Какие значения констант равновесия у реакции Н2О + СО Н2 + СО2 при температурах 500 и 2000 К, если G500 = -20,2 и G2000

Для определения значений констант равновесия при заданных температурах, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца:

\[\Delta G = -RT \ln(K)\]

где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(R\) - газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах, \(K\) - константа равновесия.

Для начала, мы должны преобразовать заданные значения \(\Delta G\) в Джоули:

\(\Delta G_{500} = -20,2 \times 10^3 \, \text{Дж/моль}\)

\(\Delta G_{2000} = 25,3 \times 10^3 \, \text{Дж/моль}\)

Теперь, давайте найдем значения констант равновесия, начиная с температуры 500 К:

\(\Delta G_{500} = -RT \ln(K_{500})\)

Теперь мы можем выразить константу равновесия:

\(K_{500} = e^{-\frac{\Delta G_{500}}{RT}}\)

Разделим значение \(\Delta G_{500}\) на \(RT\), где \(R = 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\), а \(T = 500 \, \text{К}\):

\(K_{500} = e^{-\frac{-20,2 \times 10^3}{8,314 \times 500}}\)

Рассчитаем значение \(K_{500}\):

\[K_{500} = e^{4,849} \approx 127.5\]

Теперь проделаем те же шаги для температуры 2000 К:

\(\Delta G_{2000} = -RT \ln(K_{2000})\)

\(K_{2000} = e^{-\frac{\Delta G_{2000}}{RT}}\)

Делаем расчеты для \(K_{2000}\), с использованием значений \(\Delta G_{2000}\), \(R = 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\) и \(T = 2000 \, \text{К}\):

\(K_{2000} = e^{\frac{25,3 \times 10^3}{8,314 \times 2000}}\)

Рассчитаем значение \(K_{2000}\):

\[K_{2000} = e^{15,29} \approx 390094\]

Таким образом, значения констант равновесия \(K\) для реакции \(Н_2О + СО \rightleftharpoons Н_2 + СО_2\) при температурах 500 и 2000 К составляют примерно 127.5 и 390094 соответственно.