4 ^ 6 3 i W = |
|
1 l-0,632 760 |
> |
Kp = 0,324-1,01333-105 Па =0,32927-10s Па.
в) |
1 |
|
0,324 |
0,0120. |
K , = K D------ --- |
|
= |
|
c P D |
0,08206-326,85 |
|
RT |
15. Константа равновесия определяется по уравнению |
|
|
4х2 -Р2(1+ х) |
4х2Р |
|
К » = |
|
(I -Ь -лс) • (1 —дс) ' |
|
|
(1 + х)2(1 -х ).Р |
а) |
При Р = 1 атм и х = 0,11 имеем |
|
|
|
ЛГ„ = |
4-0,11-1 |
|
|
|
= 0,04899. |
р1,11-0,89
б) |
При Р = 0,5 атм имеем |
|
|
|
|
|
|
4 • 0 5х2• |
; |
|
|
х2 |
|
0,04899 = - |
|
0,0244 = — |
|
1 - д Г |
|
|
|
— х |
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
х~ = °-°244 = 0,0238; X= 0,154; |
|
1,0244 |
|
|
|
|
|
в) |
при Р = 0,1 атм |
|
|
|
|
|
|
4 - 0 1 - л 2 |
■0 ,1 224 |
= |
х 2 |
; х= 0 ,1 8 3 . |
|
К„ =0 ,0 4 8 9 9 = ------- |
1 - х " |
|
I - х " |
|
|
|
|
С уменьшением давления в реакционной системе степень превращения растёт, так как реакция идёт с увеличением объёма реакционной смеси.
16.Закон действующих масс для реакции
S02 |
+ 1/2СЬ = |
SO., |
(1) |
0,06- х |
0,5(0,12 - х ) |
х |
|
представится в форме |
|
|
|
|
v |
Р%° ' |
|
(2) |
Кр |
Per, |
Р0’5 ' |
|
|
|
; so2 |
Ч), |
|
|
|
1 |
|
Лю ________ |
|
Лю2 Кр-Р$ |
|
ИЛИ |
|
|
Лю + 1= - |
pl/2 |
+ 1 . |
Лю, |
|
К г ■ро2 |
|
Приводя к общему знаменателю, получим решение задачи:
Л ю + Лю , |
1 + Кр ' РС>2 |
Лю2 |
" Кр Р $ |
18. Для реакции синтеза хлористого этила |
|
СН4 +С12 =С Н 3С1 + НС1 |
(1) |
допускаем содержание в смеси следующих мольных долей составляющих, если
равновесная смесь соответствует в сумме (моль): |
|
= 1 моль. |
(2) |
Тогда в смеси будет содержаться следующее количество, в мольных |
долях, составляющих: |
|
*CI14 >*CI2 »*CH3CI**HCb*HHcpT • |
|
Пусть отношение мольных долей исходных веществ равно |
|
хси |
(3) |
г — ------- — |
*сн4
Следовательно, можно составить уравнение:
(4)
+ ХС\2 - 1 “ *СН3С1 “ ХНС\ - -* и н е р т'
Умножив (4) на Г , получим:
(5)
ХС12 + г • *С12 = rd “ *СН 3С1 ~ ХНС1 “ *и н ер т ) •
де
(6)
ХС12 + Г ‘ХС\2 = *сн 4 + х с\2
Из (5) имеем:
(7)
■*С12 = 1 + 7 ^ ~ * C H 3C1 ” *НС1 ” Ли н ер т) ‘
Для XQ\ 2 имеем:
Ри- |
|
|
= Х - Р \ |
|
(3) |
«-С 4Н10 |
|
|
P n 2 = |
^ |
l ~ X ~ d ) ‘ P '' |
|
(4) |
^ с 4н 6 - |
^ 0 - ~ х d ) - P ; |
|
(5) |
Рт |
= |
d ’ p |
|
(6 ) |
Подставляя (3) - (6) в (2), получим: |
|
|
*,> = |
|
|
|
х-Р |
З3* |
(7) |
|
|
|
/~ ч 2 |
|
|
- { \ - x - d ) - P |
4 ° - * " * ) р |
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
Откуда получим: |
|
|
У |
4 Р |
|
2 _ |
|
(8) |
|
27 |
|
|
------------------ г |
|
|
|
|
( 1 - jc -rf)3 |
|
|
Из схемы реакции следует, что из трёх молекул получают одну молекулу Н —С4Н10, т.е.:
00 Л |
7 |
(9) |
3-—2 --С = 1,15С м3 |
58 |
|
|
Из системы выдувается следующее количество веществ:
A -у = (A- l,l5C) - d.
Откуда количество инертного газа рассчитывается по формуле:
d - - ± i
А -1Д 5С
Один м3 газообразной смеси весит:
58
= 2,59 кг.
22,4
Откуда получим:
С = 2,59 - М - 1- х.
