- •«Расчет химического равновесия»
- •Условия расчета
- •Выбор термодинамических свойств веществ
- •Расчет изменения теплоемкости в ходе химической реакции
- •Расчет и построение графической зависимости стандартного теплового эффекта реакции от температуры
- •Расчет зависимости константы равновесия от температуры
- •Расчет изменений стандартной энергии Гиббса и стандартной энтропии реакции
- •Расчет парциальных давлений компонентов при заданном начальном составе смеси
- •Определение направления процесса при заданных условиях
- •Определение влияния давления на смещение равновесия
- •Определение равновесных парциальных давлений
Расчет зависимости константы равновесия от температуры
Исходным уравнением для расчета константы равновесия при разных температурах является изобара Вант-Гоффа:
=
Проинтегрируем уравнение Вант-Гоффа с учетом зависимости теплового эффекта реакции от температуры в виде степенного ряда:
lnKP = lnKj – 13976,43T-1 + 4,57 lnT – 4,75×10-3T + 93,98×10-8T2 + 3006,97T-2
Полученное уравнение содержит lnKj константу интегрирования, рассчитаем её, используя для этого значение lnKP,298 и получим lnKj = -12,650283.
Вычислим
значения lnKP
и KP
в интервале температур (Т−200) ÷(Т+200) с
шагом 50 градусов и построим график в
координатах lnKP
от 1/Т.
Расчет изменений стандартной энергии Гиббса и стандартной энтропии реакции
Воспользуемся уравнениями:
∆rG0T = - RT lnKP, ∆rG0T = ∆rH0T - T∆rS0T
и полученными значениями lnKP и ∆rH0T, рассчитанными для предложенного интервала температур. Рассчитаем значения ∆rG0T (Дж/моль) и ∆rS0T (Дж/моль К) в том же интервале температур, все полученные значения внесем в таблицу №2.
Таблица №2
T, K |
(1/T)x |
|
|
|
|
|
|
575 |
1,73913043 |
127855,965 |
-10,329638 |
3,26509E-05 |
6,9249E-07 |
49381,3495 |
136,477592 |
625 |
1,6 |
128233,950 |
-8,186879 |
0,000278281 |
5,42987E-06 |
42541,0700 |
137,108608 |
675 |
1,48148148 |
128559,629 |
-6,3565495 |
0,001735344 |
3,13522E-05 |
35672,6377 |
137,610358 |
725 |
1,37931034 |
128844,936 |
-4,7749275 |
0,008438695 |
0,000141946 |
28781,5920 |
138,018406 |
775 |
1,29032258 |
129101,749 |
-3,3944894 |
0,033557685 |
0,000528052 |
21871,8832 |
138,361117 |
825 |
1,21212121 |
129341,907 |
-2,1790458 |
0,113149451 |
0,001672571 |
14946,1838 |
138,661483 |
875 |
1,14285714 |
129577,224 |
-1,100536 |
0,332692727 |
0,004636832 |
8006,1239 |
138,9384 |
925 |
1,08108108 |
129819,491 |
-0,1368543 |
0,872097268 |
0,011497657 |
1052,4713 |
139,207589 |
975 |
1,02564103 |
130080,486 |
0,72965928 |
2,074373709 |
0,025945888 |
-5914,7276 |
139,482271 |
