Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К). (Решение → 23841)

Заказ №38748

Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К).

Решение:

Стандартные энтальпия образования, энтропия и энергия Гиббса образования веществ Вещество ΔН0 298, кДж/моль S 0 298, Дж/моль·К ΔG0 298, кДж/моль СН4(г) Н2О(г) СО2(г) Н2(г) -74,85 – 241,84 -393.51 0 186,19 188,74 213,68 130,6 -50,79 – 228,8 -394.38 0 417 1. (ΔН0 298)х.р. = 2 ΔHco – ( 4 CH ΔH + 2∙ΔН (Н2О)) = -393,51 – ((-74.85) + (-2∙241.84)) = - 15.32 кДж < 0 - экзотермическая реакция – благоприятный фактор для протекания химической реакции, особенно при низких температурах. 2. (ΔS 0 298)х.р. = ( 0 ΔSco2 +4∙ΔSºH2) –( 0 CH4 ΔS + 2∙ 0 H2O ΔS )= (213,68+4∙130.6) – (186.19 + 2∙188.74) = 172.41 Дж/К = 172.41 · 10-3 кДж/моль > 0. Прямая реакция сопровождается уменьшением энтропии, беспорядок в системе уменьшается – неблагоприятный фактор для протекания химической реакции в прямом направлении.

Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К).

Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К).

Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К).

Для реакции СН4(г) + 2 Н2О(г) = СО2(г) + 4 H2(г): а) рассчитать стандартную энтальпию и энтропию; б) объяснить, какой из факторов: энтальпийный или энтропийный способствует самопроизвольному протеканию реакции в прямом направлении; в) в каком направлении (прямом или обратном) будет протекать реакция при 298 К и 1000 К; г) рассчитать температуру, при которой равновероятны оба процесса; д) назвать все способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси; е) построить график зависимости ΔGр (кДж) от Т (К).