Вариант 17 (Муравский)

1) Обратимая газофазная реакция А R + В проводится при постоянном давлении 4 атм и температуре 600 К. Исходная смесь содержит только А. Равновесная степень превращения по веществу А равна 0,6. Можно ли, и как увеличить степень превращения до 0,9, не меняя давления и температуры? Дать конкретный численный ответ.

2) Составить материальный баланс и определить расход бурого угля (содержание углерода 70 мас.%, ост. – примеси), водяного пара и воздуха для получения 1000 м³ генераторного газа состава, об.%: СО – 32, Н₂ –19, N₂ - остальное. Процесс газификации протекает по реакциям:

1) C+ H₂O = CO + Н₂ и 2) 2C + O₂ = 2CO.

Вариант 18 (Новикова)

1) Оксид этилена получают путем окисления этилена по реакционной схеме:

С₂Н₄ + 1/2О₂ ® С₂Н₄О + 117 кДж и С₂Н₄ +3О₂ ® 2СО₂+ 2Н₂О +1217 кДж. Составить материальный баланс переработки исходной смеси (9 об.% этилена, 9 об.% кислорода, остальное – азот) для получения 500 м³/ч оксида этилена, если селективность по нему составляет 0,8, а степень превращения этилена равна 0,9. Определить общее количество выделившегося при этом тепла. Изменением объема пренебречь.

2) Обратимая газофазная реакция А + В S протекает при 298 K, имеет энтальпию

DH^о₂₉₈ = -54 кДж/моль и изменение энтропии DS^о₂₉₈ = -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 0,5 до 0,2. Учесть изменение объема.

Вариант 19 (Перфильева)

1) Рассчитать равновесную степень превращения x_Р реакции А + В R + D, в которой исходные вещества взяты в стехиометрическом соотношении. Константа равновесия реакции равна 0,8. Найти также мольное отношение А : В, необходимое для увеличения x_Р по веществу А на 15 %.

2) Рассчитать расходные коэффициенты по сырью при производстве 1 т фосфора по реакции восстановления фосфоритного концентрата. Процесс описывается уравнением:

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

Содержание Р₂О₅ в концентрате 28 мас.%, кокс содержит 94,0 мас.% углерода, степень восстановления фосфора из концентрата равна 0,87.

Вариант 20 (Силютин)

1) Составить материальный баланс и определить расходный коэффициент по руде, содержащей FeS₂, для получения 1000 м³/ч SO₂ при обжиге руды в потоке воздуха, поступающего в 1,5 –избытке по отношению к стехиометрии реакции. Руда содержит 42 мас.% серы. Химическая реакция:

4FeS₂ + 11O₂ = 4Fe₂O₃ + 8SO₂ + 1043 кДж

Степень выгорания серы равна 94%. Определить также количество тепла, выделенного при обжиге руды.

2) Газофазная реакция протекает по уравнению А + В R. С целью сдвига равновесия реакции вправо используют избыток компонента В. Определить, каким должно быть мольное отношение В/А, чтобы равновесная степень превращения вещества А увеличилась на 10% по сравнению со степенью равновесия, рассчитанной для стехиометрической смеси. Константа равновесия реакции равна

2,3 МПа^-1. Учесть изменение объема реакционной смеси.

Вариант 21 (Филимонов)

1). Обратимая газофазная реакция А R + S проводится при постоянном давлении 4 атм и температуре 500 К. При содержании в исходной смеси 80% вещества А, остальное – инерт. равновесная степень превращения равна 0,5. Как увеличить степень превращения до 0,9, не меняя давления и температуры? Дать численный ответ.

2) При сжигании серы степень её превращения в SO₂ равна 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха (характеризует отношение практически подаваемого в печь воздуха к теоретически необходимому согласно уравнению реакции) равен 1,5. Определить концентрацию кислорода и диоксида серы в газе после печи и количество выделенного тепла.

S + O₂ = SO₂ + 362 кДж