-
Точный расчёт термодинамических функций в интервале t1 – t2
Пусть
,
При этом,
ΔCp= 4.60 -6.45* 10-3 T+105 *T-2
Значит:
ΔH˚T = ΔH˚298 + (4.60*(T-298) -3.225* 10-3 *(T2 – 2982) -5*104 *(T-1 – 298-1))
ΔS˚T = ΔS˚298 + (4.60*ln(T/298) – 6.45*10-3*(T-298) - 3.33*104 *(T-2 – 298-2))
|
T,К |
∆H,Дж |
∆S,Дж/К |
∆G,Дж |
lnKp |
∆Cp,Дж/(моль*К) |
Kp |
|
1500 |
35883,795 |
-10,518 |
51660,646 |
-4,144 |
-4,235 |
0,0159 |
|
1600 |
35346,128 |
-10,863 |
52727,460 |
-3,966 |
-4,885 |
0,0190 |
|
1700 |
34743,716 |
-11,227 |
53830,006 |
-3,810 |
-5,534 |
0,0221 |
|
1800 |
34076,600 |
-11,607 |
54969,977 |
-3,675 |
-6,183 |
0,0254 |
|
1900 |
33344,812 |
-12,002 |
56148,879 |
-3,556 |
-6,831 |
0,0285 |
|
2000 |
32548,378 |
-12,410 |
57368,060 |
-3,452 |
-7,479 |
0,0317 |
|
2100 |
31687,319 |
-12,829 |
58628,731 |
-3,360 |
-8,126 |
0,0347 |
|
2200 |
30761,651 |
-13,259 |
59931,989 |
-3,278 |
-8,773 |
0,0377 |
|
2300 |
29771,389 |
-13,699 |
61278,831 |
-3,206 |
-9,420 |
0,0405 |
|
2400 |
28716,545 |
-14,147 |
62670,167 |
-3,142 |
-10,067 |
0,0432 |
|
2500 |
27597,128 |
-14,604 |
64106,830 |
-3,086 |
-10,713 |
0,0457 |
V. Расчёт равновесных составов
-
При случае реакции только начальных стехиометрических компонентов реакции.
В данной реакции все вещества – газы. Значит, уравнение константы равновесия имеет вид:
Следовательно, мольные доли участников реакции не зависят от общего давления, так как оно в формуле сокращается.
Нам заданы условия:
T3=2200 К
Р=2 атм.
Значение константы равновесия вычисляется по формуле:
В случае T3 оно равно 0,0377
Вычислим мольные доли:
COS+H2S=CS2+H2O
|
вещество |
количество вещества (моль) |
мольные доли |
|
COS |
1-z |
(1-z)/2 |
|
H2S |
1-z |
(1-z)/2 |
|
CS2 |
z |
z/2 |
|
H2O |
z |
z/2 |
В результате решения этого уравнения, мы находим число z, равное 0,1622 молям. Значит, равновесные количества, мольные
доли и массовые проценты веществ таковы:
|
вещество |
количество (моль) |
мольные доли |
молярная масса (г/моль) |
масса вещества (граммы) |
массовые проценты |
|
COS |
0.8378 |
0.4189 |
60 |
50.268 |
0.412 |
|
CS2 |
0.8378 |
0.4189 |
76 |
63.673 |
0.522 |
|
H2S |
0,1622 |
0.0811 |
34 |
5.515 |
0.045 |
|
H2O |
0,1622 |
0.0811 |
18 |
2.92 |
0.021 |
-
При случае реакции всех стехиометрических компонентов реакции .
Нам заданы условия:
T3=2200 К
Р=2 атм.
Выражаем значение z:
COS+H2S=CS2+H2O
|
вещество |
количество вещества (моль) |
мольные доли |
|
COS |
1-z |
(1-z)/4 |
|
H2S |
1-z |
(1-z)/4 |
|
CS2 |
1+z |
(1+z)/4 |
|
H2O |
1+z |
(1+z)/4 |
В этом случае z будет равен – 0,6755 моль. Это значит, что реакция сместилась влево, с образованием начальных компонентов реакции.
|
вещество |
количество (моль) |
мольные доли |
молярная масса (г/моль) |
масса вещества (граммы) |
массовые проценты |
|
COS |
1.6755 |
0.4189 |
60 |
100.53 |
0.411 |
|
CS2 |
1.6755 |
0.4189 |
76 |
127.338 |
0.520 |
|
H2S |
0.3245 |
0.0811 |
34 |
11.033 |
0.046 |
|
H2O |
0.3245 |
0.0811 |
18 |
5.841 |
0.023 |