28614
K l l = *8.31*298 = l 0 3 . 105
б ) С о с т а в ы р а в н о в е с н о й с м е с и д а н ы в т а б л и ц е . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
Р а в н о в е с н ы е с о с т а в ы с м е с и в е щ е с т в д л я д в у х р е а к ц и й |
|
|
|
|
|
Вещест |
СН4 |
н20(г) |
|
СО |
|
|
Н2 |
|
С02 |
|
I |
во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
1 - а |
2,5 - |
а - Р |
|
а - р |
|
|
За+Р |
|
Р |
|
3,5 + 2аг |
моль |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мольн |
1 - а |
2 ,5 - а - р |
|
а - р |
|
|
3а + Р |
|
р |
|
|
|
ые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 + 2(Х |
|
1 |
доли |
|
3,5 + 2а |
3,5 + 2а |
3,5 + 2а |
|
3,5 + 2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К о н с т а н т ы р а в н о в е с и я п о з . д . м . з а п и ш у т с я в т а к о й ф о р м е : |
|
|
|
|
|
к \ _ |
|
(а-р)(За+Р)3 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
( 1 - а ) ( 2 , 5 - а - Р ) ( 3 , 5 + 2 а )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к п _ |
|
|
Р-(За+Р) |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
(1 -а)(2,5 -а -р) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 . И з в л е ч е н и е п а р о в C S 2 и з ж и д к о г о с е р о у г л е р о д а о с у щ е с т в л я е т с я п р и |
PQS 2 = 7 6 0 |
м м |
р т . с т . , |
|
Т = |
3 1 9 , 5 |
К , п р и |
п р о п у с к а н и и |
V = 0 , 0 0 5 |
м 3 |
в о з д у х а ч е р е з |
ж и д к о с т ь . В о з д у х п р о п у с к а ю |
т |
п р и РВ03д = |
7 2 0 |
м м |
р т . |
с т . |
а ) |
О п р е д е л я е м |
д а в л е н и е |
с е р о у г л е р о д а |
п р и |
Т = |
3 1 3 |
К |
п о |
ф о р м у л е |
К л а п е й р о н а - К л а у з и у с а : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 п Р 3 1 9 . 5 _ А е Я ( 7 ’2 - 7 ’| ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р 313 |
R T V T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 п Р 3 | г И п 7 |
б |
О |
- ^ 8 - |
7 ^ 3 .1 9 : 5 |
- |
3 1 3 > = 6,4338» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,314-313-319,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/3 1 3 = 6 2 2 м м р т . с т . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д а в л е н и е в о з д у х а б у д е т р а в н о : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^возд — ^общ ~ PCS2 ~ |
~ |
~ ^ |
мм |
|
|
|
|
б ) |
П р и д а в л е н и и 7 2 0 м м H g п р о п у щ е н о V = |
0 , 0 0 5 м 3 в о з д у х а , к о т о р ы й |
п р и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = 1 0 5 м м р т . с т . з а н и м а е т о ь ъ ё м : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
^ |
7 2 0 - 0 , 0 0 5 |
7 м ’ |
Р2 |
9 |
8 |
|
в ) В д а н н о м о б ъ ё м е п р и Р = 6 2 2 м м р т . с т . с о д е р ж и т с я с л е д у ю щ е е ч и с л о
м о л ь C S 2: |
|
Р{У2 |
6 2 2 - 3 4 , 3 |
= 1 , 0 9 3 м о л ь -
RT ~ 7 6 0 - 0 , 0 8 2 0 6 - 3 1 3
М а с с а C S 2 р а в н а :
т ~ nCS2 ‘ M CS2 ~ ! ’0 9 3 ' 7 6 = 8 3 ’ ° г ‘
Вариант 3
