Последовательность расчета равновесных характеристик для единичной реакции
№ эта-па |
Определяе-мая величина |
Расчетная формула |
Примечание |
1 |
Тепловой эффект реакции |
|
Расчет для всех температур. При
расчетах учесть, что
Для расчета равновесной степени полноты реакции (X*) уравнения типа (1.6) подставить в выражение (1.7), привести его к каноническому виду и найти действительные корни полученного уравнения. Учесть, что X* изменяется от 0 до концентрации лимитирующего компонента. Построить графики зависимостей x*об=f(T,N0H2O) при P=const. Результаты занести в табл.4 (приложения).
|
2 |
Энергия Гиббса реакции |
|
|
3 |
Логарифм константы равновесия |
|
|
4 |
Равновесный состав для всех компонентов системы |
|
|
5 |
Суммарное число молей системы |
|
|
6 |
Парциальное давление для всех компонентов системы |
Pj*
=
|
|
7 |
Константа равновесия системы |
Kp
=
|
|
8 |
Равновесная степень превращения сырьевого компонента |
χ*эб = |
=
(1.1)
и
Кр
выполнить
для всех температур. Результаты расчета
занести в табл. 3 приложения. Построить
графики зависимостей
для продуктов и
для реагентов.
=
(1.2)
(1.3)
(1.4)
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.8)
5
температуры. По имеющейся на кафедре программе на ЭВМ проводится количественный термодинамический анализ сложной химической схемы – целевой реакции дегидрирования с учетом побочных превращений.
При формировании выводов по результатам расчета и графических построений необходимо определить в выбранных условиях ожидаемую оптимальную область варьирования переменных (исходного состава, температуры, давления) для составления стратегии экспериментальных исследований.
Контрольные вопросы к разделу 2.1.2
1. Критерии оценки равновесия и самопроизвольности протекания химических реакций.
Методы расчета энергии Гиббса реакции.
Связь энергии Гиббса с константой равновесия (уравнение изотермы).
Порядок расчета равновесного состава реакционной смеси при протекании простой реакции и в сложном процессе.
Понятие лимитирующего и ключевого компонентов.
Сущность качественного и количественного термодинамического анализа полноты реакции при воздействии на рассматриваемую систему различных факторов.
Исходя из определений степеней полноты реакций и превращения, что, если N0,эб = 1, то X* = x*эб.