Найти ∆G0, Kp и Kc приведенной реакции при указанной температуре. Kp сравните с экспериментальным значением.
Реакция: C2H6 = C2H4 + H2
T = 900 К
lg Kp (эксп.) = –1,295
Ответ
G0900 = 28,47 кДж; Kp = 2,22610–2; Kc = 8,9810–6.
Решение
Уравнение реакции:
C2H6 = C2H4 + H2
Изменение изобарного потенциала:
Вычислим изменение энтальпии реакции по следствию из закона Гесса.
H0р = H0(C2H4) + H0(H2) – H0(C2H6)
Записываем справочные данные.
H0(C2H4) = 52,30 кДж/моль
H0(H2) = 0
H0(C2H6) = –84,67 кДж/моль
H0р = 52,30 + 0 – (–84,67) = 136,97 кДж.
Вычислим изменение энтропии.
S0р = S0(C2H4) + S0(H2) – S0(C2H6)
Записываем справочные данные.
S0(C2H4) = 219,45 Дж/(моль·К)
S0(H2) = 130,6 Дж/(моль·К)
S0(C2H6) = 229,49 Дж/(моль·К)
S0р = 219,45 + 130,6 – 229,49 = 120,56 Дж/К.
Вычисляем значение энергии Гиббса, считая, что H0р = const и S0р = const в интервале температур 298—900 К.
G0900 = H0р – TS0р = 136,97 – 900 0,12056 = 28,47 кДж.
Далее вычисляем константу равновесия Kp.
= –3,8048.
Kp = e–3,8048 = 2,22610–2.
Вычисляем Kc.
Kc = Kp · (RT)–n
n — разность числа молей продуктов и исходных газообразных веществ.
n = 2 – 1 = 1.
Значит, Kc = Kp · (RT)–1 = 2,22610–2 (8,314 298)–1 = 8,9810–6.
Расчетное значение Kp = 2,22610–2