Xимичeское равновесие

Для реакции N2 + O2 = 2NO константа равновесия при
298 К равна 4,73 · 10−31, а при 500 К –– 2,87 · 10−18. Считая,
что энтропия и энтальпия реакции не зависят от температуры, определите теплоту образования NO (в кДж/моль). При
какой температуре выход NO из эквимолярной смеси азота и
кислорода составит 10%?
Можете обьяснить как решать эту задачу

1 лайк

Маленькие подсказки:

  1. Используешь две формулы энергии Гиббса: ΔG = -RTlnK и ΔG = ΔH - TΔS
  2. Считаешь константу равновесия таким образом:
    N2 + O2 = 2NO
    1 моль 1 моль 0 моль
    1-x моль 1-х моль 2х моль
    выход 10% = 2x / 2, x=0,1. Здесь мы поделили на 2 моль, тк максимум кол-во вещества NO может получится 2 моль. Считаешь константу равновесия, подставляешь под первые две формулы.
9 лайков

6 лайков

У вас ответ 2 пункта сходится с ответом книги. Но в книге 1 пункт должен быть 2 раза меньше.
То есть, вы нашли \Delta H на 2 моль NO. Но у нас же спрашивают на 1 моль. Но тогда 2 пункт у нас не выходит, если, брать \Delta H на 1 моль. Вот, что меня смущает.

1 лайк

Ну я для уравнения в 2 пункте использовал энтальпию реакций а не образования

Разве не:
Теплота образование = -Энтальпия реакций То есть:
Q = -\Delta H

1 лайк

Ну я так и сделал же)

1 лайк

Ответ в книге \pu{-45.125 кДж* моль-1} что ли?

2 лайка

Нет, ответ: -90,25 кДж/моль
Но, по решению @Shakir для 2 пункта мы взяли \Delta H на 2 моля. То есть -180.5 кДж/моль

Потому что реакцию во втором пункте он записал как

\tag{1} \ce{N2 + O2 = 2NO}

Если бы он записал

\tag{2} \ce{1/2 N2 + 1/2 O2 = NO}

то использовать надо было бы 90.25.

Не забывайте, что константа равновесия зависит от коэффициентов в уравнении реакции. Несложно показать, что K_1 = K_2^2.

Соответственно, если мы берем реакцию на n моль, константа у нас K^n, а энтальпия помножается на n, т.е. имеем n \Delta H. Несложно заметить, что в таком случае \ln K^n \sim n\Delta H, что эквивалентно \ln K \sim \Delta H. Т.е. не важно на сколько молей мы берем реакцию, если мы последовательны, ответ получим один и тот же.

2 лайка