Тепловые эффекты химических реакций
1. Выразить и через равновесное число молей продукта х, если исходные вещества А и В взяты в стехиометрических количествах при общем давлении равновесной газовой смеси Р и температуре Т, К;
2. Рассчитать и при 300 К, если
3. Вычислить равновесное количество вещества С при давлении в равновесной системе и рассчитайте степень превращения вещества А и В.
A + B = 3C
Решение:
А |
В |
3С |
|
|
|
1), что говорит о том, что смесь неравновесная
Равновесные парциальные давления определим по закону Дальтона:
;
;
где - общее давление. Закон действующих масс для данной реакции запишется так:
Константу находим из соотношения:
2) Расчет и при заданной температуре, давлении и известном значении х
3) При изменении давления изменяется параметр х, температура остаётся неизменной, значение не меняется.
молей
Равновесное количество вещества равно:
молей
Рассчитаем степень превращения веществ А и В:
, условие выполнено.
Самостоятельная работа №4
Вариант № 8
Гетерогенная реакция между веществами А и В (табл. 1) протекает при постоянной температуре Т;
1) определите стандартное сродство веществ А и В при 298 К;
2) вычислите константы равновесия и при температуре Т;
3) определите количество прореагировавшего твёрдого вещества А, если объём системы V м3, а исходное давление газа В равно Р1, объёмом твердой фазы можно пренебречь;
4) определите изменение энергии Гиббса, для начала реакции, если исходное давление газообразных веществ В и С соответственно равны Р2 и Р3, реакция протекает при температуре Т, К идеально обратимо.
Таблица 1
Реакция |
Т, К |
Па |
Па |
Па |
м3 |
|
773 |
10 |
705 |
800 |
2 |
Решение:
|
|
|
|
|
|
1) Вычисление стандартного сродства веществ А и В при 298 К;
2)Вычисление констант равновесия и при температуре 773 К.
Вещество |
|
, Дж/моль∙К |
Температурный интервал | ||
|
|
| |||
|
0 |
16,86 |
4,77 |
– 8,54 |
298…2500 |
|
0 |
31,46 |
3,39 |
– 3,77 |
298…3000 |
|
-110,53 |
28,41 |
4,10 |
– 0,46 |
298…2500 |
|
- |
28,41 |
4,10 |
– 0,46 |
298…2500 |
|
- |
48,32 |
8,16 |
12,31 |
298…2500 |
|
-9,47 |
– 19,91 |
–4,06 |
–12,77 |
298…2500 |