Вариант 9 (Ким)

1) Обратимая газофазная реакция А + В R протекает при 500 K и давлении 1 атм, имеет энтальпию DH^о₅₀₀ = -48 кДж/моль и изменение энтропии DS^о₅₀₀ = -98 кДж/(кмоль×K). Определить, во сколько раз изменится величина равновесной степени превращения реагентов А и В, если соотношение начальных концентраций реагентов с_А,0 : с_В,0 уменьшить от 0,6 до 0,2. Учесть изменение объема.

2) Составить материальный баланс и определить расходный коэффициент по руде для получения 2200 м³ SO₂ путём обжига при подаче 1,4 кратного избытка сухого воздуха по отношению к стехиометрии реакции. Руда содержит 38 мас.% серы в составе пирита FeS₂. Химическая реакция:

4 FeS₂ + 11O₂ = 2 Fe₂О₃ + 8SO₂ + 1250 кДж

Степень выгорания серы из пирита равна 97%. Определить также количество выделенного тепла.

Вариант 10 (Кислова)

1) Конверсия метана водяным паром до монооксида углерода и водорода сопровождается поглощением 220000 Дж тепла на 1 моль метана. В реактор поступает реакционная смесь в мольном соотношении пар/метан, равном 3,2 : 1. Составить материальный баланс процесса, определить степени превращения метана и водяного пара, общее количество поглощенного тепла при переработке 7 м³/с исходной смеси, если содержание оксида углерода на выходе из реактора 9 об.%.

2) Обратимая газофазная реакция А + В R протекает при 298 K, энтальпия DH^о₂₉₈ = -40 кДж/моль и изменение энтропии DS^о₂₉₈ = -70 кДж/(кмоль×K). Определить, как изменится величина равновесной степени превращения по компоненту В, если соотношение начальных концентраций реагентов

с_А,0 : с_В,0 уменьшить от 0,5 до 0,3.

Вариант 11 (Климова)

1) В реакторе в адиабатических условиях (без теплообмена с внешней средой) протекают реакции:

2А + В = R + Q_р1, R + 2В = S + Q_р2, 3В = 2Т + Q_р3

Начальные концентрации реагентов (моль/м³): с_А,0 = 0,1, с_В,0 = 0,2, с_R,0 = с_S,0 = с_T,0 = с_D,0 = 0. Выходные концентрации, кмоль/м³: с_В = 0,016, с_S = 0,011, с_T = 0,03. Тепловые эффекты реакций (кДж/кмоль): Q_р1 = 1,2^.10⁵, Q_р2 = 6,8^. 10⁴ и Q_р3 = 4,7^.10⁴. Плотность реакционной смеси 850 кг/м³, теплоёмкость смеси С_р = 2,410³ Дж/(кгград), объёмный расход реакционной смеси V₀ = 0,034 м³/с. Найти производительность реактора по продукту R и температуру на выходе из реактора, если входная температура Т_вх = 298 К.

2) Обратимая реакция А + В R протекает в газовой фазе при постоянном давлении 2 атм и при 370 K, имеет энтальпию DH^о₃₇₀ = -50 кДж/моль и изменение энтропии DS^о₃₇₀ = -87 кДж/(кмоль×K). Определить, как изменится величина равновесной степени превращения по компоненту А, если соотношение начальных концентраций реагентов с_А,0 : с_В,0 уменьшить от 0,4 до 0,8.

Вариант 12 (Князева)

1) Составить материальный баланс процесса и рассчитать расходные коэффициенты в производстве 1 т фосфора путём разложения фосфоритного концентрата. Процесс описывается уравнением:

Са₃(РО₄)₂ + 5С + 3SiO₂ = 3CaOSiO₂ + 2P + 5CO

Содержание Р₂О₅ в концентрате 25 мас. %, кокс содержит 94,5 мас. % углерода (ост. примеси), выход фосфора 0,85.

2) Рассчитать равновесную степень превращения x_Р для реакции: А + В R + D, в которой исходные вещества взяты в стехиометрическом соотношении. Константа равновесия реакции равна 1,8. Найти также мольное отношение А : В, необходимое для увеличения x_Р по веществу А на

15 отн.%.