CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) Kc 220℃ 10.5 ΔG°
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) Kc 220℃ 10.5 ΔG°
메탄올(CH3OH)은 공업적으로 다음 반응에 따라 제조된다.
이 반응의 평형상수(Kc)는 220℃에서 10.5이다.
[Hint] ΔG° = –RT ln(Kp)
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)
(a) 이 반응에 대한 ΔG°는 얼마인가?
(b) 부분압력이 P_CO = 10.2 atm, P_H2 = 12.5 atm,
P_CH3OH = 6.6 atm일 때
반응의 ΔG를 계산하고 반응의 방향을 예측하시오.
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Kp = Kc • (RT)^Δn
( 참고 https://ywpop.tistory.com/6523 )
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)
Δn = 1 – (1 + 2) = –2
T = 273.15 + 220 = 493.15 K
Kc로 주어졌기 때문에,
Kp를 계산하면,
Kp = Kc • (RT)^Δn
= 10.5 × (0.08206 × 493.15)^(–2)
= 0.00641
ΔG° = –RT ln(Kp)
( 참고 https://ywpop.tistory.com/10336 )
= –(8.314) (493.15) ln(0.00641)
= 20705 J/mol
= 20.7 kJ/mol
---> (a) 이 반응에 대한 ΔG°는 얼마인가?
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)
Q = (P_CH3OH) / (P_CO) (P_H2)^2
= 6.6 / (10.2 × 12.5^2)
= 0.00414
ΔG = ΔG° + RT ln(Q)
= 20705 + (8.314) (493.15) ln(0.00414)
= –1792 J/mol
= –1.79 kJ/mol
ΔG < 0 이므로, 자발적 반응이다.
따라서 반응은 정반응 방향으로 진행된다.
[키워드] CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) 평형 기준, 메탄올 합성 기준, 메탄올 제조 기준, ΔG° = –RTlnK 기준, ΔG = ΔG° + RTlnQ 기준
Methanol (CH3OH) is manufactured industrially by the following reaction.
The equilibrium constant (Kc) of this reaction is 10.5 at 220℃.
[Hint] ΔG° = –RT ln(Kp)
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)
(a) What is ΔG° for this reaction?
(b) Calculate ΔG of the reaction and predict the direction of the reaction when the partial pressures are P_CO = 10.2 atm, P_H2 = 12.5 atm, and P_CH3OH = 6.6 atm.
Methanol (CH3OH) is manufactured industrially by the reaction CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) The equilibrium constant (Kc) for the reaction is 10.5 at 220℃. What is the value of Kp at this temperature?