Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Сборник задач по термодинамике физико-химических процессов. Решение задач

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

32.07 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 7172 / 7672 73 74 75 76 > Следующая >>>

ehnK p= ln п1 1				Q ' Vi Л		1	\|>	Оо
		*^ВН ,1		^П О С Т,/		1		а:
	i	Q Vi		o v '	^		R T
	( ^/V■>			* £ п о ст ,/	^
	( ^/V■>		1	Г	АГЯ0°1
ж)^ = п	<2,'	1	1	Г	АГЯ0°1
ж)^ = п	■<	<		ехр1		^ J
	■<

2) Расчёт отношений сумм по состояниям.

а) Расчёт отношения электронных сумм по состояниям:

бэл,12= £о =1;

бэл,! = I S / * ~ Е'/кТ = 8 о + « 1 expf- 1,4388^-

=4 + 2• ехр(-1,4388• 7,603) = 4 +3,55• 10~ 5 = 4

П= — =16-

	QV /ЭЛ		1
б) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:
		/	\3/2			\3/2
	(е)п	2яМЛГ		R T	2%к		11. М3/2 -Г5/2’
	(е)п		NAV	Р			11. М3/2 -Г5/2’
			NAV	Р
	,У1	1		3/2		(	\3/2
П	,У1	1	^М 2 ^		.5/2	2 п - к	Л _1_
П	Q?	NA	м ,*2 У		.5/2	~NJ?j
i	QV /пост	NA	м ,*2 У			~NJ?j
	\3/2,		g O	s f г\| 0005/2 1.829 101 82 06 ^				8
	r i ^ y ' Y	m	g O	s f г\| 0005/2 1.829 101 82 06 ^				8
	126,905J		2	J		6,022-1023
в) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям:
	о		1	695	=10725,3’
	^врЛг ~	he	Bv o	0,0374-2
	врЛг	he	Bv o	0,0374-2
	п		—	= 9,32-10“5'
	/	'в р	<2,в р ,1 2
		'в р

г) Расчёт отношения колебательных сумм по состояниям:

~кол,12(газ) = ^ ехр[ 1,4388—

: (1 -ехр 0,309Г'= 3,759;

711

		п		1		1
		п	QlVi Лол Скол'Ь(газ)			= 06266-
		i	QlVi Лол Скол'Ь(газ)			36759
д) Расчёт экспоненты:
Дrwg			148,826
е	RT	= е	8 ' 3 1 4	= е ~ 1 1 т = 3,24• 104 3 = 10" 7 ’7 7 3 = 1,687-10"8.
е) Расчёт К			р :
К р	= 16 • 3,981 • 108 • 9,32 • 10‘ 5 • 0,266 • 1,687 • 10" 8 = 2,66 • 10“3.
3.	Для реакции 0,5Н2 + 0,5С12 = НС1					при при Т - 1000 К, Р = 1 атм, и при
А ГН Ц		=	-91981	Дж•моль” 1	константу равновесия рассчитывают по
формулам:
1) a) ArG° = —RT In К р ;
	б )	ХпК	= _Дх^г= М г _ М о . ;
		р	R T	R	R T

в) <P°m = R l n Q BH;

Ф®0сГ= Л 1 п [ ^ ] ;

Д) ф £ =Я 1П а вн		пост
		<2,
		Nt
	(		л/у•	^
е) In К р = In п QBHJ			Qnocjyi	i>
i			^постyi j
ж) * =п Qi	1	l		4 ,^ 0 1
ж) * =п Qi	1	« V		4 ,^ 0 1
оУ'	J	« V	l	pRT J

\Н о R T

2) Расчёт отношений сумм по состояниям.

а) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:

с	\	(	НС1	\ т	\3/2
Она			НС1		36,46	= 5,324-
О"*, о"'			Л #5 ■Nc\		1,42-8,421.	= 5,324-
О"*, о"'	J ПОС		Л #5 ■Nc\	J	1,42-8,421.
^н, ^С12	J ПОС		Н2 С 2	J

6 ) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям:

712

#v'aHCl

Она

VflK*fl!Syвр

(B V QH 2 BV O C \ У 2 _ (60,864-2•0,24415-2)|/2 _ =0,728

10,5434

в)Расчётотношения колебательных сумм по состояниям:					л1/2
	(OL	\-\|1/2г			л1/2
1 -ехр -1,4388—-I2-			1 -ехр -1,4388		ЮС1,
6нС1	Т
6нС1				шна1
flP-Og5 I	1 -ехр -1,4388			шна1
Н2 С\|2 / КОЛ	1 -ехр -1,4388			Т У
				Т У
[1 - ехр(-1,4388 • 4,40)]1/2[1 - ехр(-1,4388•0,5б)]1/2 _ р ?5д
	[1-ехр(-1,4388-2,90)]
д) Расчёт A H Q :
ДЯ$ = expf	= е'1063 = 104’864 =6,37 • 104•
V8,314 )
е) Расчёт К р :
К р = 5,324 • 0,728 • 0,753 • 6,37 • 104 = 1,86• 105
4. Расчёт константы равновесия К р		при Т = 1000К, Р = 1 атм для
реакции	NO= 0,5N2 + 0,5О2
	NO= 0,5N2 + 0,5О2
1)Расчёт К р осуществляется по формулам:

OtaIn	=	=		R T
чО	R T		R	R T
чО
6)o"H= * in e B„;			Л
в\| ф“	( о		Л
в\| ф“	= Л1п У^ПОСТ
	NA
Г>Ф? = Я1п\|й,р Qn
		N А 7
д) 1п*р =1п		6, ■		Агн£-
д) 1п*р =1п		QV		R T
				R T

или

713

	AtG$	A M	ArH(j
а) In Кр = ~ ~ ~ ~ =		R	RT
р	RT	R	RT
б )	Ф°н =Я1п<2вн;
в )	ф °0СТ=Я1п

2) Расчёт отношения сумм по состояниям.

а) Расчёт отношения электронных сумм по состояниям:

( \

бсо, 1

U - 3 1/2 = 0,577'

ЭЛ б) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:

-		'	^ со л	»Н/2	-	^	<	2
2со,				•а	( м сог		<	2
			Qcо )	N ,					1/2
yQcoQo]j				QQ2	I м со		л 3 /2		1/2
yQcoQo]j				QQ2	I м со		л 3 /2		я г
4		2 /ПОСТ					'2Ш0 кТ		я г
							Nл/г2		я
		3/2
	44,010л		-2-7,7619-					= 1,63 М 0 ~ 4 '
.28,01 l j			-2-7,7619-					= 1,63 М 0 ~ 4 '
.28,01 l j				"2 • 3,14159 • 1,3807 • 10-1 • 103 У '2
				"2 • 3,14159 • 1,3807 • 10-1 • 103 У '2

v 6,022 -1023-43,907-10"54 , в) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям:

/	л
Qcoz		£ иО
Ifioo	вр	<бсо ,
Ifioo		ВР

	г	л
1	_ 1,931
(oil2)	2-0,390
'вр	< he	,
	< he	,

715

= 2,476 1,4456-2V/2 = 0,160-

695

г) Расчёт отношения колебательных сумм по состояниям:

/-\

бс о 2 ■Л/2

		(		-jl/2
1 - е х р \|- 1,4388 ^		(	-1,4388	® о, Y
1 - е х р \|- 1,4388 ^		j • 1 -ехр	-1,4388	-
		1	2	Т ).
			2
1 -ех р (-1 ,4 3 8 8 ^ ]	• 1-ехр	-1,4388	1 - е х р ^ - 1,4388^ - j
		( l - e 1,919) - ( l- e		2,273У--------- =2,873'
	( l - e- ‘'919) - ( l - , - 0'960F ' ( l - ^ 3’383)
д) Расчёт е RT = expf 2-?-		1 = Ю14,607 = 4,05 • 1014 ■
=ехр	8,314	J
I	8,314	J

е) Расчёт:

Кр = 0,577 • 1,64 • 10~4 • 0,16 • 2,873 • 4,05 • 1014 = 1,75 • 10

6.Расчёт К р для реакции

N 0 + 0 ,5 0 2 = N 0 2

осуществляется для Т= 1000 К, Р = 1 атм и А ТН Q = -5 3 ,7 6 1

кДжмоль”1.

