Положительное значение ∆G указывает на невозможность восстанов- ления Fe2O3 водородом при стандартных условиях.

Ответ на второй вопрос задачи определяется знаком ∆S. Расчет пока- зал, что ∆S0298 (реакции) < 0, следовательно, в уравнении ∆G = ∆H − T ∆S величина −T ∆S > 0 . Повышение температуры приводит к увеличению значения ∆G, а значит, не будет способствовать протеканию реакции в прямом направлении.

Пример 4.

Для реакции СО + Н2О = СО2 + Н2, идущей в газовой фазе при 298 К, ∆H0298 = - 41,2 кДж. Как изменится при повышении температуры значе- ние KP и можно ли повышением температуры увеличить выход водоро- да?

Решение

При подстановке значения ∆H в уравнение изобары (1.42) левая часть уравнения становится отрицательной, т.е. d ln KP /dT < 0 . При по- вышении температуры (∆T > 0) величина d ln KP < 0 , поэтому константа

равновесия уменьшится. Величина KP = PCO2 PH2 , следовательно, при

PCO PH2O

уменьшении KP будет уменьшаться числитель и увеличиваться знамена- тель. Выход Н2 уменьшится.

Таким образом, повышением температуры нельзя увеличить равно- весное содержание (выход) водорода в указанной смеси газов.

3. КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ

3.1. Индивидуальные задания

При решении задач используйте значения термодинамических вели- чин, представленные в приложении.

Вариант 1

1. Используя термохимические уравнения реакций С(т) + 2 N2O(г) = СО2(г) + 2N2(г) + 556,6 кДж;

29