Для инертного газа получим уравнение:
d = |
A>Y |
- |
Y |
|
А -1,15 • 2,59 • М -1-х |
|
l _ 3ML |
Подставляем (13) в (8) и получим решение:
(14)
К Р - 4 Г
27 \3
1 - л -
1 -3 ---- л*
А
20. Константа равновесия Кс для реакции синтеза аммиака
ЗН2 + N 2 = 2NH3 |
( 1) |
записывается в таком виде: |
|
|
|
/~>2 |
|
|
|
NH, |
|
(2) |
^ с = ^ з |
|
|
|
|
С и 2 ’ C N 2 |
|
Концентрации определяем по закону Менделеева - Клапейрона: |
Ш : |
^ N H 3 |
|
(3) |
RT |
|
|
|
|
|
5 k . |
|
|
Сн2~ RT ' |
|
(4) |
|
|
|
C N 2 |
- RT |
|
(5) |
|
|
Подставляя в (2), получим: |
|
|
f NH , |
(.RT)3RT _ |
* c = |
3 |
( |
2 = K P RT |
Р щ ■Р щ |
m |
Откуда:
0,507 = 9,061 10-5
рRT 8,314-673
21.а) Вычисление равновесного выхода водорода и состав равновесной
смеси для реакции:
сн4+н2о=со+зн2 (1)
осуществляется по уравнению з. д. м.:
_ |
^ с о - ^ н 2 |
Р |
(2) |
Рсп4 -Рц2о ' |
где парциальные давления равны:
Зх • Р
р н 2 =
2 + 2 х
Р с Н ‘ “ 2 + 2 *
|
|
|
(6) |
Подставив парциальное давление во (2), получим: |
х Р |
Y ЗхР |
\ 3 |
(7) |
2 + 2 х |
\ 2 ± 2 х ] _____ 27 дА Р 2 |
( 1- . |
|
(2 + 2*)2 • (1 - |
х ) 2 |
2 + 2 х , |
|
|
Подставив |
Я р = 0 ,0 2 6 5 * 1 о 10 |
и Р — 1,01333 *10 Па, |
получим:
0,00382 =
(1 + * ) 2 ( 1 - * ) 2
Извлекая корень квадратный, получим:
2
х
0,00618 =
1 - х 2
Откуда равновесная степень превращения равна:
х = 0,247
б) Состав равновесной смеси:
|
X |
х СО ~ |
= 0 ,0 9 9 , |
|
2 + 2 х |
Зх % = 2(1 + х) = 0,2497,
|
1 - х |
X n u — |
= 0,301, |
CHj |
2 + 2х |
|
1 - х |
ХН,0 ~ |
= 0,301. |
2 + 2х |
в) Расчёт Кс:
Рсо = ССО ' RT ’ Рщ = СИ2 ’ РР ’ ^СН4 = Ссн4 *РТ
^Н20 = СЯ20 ' РТ (8)
Откуда:
к п= - ? - ° |
С н 2 |
• RT‘(RTJ - = KC(RT) 2 |
(9) |
Р Ссн4 ■СЯ20 |
(RT) |
|
Подставляя числа, получим Кс' |
|
К р |
0 ,0 2 6 5 - Ю 10 |
(Ю) |
К |
|
= 3 ,1 6 9 |
с( R T f (8 ,3 1 4 *1 1 0 0 )2
г) Расчёт Кх :
Рсо - хс о ' Р ■Раг ~ хнг Р ; ^сн4 - хсн4 р •
% O = X H 2O P ( Ч )
Подставив (11) в (2) получим для Кр выражение в такой форме:
Х р о ' X u • Р^ |
п |
|
К Р = — |
Нг-------- у = |
К х ‘ Р 2 |
0 2 ) |
*сн4•*Н20 • Р
Откуда К,\ будет равно:
К п |
0 ,0 2 6 5 -Ю |
10 |
Р 2 |
1 ,0 2 6 8 - 1 0 |
ю = 0 ,0 2 5 8 |
|
22. По закону действующих масс для реакции:
2 Н 2 + S 2 r = 2 H 2S r |
О ) |
|
|
2 —2JC |
1 - л- |
2л |
|
|
константа равновесия определится по формуле: |
|
|
|
|
г .2 |
|
|
|
|
л р = |
H,S |
|
|
(2) |
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
Парциальные давления равны: |
|
|
|
2 х Р |
рн2= |
2(1 - х ) |
Р . |
( ! - * ) • * » |
(3) |
^H ,S - 3-л |
3 - х |
|
|
|
3 - х |
|
Подставляя парциальные давления во (2), получим: |
|
к _ хгр - х ) _ |
0 ,1 2 2 2 (3 — 0 Д 2 2 ) |
_ а 0 6 : 1 п -5 |
|
Р(1 - xf - P ( 1 - 0 Д 2 2 ) 3 - 1 ,0 1 3 3 3 - Ю 5
По формуле:
Ъ =сг кт
получим з. д. м.:
CH2S (RT)2 _ Кс
р С н 2 • C s 2 ( RT) 3 л г '
Кс = К р - R T = 0,062 • 10-5 • 8,314 -1103 = 5,68 • 10":
23.Число моль СНзСООН и (СНзСООН)2 равно:
ftCYl^COOH = V”*Н = 13,80 • 0,0568 = 7,84 • 10 моль;
п(СН3соон)2- —-7,84-10 4 -3,92 -10 |
4 моль. |
Для димера в чистом виде давление его в идеальном состоянии |
равно: |
|
|
|
|
|
_ , , d R T _ |
3,92-10-4 -8,314.324,35 |
|
“ |
V |
о с п о |
1П- 6 |
’ |
|
|
359,8-10 |
|
где V = 359,8 • 10_6 м3 |
|
|
Закон действующих масс для реакции: |
(1) |
|
|
(СН3СООН)2 = 2СН3СООН |
|
|
1 - л |
2л |
|
запишется в форме:
