Каково общее давление газов в колбе в этот момент?

Каково общее давление газов в колбе в этот момент?
Anonim

Ответ:

Предупреждение! Длинный ответ #p_text (tot) = "7,25 бара" #

Объяснение:

Да нужно # ΔG ^ @ #, но при 500 К, а не 298 К.

подсчитывать # ΔG ^ @ # при 500 К

Вы можете рассчитать его из значений в таблице 298 К.

# color (white) (mmmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# Δ_text (f) H ^ @ "/ кДж · моль" ^ "- 1": цвет (белый) (l) "- 398,9" цвет (белый) (m) "- 306,4" цвет (белый) (мм) 0 #

#S ^ @ "/ Дж · К" ^ "- 1", "моль" ^ "- 1": цвет (белый) (мл) 353color (белый) (мм) 311.7color (белый) (MLL) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("продукты") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("реагенты") = "(-306,4 + 398,9) кДж / моль" = "92,5 кДж / моль "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("продукты") - sumS ^ @ ("реагенты") = (311,7 + 223 - 353) цвет (белый) (l) "кДж / моль" = "181,7 кДж / моль "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

При 227 ° C (500 К), # ΔG ^ @ = "92 500 Дж · моль" ^ "- 1" -500 "K" × "181,7 Дж" · "K" ^ "- 1" "моль" ^ "- 1" = "(92 500 - 90 850) Дж · моль "^" - 1 "=" 1650 Дж · моль "^" - 1 "#

подсчитывать # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

#lnK = (- ΔG ^ @) / (RT) = ("-1650 Дж · моль" ^ "- 1") / (8,314 "Дж · К" ^ "- 1" "моль" ^ "- 1" × 500 "K") = "-0,397" #

#K = e ^ "- 0.397" = 0.672 #

Рассчитать равновесные концентрации

Наконец, мы можем настроить таблицу ICE для расчета равновесных концентраций.

# color (white) (mmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# "I / mol·L" ^ "- 1": цвет (белый) (мм) 0,0923цвет (белый) (ммм) 0цвет (белый) (ммл) 0 #

# "С / Moll" ^ "- 1": цвет (белый) (ттт) "-" Xcolor (белый) (ттт) "+" Xcolor (белый) (мм) "+" х #

# "E / mol·L" ^ "- 1": цвет (белый) (м) 0,0923 -xcolor (белый) (mll) xcolor (белый) (mmll) x #

# "PCl" _5 _0 = "0,120 моль" / "1,30 л" = "0,0923 моль / л" #

#K_text (c) = ("PCl" _3 "Cl" _2) / ("PCl" _5) = x ^ 2 / (0,0923-x) = 0,672 #

Тест на незначительность:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. #Икс# не является незначительным. Мы должны решить квадратное уравнение.

# x ^ 2 = 0,672 (0,0923-x) = 0,0620 - 0,672x #

# x ^ 2 + 0,672x - 0,0620 = 0 #

#x = 0.0820 #

Рассчитать общее давление

# "Общая концентрация" = (0,0923 - х + х + х ") моль L" ^ "- 1" = "(0,0923 + 0,0820) моль / л" = "0,1743 моль / л" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0,1743 цвет (красный) (отмена (цвет (черный) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0,083 14 бар" · цвет (красный) (отмена (цвет (черный) ("L · K" ^ "- 1" "моль" ^ "- 1"))) × 500 цвет (красный) (отмена (цвет (черный) ("К")))) = "7,25 бар" #