1) Формулы для расчёта К р :

а>1„К

и RT R RT

б)фЦн =Л 1Па н;

в) Фпост = Л In

* А

бобщ 'j: г ) Ф2бЩ=Д1п

NA )

716

' л

д) 1пКр = In	_ M o ;
QV N f	RT

	_,V■>		1			Г дгя0°1
е)к„=п Q l '			1			Г дгя0°1
	Q?'	J ' <			exp		RT	)
	*4					l
2)Расчёт отношения сумм по состояниям.
а)Расчёт отношения электронных сумм по состояниям:
GNO,							= 0,289-
				А-Ът )			= 0,289-
	2	J		А-Ът )
	2	J
б) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:
NO	Z6NOl )				1	(M		3/2
G ,	Z6NOl )				0 \n		'N O ,		-il/2
Q m Q o l ,		GNO J			0 \n		MNO		-il/2
2'ПОСТ					y 0 ,			'2nM0 kT)m RT
								N Ah
								Йб.ООбУ 72 7,76-10И
							' 1,30,006,		-il/2
6,022• 1023 •43,907 • 10~54						3/2		1	-il/2
6,022• 1023 •43,907 • 10~54						~j		1	=1,57-10i-4
2-3,14159-1,3807-10"16 -1000J 82,06-1000-31,8993/2									=1,57-10i-4
2-3,14159-1,3807-10"16 -1000J 82,06-1000-31,8993/2
в) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям:
\	NO			1	_	Ве -от (ве-оо2}12 ( Л сУ /2ГкТУ / 2 _
NO	NO			1	_	Ве -от (ве-оо2}12 ( Л сУ /2ГкТУ / 2 _
G ,	G	,
GN O -GQ2,	GNO ' G ^ f C / A - Z B ' / c f t - ^ W								U c J
в р

_ 1,7047 • (М456 • 2)I/2(3,1412)1/2 _

= 2,152

(8,003 -0,434 -0,410;il/2 г) Расчёт отношения колебательных сумм по состояниям:

( _	^
G N O ,

(GN O G"2

717

ll/2

£l - ехр(^-1,4388 J j. 1 - exp^-1,4388 “ о,

^l-exp(-l,4388^-jjji - exp^-1,4388 jj •j^l- exp^-1,4388^.jj

д) Расчёт
_ДX		, 53,781
e	RT	—e 8.314 = io2-808 =6,427 102.
e) Расчёт К	,
K p	= 0,289 • 1,57 *10~4 • 2,152 • 1,749 • 6,427•10z = 1,10 • 10"1= 0,11 •

7. Расчёт K p для реакции

H2 + 0,5O2 = H20

осуществляется для Г= 1000 К, Р = 1 атм и Д гH Q = -238,913 кДжмоль-I

а) Расчёт отношения электронных сумм по состояниям:

/	л
QH,O	1	= 0,577‘
1/2	1-31/2	= 0,577‘
0 н г -<%2 Ал

б) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:

6Н;0	Q H , O		0 ,/2	м н,о V3/2		\3/2	<	2	1/2
£ н 2 Qo]	бн	2 /		*	4 ;		/		1/2
£ н 2 Qo]	бн			*	4 ;			\У2 ЯГ
2 /\|			^О,		' 2п кТ	)		\У2 ЯГ
					NAh2 }		'	° 2'	Р
					18,015	\3/2		•7,76	10
					2,16			•7,76	10
					2,16
				1					- = 2,21 Ю'
2 - 3.14159 3,3807-10~16								-il/2
2 - 3.14159 3,3807-10~16								И
6,022-1023 -43,907 10~54					)

в ) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям: 718

бььо

Ве • СТН, {Ве •а О, } П

1/2 Г he ^ П ( кТ V /2

QH2 Q £1

= , .

