K30
Om vi inte hade vetat något om värmekapaciteterna hade vi behövt anta att reaktionsentalpin och -entropin var oberoende av temperaturen. Då kunde vi ha använt den integrerade formen av van't Hoffs ekvation. Nu bör vi istället gå "den långa vägen" och ta fram nya värden på reaktionsentalpi och -entropi genom att integrera deras differentiella samband med värmekapaciteten.
Notera att i b är det ointressant hur stora mängder vi hade "från början" eller hur stor mängd som reagerar när vi ändrar trycket. Enklast är att se det som två fristående problem som bara berör jämviktstillståndet: ett givet totaltryck ger ett givet partialtryck för H2 (förutsatt att kol finns i överskott).
a)
- Räkna ut ΔrGo vid 800 K (17.4 kJ/mol)
- Räkna ut ΔrSo vid 800 K (-144.9 J/(mol K) )
- Räkna ut ΔrHo vid 900 K genom att integrera ΔrCp dT (-103.3 kJ/mol)
- Räkna ut ΔrSo vid 900 K genom att integrera (ΔrCp/T) dT (-150.5 J/(mol K) )
- Räkna ut ΔrGo vid 900 K (32.3 kJ/mol)
- Räkna ut K vid 900 K (0.0136)
b)
Summan av partialtrycken för H2 och CH4 måste vara lika med totaltrycket.
Antag att partialtrycket för H2 är p bar. Då blir jämviktsekvationerna i de två fallen:
- (1 - p) / p2 = 0.0731
- (2 - p) / p2 = 0.0731
Dessa andragradsekvationer löses enkelt med räknaren.
