Tổng áp suất của các khí trong bình tại thời điểm này là bao nhiêu?

Tổng áp suất của các khí trong bình tại thời điểm này là bao nhiêu?
Anonim

Câu trả lời:

Cảnh báo! Câu trả lời dài. #p bản (tot) = "7,25 bar" #

Giải trình:

Vâng, bạn cần # ΔG ^ @ #, nhưng ở mức 500 K, không phải là K.

Tính toán # ΔG ^ @ # ở mức 500 K

Bạn có thể tính toán nó từ các giá trị được lập bảng ở 298 K.

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

# Δ văn (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": màu (trắng) (l) "- 398.9" màu (trắng) (m) "- 306.4" màu (trắng) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": màu (trắng) (ml) 353color (trắng) (mm) 311.7color (trắng) (mll) 223 #

# Δ văn (r) H ^ @ = sumΔ bản (f) H ^ @ ("sản phẩm") - sumΔ lòng (f) H ^ @ ("chất phản ứng") = "(-306.4 + 398.9) kJ / mol" = "92.5 kJ / mol "#

# Δ văn (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("sản phẩm") - sumS ^ @ ("chất phản ứng") = (311,7 + 223 - 353) màu (trắng) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TS ^ @ #

Ở 227 ° C (500 K), # ΔG ^ @ = "92 500 J · mol" ^ "- 1" -500 "K" × "181,7 J" · "K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" = "(92 500 - 90 850) J · mol "^" - 1 "=" 1650 J · mol "^" - 1 "#

Tính toán # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

#lnK = (- ΔG ^ @) / (RT) = ("-1650 J · mol" ^ "- 1") / (8.314 "J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" × 500 "K") = "-0.397" #

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

Tính nồng độ cân bằng

Cuối cùng, chúng ta có thể thiết lập bảng ICE để tính toán nồng độ cân bằng.

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

# "I / mol·L" ^ "- 1": màu (trắng) (mm) 0,0923color (trắng) (mmm) 0color (trắng) (mmll) 0 #

# "C / mol·L" ^ "- 1": màu (trắng) (mmm) "-" xcolor (trắng) (mmm) "+" xcolor (trắng) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": màu (trắng) (m) 0,0923 -xcolor (trắng) (mll) xcolor (trắng) (mmll) x #

# "PCl" _5 _0 = "0.120 mol" / "1.30 L" = "0.0923 mol / L" #

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

Kiểm tra sự không hợp lệ:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. # x # không đáng kể Chúng ta phải giải phương trình bậc hai.

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

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

#x = 0,0820 #

Tính tổng áp suất

# "Tổng nồng độ" = (0,0923 - x + x + x ") mol·L" ^ "- 1" = "(0,0923 + 0,0820) mol / L" = "0,1743 mol / L" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0.1743 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0,083 14 bar" · màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("K")))) = = "Thanh 7,25" #