Зависимость ∆G0 гетерогенной реакции СН4 = С(т)+ 2Н2 от температуры имеет вид: ∆G0 =

Зависимость ∆G0 гетерогенной реакции СН4 = С(т)+ 2Н2 от температуры имеет вид: ∆G0 = 90225 – 109,53Т, Дж. Вычислите , Кр и Кс при 850К. Определите состав равновесной газовой смеси и количество углерода, выделившегося при пиролизе метана, если объем реактора равен 10 л, а исходное давление метана в нем при 298К равно 450 мм рт.ст.

По уравнению температурной зависимости вычисляем :
= 90225 – 109,53∙850 = –2875,5 Дж.
Константа равновесия Кр и энергия Гиббса связаны соотношением:
= –RTln Кр
Отсюда находим константу равновесия при 850 К:
атм.
Константы равновесия Кр и Кс реакции связаны соотношением:
отсюда
где Δv – разность стехиометрических коэффициентов газообразных веществ в уравне-нии реакции .
В данном случае: Δv = 2 – 1 = 1.
Тогда: ∙10–2 моль/л.
По уравнению Клапейрона – Менделеева найдем исходное количество (n) метана СН4 в реакторе:
,
где р0 и Т0 – начальные давление и температура метана (р0 = 450∙133,3 = 59985 Па).
Отсюда: моль
Пусть к моменту наступления равновесия при 850 К прореагирует х моль СН4

.
В данном случае: Δv = 2 – 1 = 1.
Тогда: ∙10–2 моль/л.
По уравнению Клапейрона – Менделеева найдем исходное количество (n) метана СН4 в реакторе:
,
где р0 и Т0 – начальные давление и температура метана (р0 = 450∙133,3 = 59985 Па).
Отсюда: моль
Пусть к моменту наступления равновесия при 850 К прореагирует х моль СН4