a) Tính năng lượng tự do Gibbs của phản ứng sau ở 25oC:
CO(k) + H2O(k) → CO2(k) + H2(k)
Biết rằng:
Chất
H2
CO2
H2O(k)
CO
∆Ho298,s(kJ/mol)
0
-393,51
-241,83
-110,52
So298(J.mol-1.K-1)
130,6
213,64
188,70
197,91
b) Giả sử entanpi và entropi của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy cho biết ở nhiệt độ nào phản ứng bắt đầu xảy ra?
c) Tính Kp của phản ứng ở 800oC và tính áp suất riêng phần của các khí ở trạng thái cân bằng khi trộn 0,1 mol khí CO với 0,3 mol hơi nước trong bình kín có dung tích 5 lít.
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
a) ΔG = ΔH - TΔS
. Ta có:
ΔH = Σ(nΔHf(products)) - Σ(nΔHf(reactants))
= (1*(-393,51) + 1*(-110,52)) - (1*(0) + 1*(-241,83))
= -141,16 kJ/mol
ΔS = Σ(nS(products)) - Σ(nS(reactants))
= (1*(213,64) + 1*(188,70)) - (1*(130,6) + 1*(197,91))
= 73,87 J/mol.K
năng lượng tự do Gibbs ở 25oC (298 K):
ΔG = -141,16 kJ/mol - 298 K * (73,87 J/mol.K / 1000 J/kJ)
= -163,35 kJ/mol
b) Phản ứng bắt đầu xảy ra khi năng lượng tự do Gibbs của phản ứng là âm. Ta có thể tính nhiệt độ phản ứng bắt đầu xảy ra bằng cách giải phương trình:
ΔG = -RTlnK
K = e^(-ΔG/RT)
Với T = 25oC = 298 K, ta tính được:
K = e^(-(-163,35 kJ/mol) / (8,314 J/mol.K * 298 K))
= 1,57 x 10^-11
ΔG = -RTlnK
=> lnK = -ΔG/RT
=> T = -ΔG / (R * lnK)
= -(-163,35 kJ/mol) / (8,314 J/mol.K * ln(1,57 x 10^-11))
= 1.114 K
Vậy phản ứng bắt đầu xảy ra ở nhiệt độ 1.114 K.
c) ΔG = -RTlnKp
ΔG = ΔH - TΔS
Với T = 800oC = 1073 K, ta tính được:
ΔG = -141,16 kJ/mol - 1073 K * (73,87 J/mol.K / 1000 J/kJ)
= -155,57 kJ/mol
Kp = e^(-ΔG/RT)
= e^(-(-155,57 kJ/mol) / (8,314 J/mol.K * 1073 K))
= 1,90 x 10^-7
Tham gia Cộng đồng Lazi trên các mạng xã hội | |
Fanpage: | https://www.fb.com/lazi.vn |
Group: | https://www.fb.com/groups/lazi.vn |
Kênh FB: | https://m.me/j/AbY8WMG2VhCvgIcB |
LaziGo: | https://go.lazi.vn/join/lazigo |
Discord: | https://discord.gg/4vkBe6wJuU |
Youtube: | https://www.youtube.com/@lazi-vn |
Tiktok: | https://www.tiktok.com/@lazi.vn |
Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |