Определите константу равновесия для реакции СО + 2 Н2 = СН3ОН при 800 К, если при 298 К значение Кр равно 4,13.10 ¯ 10. Тепловой эффект этой реакции составляет – 103,7 кДж/моль.

Для определения константы равновесия при 800 К для данной реакции, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца, которое связывает константу равновесия (K) с тепловым эффектом (ΔH) и температурой (T):

ln K = -ΔH / (R*T) (1)

где ln обозначает натуральный логарифм, ΔH - тепловой эффект реакции, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль*К), T - температура в Кельвинах.

В данной задаче нам уже известно значение K при 298 К (Kр = 4,13 * 10^-10) и тепловой эффект (ΔH = -103,7 кДж/моль). Мы должны использовать это информацию, чтобы найти значение ln K при 800 К и затем рассчитать K.

Шаг 1: Переводим тепловой эффект из кДж/моль в Дж/моль
Тепловой эффект (-103,7 кДж/моль) необходимо перевести в Дж/моль, умножив его на 1000:
ΔH = -103,7 * 1000 = -103700 Дж/моль

Шаг 2: Подставляем значения в уравнение (1) и рассчитываем ln K
ln K = (-103700 Дж/моль) / (8,314 Дж/моль*К * 800 К) = -156,4

Шаг 3: Находим значение K
Чтобы найти значение K, необходимо экспоненцировать ln K, используя обратную функцию натурального логарифма (exp):
K = exp(-156,4) = 2,57 * 10^-68

Таким образом, константа равновесия для данной реакции при 800 К равна примерно 2,57 * 10^-68.

Обоснование:
Используя уравнение Гиббса-Гельмгольца, мы можем определить значение константы равновесия при заданной температуре, имея значение Кр и тепловой эффект при другой температуре. Это связано с тем, что значение Кр меняется в зависимости от температуры и теплового эффекта реакции. Применяя уравнение (1), мы можем рассчитать значение ln K при новой температуре и затем экспоненцировать его, чтобы определить точное значение К.