббса) ΔG°f[H2] = 0 kJ/mol (значение из таблицы Гиббса)

ΔG°298 = (2 * (-137.18 kJ/mol) + 2 * (0 kJ/mol)) - ((-50.76 kJ/mol) + (-394.36 kJ/mol)) ΔG°298 = (-274.36 kJ/mol) + (445.12 kJ/mol) ΔG°298 = 170.76 kJ/mol

Так как ΔG°298 положительное число, это означает, что реакция протекает в обратном направлении (спонтанно обратимая реакция не будет протекать), соответственно прямая реакция не будет протекать самопроизвольно при данных условиях.