Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
фх.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
204 Кб
Скачать
☆

6. Исследование вопроса о направлении реакции при температуре т3 и р, если в исходный момент взято по одному молю каждого исходного вещества и по два моля продукта реакции.

COS+ 2CO2= SO2+ 3CO

Исходные 1 1 2 2 ∑ = 6

числа молей

Kp=0,837

Р = 2 атм.

Т = 1650К

LnKp = -0,177

Для того, чтобы определить, в каком направлении идет реакция, необходимо знать знак ΔG. Из уравнения изотермы Вант-Гоффа:

ΔG = ΔG0T + RT∙ln(Р so2*Pco3)/(Pcos * P2co2) =

-RT∙lnKp +RT∙ ln(Р so2*Pco3)/(Pcos * P2co2)

Pco = P∙Xco = 2.(2/6)=0,6

Р so2 = P∙Xso2 = 2.(2/6)=0,6

Pcos = P∙Xcos = 1.(1/6)=0,3

Pco2 = P∙Xco2 = 1.(1/6)=0,3

ΔG = -8,314*1650*-0,177+8,314*1550*ln(0,1296/0,027) = 19090Дж > 0

Значит, реакция идет в обратном направлении.

7. Термодинамический анализ зависимости выхода реакции от давления и температуры.

Zn + H2O = ZnO(s) + H2

а) зависимость от давления:

Учитывая, что ∑рi = р0 ( сумма парциальных давлений равна общему давлению) и рi=р0∙xi , получаем:

Кр = P2*(Xcs*Xco2)/Xso2)

При увеличении давления, так как Кр не изменится, (Xcs*Xco2)/Xso2 обязано уменьшится, следовательно Xcs*Xco2 уменьшится значит выход реакции уменьшится .

При уменьшении давления, так как Кр не изменится, (Xcs*Xco2)/Xso2 обязано увеличиться, следовательно , Xcs*Xco2 увеличится значит выход реакции увеличится.

б) зависимость от температуры:

При увеличении температуры от 800 К до 1300 К выход реакции будет увеличиваться, так как ΔН0Т>0 (согласно результатам точного расчета).

8. Расчет теплового эффекта достижения состояния равновесия реакционными смесями.

а) Реагирует стехиометрическая смесь исходных веществ.

К моменту равновесия прореагирует z = 0.1046моль. Следовательно:

ΔН0Т(равн.) = ΔН01050∙z =350850,869*0.6570 = 230509 Дж

б) Реагирует стехиометрическая смесь всех веществ.

К моменту равновесия прореагирует z = - 0,8044 моль. Следовательно:

ΔН0Т(равн.) = ΔН01050∙z =350850,869*0,3140= 110167 Дж

9. Расчет условий P и T, при которых сумма мольных долей газообразных продуктов реакции составит 0,8, если реагируют стехиометрическая смесь исходных веществ.

SO2 + 3C(s) = CS + 2CO

Исходные 1 3 0 0

числа молей

Равновесные 1-z 3-3*z z 2*z ∑ = 1+2*z

числа молей

1. Запишем выражение для Кр реакции:

Кр = (Рcs*Pco2)/Pso2= P2*(Xcs*Xco2)/Xso2

2. Запишем выражения для равновесных мольных долей:

Xso2 = (1-z)/(1+2*z)

X cs = z/(1+2*z)

Xco = 2*z/(1+2*z)

3. Запишем Кр как функцию от z:

Кр = 4*P2*z3/((1+2*z)2*(1-z))

X cs + Xco =0,8

3*z/(1+2*z)=0,8

Z=0,5714

Kp = 0,3792*P2

T

Kp

P

800

0

0

850

0,0001

0,01623925

900

0,0017

0,06632888

950

0,0200

0,22950388

1000

0,1857

0,69976171

1050

1,3897

1,91439101

1100

8,6254

4,76930065

1150

45,4913

10,9529261

1200

208,0803

23,4250903

1250

839,6892

47,0570946

1300

3033,0732

89,434953