м/2

~ —

7 т П7Г

в р

’^B'^CJHJO’стн, 0

^/,с

60,864 • 2(1,4456 • 2)|/2(3,14159)|/2

2 ^ .

(27,87-14,52 -9,28l)1/2 • 2

г) Расчёт отношения колебательных сумм по состояниям:

бн,о

Q»: <

] )

il/2

1-ехр -1,4388

“ н, у

со0 ,

• 1-ехр -1,4388—

l-exp(-l,4388^-j 1-ехр(-1,4388^j

jl-exp^-l,4388^j J

(l -

,-М б ). (! _ , - м » ) . (| -

е -5 .« м )

,062-

1>0

д) Расчёт

АГЯ0°

238,913

= g

8,314

= 3,01 -1012

е) Расчёт К р

К р = 0,577 • 2,21 • 10~3 • 2,992 • 1,062 • 3,01 • 1012 = 1,0 • Ю10

8. Расчёт К р

для реакции синтеза сероводорода

Н2 + 1/2S2 = H2S

осуществляется для Т= 1000 К, Р = 1 атм и A {.H Q = -81,92 кДж-моль-1

Расчёт отношений сумм по составляющим.

а) Расчёт отношения электронных сумм по состояниям:

О», о

6 H,S

. r

W 7 r

б) Расчёт отношения поступательных сумм по состояниям:

719

	fCH2sj 1 ^ H 2S	\3/2	<	2
G H 2S	fCH2sj 1 ^ H 2S		<	2
l>2<J ПОС		/	\У2	1/2
l>2<J ПОС	, е н 2 ,	'2	п-кТ
	, е н 2 ,

К Г Ц

'34,080\ 3/2

• 7,76-10й -

^2,016 J

1/2 =3,41-10~3

' 2 •3,14159•1,3807 10~16 103 ^82060-(64,128)3/2 6,022-1023-43,907-Ю-54

в) Расчёт отношения вращательных сумм по состояниям:

г\

C H , S

Ве -Он2(ве - а $2) ' 2 хпГ hc_^l2f *7Л3/2 _

вр (^А '7В '7С)H?S '®H2S \1'с )

_ 60,864-2(0,2954 -2)1/2(3,14159)1/2 _ ?алп.

(10,3613-9,062-4,7314)1/2-2 г) Расчёт отношения колебательных сумм по состояниям:

г\

<2HOS

е н 2 < 2;

2 /кол

1/2

-ехр^-1,4 3 8 8 ^ jj- ^ -ехр -1,4388t°s,

—ехр^—1,4388~ г J - J l - e x p ^ - 1 , 4 3 8 8 • 1- e x p ^ - 1 , 4 3 8 8 ^

^ - ^ ° H	- ^ 5I % = 0.760-
5 - ^3 . 762	-1,701). ^ > 7 8 1 ]

д) Расчёт

81,99

eRT = e 8’314 =104’278 = 190-104

e)Расчёт К ^ :

*P = °.577 • 3,41 • 10~3 • 3,940 • 0,76 • 1,90 • 104 = 1,29 • Ю2 •

720

<<< < Предыдущая 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 7172 / 7672 73 74 75 76 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
20.11.20237.63 Mб17Сборник задач по общей физике.-1.pdf
#
12.11.20235.33 Mб27Сборник задач по общей физике..pdf
#
12.11.20236.71 Mб50Сборник задач по подземной гидравлике..pdf
#
12.11.202313.85 Mб15Сборник задач по разработке нефтяных месторождений..pdf
#
12.11.20236.44 Mб4Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах..pdf
#
19.11.202332.07 Mб5Сборник задач по термодинамике физико-химических процессов. Решение задач.pdf
#
12.11.202311.74 Mб27Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи..pdf
#
20.11.20235.47 Mб21Сборник задач по физике.-1.pdf
#
12.11.202315.07 Mб10Сборник задач по физике..pdf
#
12.11.202319.97 Mб0Сборник примеров и задач по физической химии..pdf
#
19.11.202327.47 Mб32Сварка в машиностроении. 4.pdf