Question

C(гр)+2H2(г)=CH4(г)
2C(гр)+2H2(г)=C2H4(г)
2C(гр)+H2(г)=C2H2(г)
1.Какой из углеводородов можно получить синтезом из простых веществ при стандартных условиях?
2.Какой из углеводородов можно синтезировать при повышенной температуре?
3.Какой из углеводородов наиболее стоек к разложению?

Answer 1

По 1 вопросу:
Значения энергии Гиббса для этих соединений:
ΔG⁰(CH4)  = -50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) =68,14 кДж/моль    
ΔG⁰(C2H2)= 209,21 кДж/моль
Только для СН4 ΔG⁰<0, поэтому только его можно получить из простых веществ при стандартных условиях
По 2 вопрос:
ΔG⁰ = ΔH⁰ - ΔS⁰*T
для этих углеводородов:
ΔH⁰(CH4)  = -74,85 кДж/моль;   ΔS⁰(CH4)  = 186,27 Дж/моль*K
Значит с ростом Т, значение ΔS⁰*Tбудет увеличиваться и ΔG⁰ будет возрастать, значит при повышенных температурах синтез невозможен
ΔH⁰(C2H4)  =52,30 кДж/моль;    ΔS⁰(C2H4)  = 219,45 Дж/моль*K
ΔH⁰(C2H2)  = 226,75 кДж/моль;   ΔS⁰(C2H2)  = 200,82 Дж/моль*K
Для С2Н4 и С2Н2 с ростом температуры растет значение ΔS⁰*T, что приведет к УМЕНЬШЕНИЮ показателей ΔG⁰. Вывод: С2Н4 и С2Н2можно получить при повышенной температуре

По 3 вопросу:
Если процесс образования имеет ΔG⁰>0, то процесс разложения будет иметь 
ΔG⁰<0. Соответственно, если при образовании
ΔG⁰(CH4)  = -50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) =68,14 кДж/моль    
ΔG⁰(C2H2)= 209,21 кДж/моль ,
 то при разложении
ΔG⁰(CH4)  = 50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) = - 68,14 кДж/моль    
ΔG⁰(C2H2)= - 209,21 кДж/моль
Минимальное значение ΔG⁰ для С2Н2, значит он наиболее устойчив к разложению