1 . С о с т а в р а в н о в е с н о й с м е с и , о б р а з у ю щ е й с я п р и г и д р а т а ц и и э т и л е н а
|
|
|
|
С г Н 4(Г) + |
Н 2 0 ( Г) = С 2Н |
5О Н ( Г) |
|
|
п р и |
Т = |
6 2 3 |
К |
и Р = |
1 0 0 |
а т м , |
о п р е д е л я е т с я |
в |
с л е д у ю щ е й |
п о с л е д о в а т е л ь н о с т и : |
|
|
|
|
|
|
а ) Р а с ч ё т т е р м о д и н а м и ч е с к и х ф у н к ц и й п р и с т а н д а р т н ы х у с л о в и я х :
ДГЯ2°98 = ДгЯ2°98(С2Н5ОНг) - AfЯ2°98(С2Н4,Г) - AfЯ °98(Н2Ог) =
= - 2 3 4 8 0 0 - ( 5 2 3 0 0 - 2 4 1 8 3 0 ) = - 4 5 2 7 0 Д ж - м о л ь ' 1;
ДА°98 = 4 8 ( С 2Н5ОНг) - S2°98(C2H4ir) - S2°98(H 2Or) =
|
= 2 8 1 , 3 8 - |
1 8 8 , 7 2 - 2 1 9 , 2 1 = - 1 2 6 , 5 5 Д ж - м о л ь ' ' - K ' 1; |
ДгСр = Ср(С2Н5ОНг) - Ср (С2Н4г) - Ср(Н2Ог) = |
|
= 6 5 , 7 5 - 3 3 , 6 1 - 4 2 , 8 8 = - 1 0 , 7 4 Д ж - м о л ь ' ' - K ' ' |
б ) Р а с ч ё т A TG j и К р : |
|
Д г ^ Г = Д г ^ 2 |
9 8 ~ З Д г ^ 2 9 8 ~ ^ г ^ р , 2 9 8 ^ 0 = |
- 4 |
5 2 7 0 + 1 2 6 , 5 5 - 6 2 3 + 6 2 3 - 1 0 , 7 4 - 0 , 2 1 5 3 = 3 5 0 1 0 Д ж - м о л ь ' 1. |
|
. |
3 5 0 1 0 |
|
I n K v — ---------------------------- |
= —6 , 7 5 9 2 * |
р8 , 3 1 4 - 6 2 3
^ = 0 , 0 0 1 1 6 -
в ) З а к о н д е й с т в у ю |
щ и х м а с с |
д л я г а з о в о й р е а к ц и о н н о й р а в н о в е с н о й с м е с и |
в е щ е с т в в н е и д е а л ь н о м с о с т о я н и и : |
к,= /с 2Н5ОН,г |
О ) |
/с 2Н4,г ' /н 20,1 |
|
г д е |
|
Аг^298 ~ 52°98(С аС 03 д ) - |
1^298(^ а^ т ) ~ *S29g(C 02 г) = |
|
|
= 3 8 , 1 0 + 2 1 3 , 6 7 - 9 1 , 7 1 = 1 6 0 , 0 6 Д ж - м о л ь ^ - К ” 1; |
|
О т к у д а : |
|
|
|
|
|
Д г С ? 2 9 8 = |
~ 1 7 8 2 2 0 - 1 6 0 , 0 6 - 2 9 8 = - 2 2 5 9 1 7 Д ж - м о л ь ' 1 |
|
И з о т е р м а х и м и ч е с к о й р е а к ц и и : |
|
|
|
|
\ G 2 9& = - R T \n K p ', |
|
|
|
Д 1^ 2 98 = - R T \n PCQ 2 ; |
|
^СО, |
= е ~ 4 г С °(,8" гГ = |
<-225917/8,314-298 = fi9 l,l8 = |
2 5 1 . 1()- 3 9 |
а Т М - 1 ,0 1 3 3 3 - 1 0 5 = |
|
|
|
|
|
= 2 , 5 5 - 1 0 ‘35 П а . |
б ) |
Р а с ч ё т т е м п е р а т у р ы |
р а з л о ж е н и я |
С а С О з . |
Т е м п е р а т у р у н а ч а л а |
р а з л о ж е н и я С а С О з о п р е д е л я ю т и з у с л о в и я : |
|
Д г°7\разл = 0 *
Т о г д а п о л у ч и м :
ДГЯ?-ГДГ5? = Дгя2°98 -Гразлдг52°98-
О т к у д а : |
|
Т |
= 178220 = 1 1 1 3 , 0 к - |
р а з л |
1 6 0 , 0 6 |
3 . Р а с ч ё т э н т а л ь п и и и с п а р е н и я н а о с н о в е ф о р м у л ы :
l g P ( M M р т . с т . ) _ _ 3 3 0 8 + 10 3 7 3 _ 0 8
Т
п р о и з в о д и т с я п о у р а в н е н и ю К л а п е й р о н а - К л а у з и у с а :
d \n P |
_ Д е Я г |
|
|
d T |
RT |
|
|
У м н о ж и м ( 1 ) н а 2 , 3 0 3 : |
|
|
|
I n Р = |
+ 2 3 , 8 8 9 - 0 , 8 I n Г |
|
Т |
|
|
Д и ф ф е р е н ц и р у я ( 3 ) п о Г , п о л у ч и м : |
|
^ / l n j 0 7 6 1 8 , 3 |
0 , 8 |
|
dT |
т2 |
Т |
|
П о д с т а в л я е м ( 4 ) в о ( 2 ) : |
|
|
|
|
' 7 6 1 8 , 3 |
0 , 8 N |
А еН т = R T 1 |
г 2 |
Т ) |
|
, |
и л и
( 1)
( 2)
( 3 )
( 4 )
( 5 )
|
3070 |
|
lg K P = |
+ ° ’I 8 9 lg 3 2 3 + 0,446 • IQ'3 • 323 - |
-10,19 = 0,0857 |
323^
Kp = 1,209.
