Уравнение для расчета константы равновесия гетерогенной реакции
1. Какое уравнение используется для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к
1. Какое уравнение используется для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г)?
2. Как можно переписать уравнение константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г) с использованием [Si][H2O]2 / ([SiO2][H2 ]2)?
3. Какое другое уравнение можно использовать для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г)?
4. Можно ли использовать уравнение для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г), где Кравн= [H2 ]2?
2. Как можно переписать уравнение константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г) с использованием [Si][H2O]2 / ([SiO2][H2 ]2)?
3. Какое другое уравнение можно использовать для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г)?
4. Можно ли использовать уравнение для расчета константы равновесия гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г)↔ Si(к) + 2H2O(г), где Кравн= [H2 ]2?
03.12.2023 04:11
Написать свой ответ:
Объяснение:
Для расчета константы равновесия гетерогенной реакции, такой как SiO2(к) + 2H2(г) ↔ Si(к) + 2H2O(г), мы используем уравнение Гиббса-Гельмгольца, которое имеет следующий вид:
ΔG° = -RT ln(K)
где:
- ΔG° - изменение свободной энергии Гиббса (в стандартных условиях)
- R - газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
- T - температура (в Кельвинах)
- K - константа равновесия
Для данной реакции, мы можем использовать уравнение следующим образом:
ΔG° = ΔG°(продукты) - ΔG°(реагенты)
ΔG°(продукты) = 2ΔG°(H2O) + ΔG°(Si)
ΔG°(реагенты) = ΔG°(SiO2) + 2ΔG°(H2)
Затем, используя полученное значение ΔG° и уравнение Гиббса-Гельмгольца, мы можем рассчитать K:
K = e^(-ΔG°/RT)
Например:
Задача: Рассчитайте константу равновесия для гетерогенной реакции SiO2(к) + 2H2(г) ↔ Si(к) + 2H2O(г) при температуре 298 К, если значения ΔG° следующие: ΔG°(SiO2) = -856.2 кДж/моль, ΔG°(H2) = 0 кДж/моль, ΔG°(H2O) = -237.1 кДж/моль, ΔG°(Si) = 489.3 кДж/моль.
Решение:
ΔG°(продукты) = 2ΔG°(H2O) + ΔG°(Si)
= 2*(-237.1 кДж/моль) + 489.3 кДж/моль
= 241.1 кДж/моль
ΔG°(реагенты) = ΔG°(SiO2) + 2ΔG°(H2)
= -856.2 кДж/моль + 2*0 кДж/моль
= -856.2 кДж/моль
ΔG° = ΔG°(продукты) - ΔG°(реагенты)
= 241.1 кДж/моль - (-856.2 кДж/моль)
= 1097.3 кДж/моль
K = e^(-ΔG°/RT)
= e^(-(1097.3 кДж/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 298 К))
≈ 4.62
Таким образом, константа равновесия K для данной реакции при температуре 298 К примерно равна 4.62.
Совет:
Чтобы лучше понять уравнение Гиббса-Гельмгольца и его использование для расчета константы равновесия гетерогенной реакции, рекомендуется ознакомиться с термодинамикой и основными принципами химической кинетики.
Дополнительное упражнение:
Рассчитайте константу равновесия для гетерогенной реакции 2CO(г) + O2(г) ↔ 2CO2(г) при температуре 25°C, если значения ΔG° следующие: ΔG°(CO) = -137.3 кДж/моль, ΔG°(O2) = 0 кДж/моль, ΔG°(CO2) = -394.4 кДж/моль.