Zadanie 16.

W wysokiej temperaturze metan ulega rozkładowi na pierwiastki zgodnie z równaniem:

Miarą wydajności tej reakcji jest równowagowy stopień przemiany metanu 𝒙 opisany wzorem:

W tym wzorze n₀[CH4] oznacza początkową liczbę moli metanu, a n_[CH4] – liczbę moli tego gazu pozostałego po ustaleniu się stanu równowagi. Poniżej przedstawiono zależność równowagowego stopnia przemiany metanu x od temperatury dla trzech wartości ciśnienia.

^{Na podstawie: K. Schmidt-Szałowski i in., Technologia chemiczna. Przemysł nieorganiczny, Warszawa 2013.}

Zadanie 16.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy ΔH opisanej reakcji rozkładu metanu jest większa od zera, czy – mniejsza od zera. Uzasadnij odpowiedź. Uwzględnij informacje przedstawione na wykresie.

Rozstrzygnięcie: ......................................................................................................................

Uzasadnienie: ..........................................................................................................................

 

---

Odpowiedź:

Rozstrzygnięcie: ΔH > 0

Uzasadnienie: Wraz ze wzrostem temperatury dla danej wartości ciśnienia wydajność reakcji (stopień przereagowania metanu) rośnie, co jest charakterystyczne dla procesów endoenergetycznych.

 

---

Wyjaśnienie:

Wzrost temperatury w układzie (w warunkach stałego ciśnienia) powoduje:

• wzrost wydajności reakcji endoenergetycznych (ΔH > 0),
• spadek wydajności reakcji egzoenergetycznych (ΔH < 0).