Question

На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG0298 реакции СО2(г) + 4Н2(г) = СН4(г) + 2Н2O(ж). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Answer 1

Дано:
ΔH°f (CO2) = -393.5 кДж/моль
ΔH°f (CH4) = -74.8 кДж/моль
ΔH°f (H2O) = -285.8 кДж/моль
ΔS° (CO2) = 213.6 J/(mol∙K)
ΔS° (CH4) = 186.3 J/(mol∙K)
ΔS° (H2O) = 69.9 J/(mol∙K)
ΔS° (H2) = 130.6 J/(mol∙K)

Найти: ΔG°298 реакции CO2(g) + 4H2(g) = CH4(g) + 2H2O(ж)

Решение с расчетом:
ΔG° = ΔH° - TΔS°
ΔH° = ΣnΔH°f (продуктов) - ΣnΔH°f (реактантов)
ΔS° = ΣnΔS° (продуктов) - ΣnΔS° (реактантов)

ΔH° = [(-74.8) + 2*(-285.8)] - [-393.5 + 4*(-0)] = 1.9 кДж/моль
ΔS° = [186.3 + 2*(69.9)] - [213.6 + 4*130.6] = -522.2 J/(mol∙K)

ΔG°298 = 1.9 - 298*(-0.5222/1000) = 1.9 + 0.1559 = 2.0559 кДж/моль

Ответ: ΔG°298 реакции CO2(g) + 4H2(g) = CH4(g) + 2H2O(ж) равно 2.0559 кДж/моль. Так как ΔG° > 0, эта реакция не является спонтанной при стандартных условиях.