많은 석탄 기체화 공정들은 탄소와 수증기로 합성가스를 생성

많은 석탄 기체화 공정들은 탄소와 수증기로 합성가스를 생성

 

 

많은 석탄 기체화 공정들은 탄소와 수증기로 합성가스를 생성하는 것에서 시작한다.

C(s) + H2O(g) ⇌ CO(g) + H2(g) ... ΔH°_반응 = 131 kJ/mol

 

25℃에서 Kp가 겨우 9.36×10^(-17)임을 알고 있는 공학자가

수득률이 더 높은 온도를 찾으려 한다. 700.℃에서의 Kp를 구하라.

 

 

 

반트호프 식. van’t Hoff equation

ln(K_2 / K_1) = (ΔH° / R) (1/T_1 – 1/T_2)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/13022 )

( R = 8.314 J/mol•K )

 

 

 

> T_1 = 273 + 25 = 298 K

> T_2 = 273 + 700. = 973 K

 

 

 

ln(K_2 / K_1) = (ΔH° / R) (1/T_1 – 1/T_2)

 

K_2 / K_1 = e^[(ΔH° / R) (1/T_1 – 1/T_2)]

 

K_2 = e^[(ΔH° / R) (1/T_1 – 1/T_2)] × K_1

= e^[(131000 / 8.314) (1/298 – 1/973)] × (9.36×10^(-17))

= 0.797

 

 

 

답: 0.797

 

 

 

 

[참고] ΔH°_반응 = +131 kJ/mol

---> ΔH > 0 이므로, 흡열 반응.

 

흡열 반응은 열이 반응물이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2691 )

 

온도를 높인다. = 반응물을 가한다.

---> 정반응이 일어난다. = 평형은 오른쪽으로 이동한다.

---> 생성물이 증가한다. = 수득률이 높아진다.

 

 

 

 

[키워드] 반트호프 식 기준