Рассчитайте ∆rG4000 и определите термодинамическую возможность самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении при стандартном состоянии всех веществ и температуре 400 К

В задаче №1 рассчитаны следующие величины:
∆Hr,2980= 172,47 кДж – изменение энтальпии данной химической реакции при стандартных условиях
∆Sr,2980= 175,67 Дж – изменение энтропии данной химической реакции при стандартных условиях
1. По уравнению Гиббса-Гельмгольца находи величину ∆rG4000:
∆Gr,4000= ∆Hr,2980-T∆Sr,2980= 172,47-400 ∙175,67∙10-3= 102,2 кДж
Т.к. ∆Gr,4000>0, то самопроизвольное протекание данной химической реакции в прямом направлении при стандартном состоянии всех веществ и температуре 400 К невозможно.
2. Зная величину ∆Gr,4000, можно рассчитать константу равновесия химической реакции при температуре 400 К из соотношения:
∆Gr,4000= -2,3RT lgKpавн .
Отсюда:
lgKpавн. = ∆Gr,4000-2,3RT= 102,2 ∙ 10-3-2,3 ∙8,31 ∙400= -13,37
Kpавн.= 10-13,37=4,24∙1-14
Т.к. Kравн.<<0, то в равновесной системе преобладают исходные вещества, выход продукта мал.
3. а) Константа равновесия может быть выражена через парциальные давления веществ, участвующих в реакции (кристаллические вещества не учитываются):
KР = pCO2pCO2
б) Константу равновесия химической реакции так же можно выразить через молярные концентрации веществ, задействованных в данной реакции (учитываются только вещества в жидком или газообразном состоянии):
Kc = [CO]2CO2
в) Взаимосвязь между Кс и КР выражается соотношением:
КР = Кс ·(RT)Δν, где
Т – температура,
R – Универсальная газовая постояная,
Δν – разница числа молей газообразных веществ среди продуктов реакции и реагирующих веществ.
Для данной реакции:
Δν = 2 – 1 = 1
Следовательно, соотношение Кс и КР:
КР = Кс ·(RT)1 = Кс · RT
4