
- •Теоретические основы 4
- •Факторы, влияющие на состояние равновесия
- •Принцип Ле-Шателье
- •Влияние температуры. Уравнение Вант-Гоффа
- •Влияние давления на равновесие химической реакции
- •Влияние концентрации на равновесное давление химической реакции
- •Расчет равновесной степени превращения.
- •Расчет стандартной константы равновесия
- •Используя энергию Гиббса химической реакции.
- •Используя значения стандартных энергий Гиббса образования соединений или логарифмы констант равновесия.
- •Расчет коэффициентов летучести (фугитивности)
- •Определение равновесной степени превращения и равновесного состава
- •Порядок выполнения работы.
- •Вопросы к коллоквиуму
- •Литература
Определение равновесной степени превращения и равновесного состава
Уравнение KN = f(х*)нелинейное относительнох*и может иметь несколько решений, но всегда существует только одно, имеющее физический смысл значениех* , лежащее в интервале 1 Х 0.
Чаще всего значение х*определяется численным поиском. Уравнение функциональной зависимостиKN = f(х*)можно записать:
F = KN - f(х*) = 0(12)
Задача заключается в подборе такого значения х*, которое бы обращало уравнение (12) в тождество.
После определения х* рассчитываютni иNi(см. табл. 1).
Порядок выполнения работы.
Выполнение лабораторной работы проводится каждым студентом самостоятельно. Вариант задания студент выбирает по указанию преподавателя из табл.2.
Выполнение лабораторной работы включает:
1. Сдачу коллоквиума.
2.Подготовку исходных данных. Для выбранной реакции необходимо:
а) составить зависимость константы равновесия от температуры, используя зависимость:
и сравнить ее с приведенной в приложении.
б) установить функциональную связь константы равновесия KN от равновесной степени превращенияKN = f(х*).
в) получить у преподавателя задание по лабораторной работе (влияние каких параметров и в каких пределах необходимо учитывать).
г) ввести в программу выведенное уравнение расчета константы равновесия. Провести расчет, построить зависимости Кр, КN, Xpот изменяемых параметров.
д) Сделать анализ полученных данных. Определить оптимальные условия проведения процесса.
Таблица 2. Варианты заданий и исходные данные
Номер варианта |
Реакция |
Температура, 0С |
Давление, МПа |
Соотноше-ние nE0/nA0 |
Инертный разбавитель |
|
CH4 + H2O <===> CO + 3H2 |
900(1002000) |
2(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
СО + H2O <===> CO2 + H2 |
700(1002000) |
2(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
1/2N2 + 3/2H2 <===> NH3 |
800(1002000) |
30(5100) |
1/(14) |
0/(04) |
|
СО2 + 4H2 <===> СH4 + 2H2O |
600(1001500) |
2(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
CO + 3H2 <===> CH4 + H2O |
600(1001500) |
2(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
4NH3 + 5O2 <===> 4NO + 6H2O |
1000(1002000) |
0,1(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
4NH3 + 3O2 <===> 2N2 + 6H2O |
2000(1002000) |
0,1(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2NO + O2 <===> 2NO2 |
700(1001500) |
0,5(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2NO2 <===> N2O4 |
500(1001000) |
1(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2SO2 + O2 <===> 2SO3 |
800(1002000) |
0,2(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
СH4 + 2H2O <===> СО2 + 4H2 |
900(1002000) |
0,2(0,14) |
1/(14) |
0/(04) |
|
NH3 <===> 1/2N2 + 3/2H2 |
800(1002000) |
1(0,130) |
1/(14) |
0/(04) |
|
4NO + 6H2O <===> 4NH3 + 5O2 |
1000(1002000) |
0,1(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2SO3 <===> 2SO2 + O2 |
1000(1002000) |
0,1(0,12) |
1/(14) |
0/(04) |
|
S2 + 4CO2 <===> 2SO2 + 4CO |
900(1002000) |
0,1(0,11) |
1/(14) |
0/(04) |
|
S2 + 4H2O <===> 2SO2 + 4H2 |
1000(1002000) |
0,1(0,11) |
1/(14) |
0/(04) |
|
CH3OH <===> CO + 2H2 |
700(1001000) |
1(0,130) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2H2O(ж) <===> 2H2 + O2 |
400(1001000) |
2(16) |
1/(14) |
0/(04) |
|
C2H4 + H2O <===> C2H5OH |
550(1001000) |
8(120) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2C + 2H2 <===> C2H4 |
1000(1002000) |
1(0,130) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2SO2 + 4H2 <===> S2 + 4H2O |
1000(1002000) |
1(0,130) |
1/(14) |
0/(04) |
|
CH4 + CO2 <===> 2CO + 2H2 |
600(1001000) |
0,2(0,110) |
1/(14) |
0/(04) |
|
CO + 2H2 <===> CH3OH |
640(1001000) |
34,5(1100) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2CO + 2H2<===> CH4 + CO2 |
200(1001000) |
0,2(0,110) |
1/(14) |
0/(04) |
|
2H2 + O2 <===> 2H2O(ж) |
400(1001000) |
2(16) |
1/(14) |
0/(04) |