Для указанной реакции рассчитать стандартную энтальпию и энтропию

СН4(г)+2Н2О(г) = СO2 (г)+4H2(г)
Ноƒ, (кДж/моль) S0 (Дж/моль·К)
СН4(г) 74,85 186,19
Н2О(г) 241,84188,74
СO2 (г) 393,5 213,6
H2(г) 0 130,6

Рассчитываем стандартное изменение энтальпии реакции
∆rН°298, =(4*∆rН°298,( Н2 ) + ∆rН°298 (СO2 ) ) – (∆rН°298 (СН4 ) +2*∆rН°298 (Н2О ) ) = -393,5 – ( -74,85 + 2(-241,84) ) = 165,03 кДж
∆rН°298, > 0 реакция эндотермическая
Рассчитываем стандартное изменение энтропию реакции
∆rS0 298, =(4*S°298,( Н2 ) + S°298 (СO2 ) ) – (S298 (СН4 ) +2*S298 (Н2О ) ) =
=( 4*186,19 +213,6) – ( 186,19 +2*188,74) =394,69Дж / K
Положительный знак H(р-ции) говорит о том, что реакция протекает с поглощением теплоты т.е . является эндотермической. Это энтальпийно не выгодный процесс.
Характер изменения энтропии (S(р-ции) > 0) свидетельствует об уменьшение порядка в расположении и перемещении частиц. . Это энтропийно не выгодный процесс.
Рассчитываем стандартное изменение энергии Гиббса реакции:
= – =
165,03 -298*(394,64)*10 – 3 = 47,62кДж
>0, при Т = 298 К прямая реакция невозможна.
при Т = 1000К
= – =
165,03 -1000*(394,64*10 – 3 )= -129,61кДж
< 0, при Т = 1000 К прямая реакция возможна
= – =
Тр =165,03 /394,64*10-3 =480К -
температуру, при которой равновероятны оба процесса
GкДж
57150059690
567690234315165

1257300109220567690105410 47,62
26289000567690-3810 298 480 1000T K

567690120650-129,6
график зависимости от Т.
Из графика видно, что в интервале температур 0 – 480 К G > 0, следовательно, прямая реакция невозможна; выше 480 К G < 0, тo есть самопроизвольно протекает прямая реакция.
д)способы увеличения концентрации продуктов равновесной смеси