質問: アンモニア合成反応N2+3H2=2NH3の圧平衡定数は、25°Cにおいて6.52×10^5atm^-2である。200°Cにおける圧平衡定数を求めよ。 だだし、25°Cにおけるアンモニアの標準生成エンタルピーは-45.8kJ/mol
回答: 平衡定数の温度依存性はつぎのとおりです。(van't Hoffの式) (∂lnK/∂T)_p=ΔH/RT^2・・・1 1を積分すれば lnK=-ΔH/RT+C(積分定数)・・・2 です。ところでΔHですが、アンモニアの標準生成エンタルピーが正の大きな数ということはありません。符号はマイナスのはずです。そこで2より次の二つの式ができます。 ln6.52x10^5=45.8x10^3/(8.314x298)+C・・・3 lnK=45.8x10^3/(8.314x473)+C・・・4 ここでNH3生成のエンタルピー変化は25°Cから200°Cで不変と仮定しています。4から3を引きます。 ln(K/6.52x10^5)=45.8x10^3(1/3933-1/2478) ln(K/6.52x10^5)=-6.838 K=699 となります。