K * = K p ‘ P * V = 1,209 • (0.5) 1 = 0,6045,
г д е Д V = 2 - 1 = 1 .
*" = 1,209-(2)J= 2,418.
П о з . д . м . :
к- N2Q4
|
|
|
|
|
NO, |
|
где Рм ГЧ |
= — ~ p |
; P |
- |
2 x |
D |
|
N2°4 |
1 +д.Г’ |
PlMO,N 2 |
|
----- |
P- |
|
Откуда: |
|
|
l + x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kr = (1 - JC)(1 + JC)2 |
1 - JC2 |
Откуда: |
|
|
(1 + *)(2л:)2 |
4*2 |
|
|
|
|
|
|
4KX -x2 = l - x 2', |
|
x*(4Kx +1) = 1. |
Степень превращения равна: |
|
|
J4KX+1 |
|
л/4-0,6045 + 1 |
= 0,540; |
|
|
1,849 |
|
|
*П=- |
|
= 0,306- |
|
|
|
|
V 4 -2,418 + 1 |
3,266 |
З.В смеси С02, Н2, СО и Сгр протекают две реакции: |
с 0 2 + Н 2 = С О + Н 2 О |
|
|
Л Г Р |
|
с п>+ С0 2 = 2CO |
|
|
|
АГI I |
|
|
|
|
|
|
И |
|
Константы равновесия вычисляют по энергии Гиббса:
Дг<$=дХ-ГДгФ?ооо-
“) Расчёт A TG jl и К р1 :
Лг^о = AfЯ#(СО) + AfЯ#(Н2Ог) - AfЯ$(С02) =
В а р и а н т 5
1 . |
Т е м п е р а т у р у п л а в л е н и я S n п р и Р = 1 0 0 а т м о п р е д е л и т ь п о у р а в н е н и ю |
К л а п е й р о н а - К л а у з и у с а п о с л е д у ю щ и м д а н н ы м : P s n ( T ) = 7 , 1 8 4 г - с м " 3 ; |
P S n ( ) K ) = 6 >9 8 1 г - с м - 3 ; A m # s n = 7 0 7 1 Д ж м о л ь " 1; M S n = 1 1 8 , 6 9 ;
W |
= 504’15K |
|
|
|
|
|
|
а ) |
Р а с ч ё т |
dT |
|
|
|
|
|
|
dP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т ’п л .Ю О |
= ТплЛ + |
“ |
' 99 = 5 0 4 , 1 5 + 9 9 ^ - |
|
|
|
|
|
аг |
|
|
аР |
г д е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d P _ АтН |
|
|
|
|
|
dT |
Tm -AV |
|
о т к у д а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
1___ 1_ |
5 0 4 , 1 5 |
|
|
|
J Q - 3 К - а т м -1 |
|
|
Рт/ _ |
|
|
|
dT п \ р |
|
6 , 9 8 0 |
7 , 1 8 4 у _ j |
dP |
Дтя |
|
7 |
0 7 1 |
- 9 , 8 |
7 |
|
б ) |
Р а с ч ё т |
Тпп: |
|
|
|
|
|
|
|
|
1пл,100 = 504,15 + 99 • 3,58 • 10_3 = 504,45 К. |
2 . Р а с ч ё т с о с т а в а р а в н о в е с н о й с м е с и в р е а к ц и и :
N204 = 2N02
п р и Г = 3 3 6 . 1 5 К с и з м е н е н и е м д а в л е н и я о т Р[ = 1 а т м д о Я ? = 1 0 а т м , а
т а к ж е |
о т н о ш е н и я |
^ р , 3 3 6 1 ^ р , 4 0 0 |
п р о в о д и т с я |
в |
т а к о й |
п о с л е д о в а т е л ь н о с т и : |
|
|
|
|
|
а ) Р а с ч ё т р а в н о в е с н о г о с о с т а в а д л я р е а к ц и и |
|
|
|
|
|
N204 = 2N02 |
|
|
(1) |
|
|
\ - х |
2х |
|
|
|
о с у щ е с т в л я е т с я п о з . д . м . : |
|
|
|
|
|
|
Кп = PNCb |
|
|
(2 ) |
|
|
р |
N O |
|
|
|
|
|
Р*2 4 |
|
|
|
П о з а к о н у Д а л ь т о н а :
р = _ L p
1 I
