Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Химическое равновесие




ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

Пример 1. Рассчитайте стандартную энтальпию реакции

2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г)

ΔHfo (кДж/моль) -297 0 -396

 

Решение: Δ Нор-ции = Σ ΔНопрод - Σ ΔНоисх = 2(-396) - [2(-297) + 1(0)] = -198 кДж

Пример 2. Рассчитайте стандартную энтальпию образования этанола, если стандартные энтальпии сгорания углерода, водорода и этанола соответственно равны (в кДж/моль): -393,5; -285,8; -1366,9.

 

Решение: Уравнение реакции, соответствующей энтальпии образования этанола-

2С + 3Н2 + 0,5О2 = С2Н5ОН

Δ Нор-ции = ΔHfo2Н5ОН) = Σ ΔНосг. исх - Σ ΔНосг.эт. = 2(-393,5) + 3(-285,8) - (-1366,9) =

-277,6 кДж/моль

Пример 3. Рассчитайте стандартную энтропию ΔSo реакции: SO2(г) + 0,5O2(г) = SO3(г)

Если стандартные энтропии образования SO2(г),SO2(г),SO3(г) равны соответственно(в Дж/К моль):

248, 205, 257.

 

Решение: ΔSo = Σ S fo прод. - Σ Sf oисх. = 2·257 -(2· 248 1· 205) = -187 Дж/К

Пример 4. Пользуясь значениями ΔGof отдельных соединений, вычислите ΔGo реакции

SO2(г) + NO2(г) = SO3(г) + NO(г) и определите её направление в стандартных условиях.

 

Решение: ΔGo р-ции = [ΔGof(SO3) + ΔGof(NO)] - [ΔGof(SO2) + ΔGof(NO2)] =

(-370,4 + 86,6) - (-300,4 + 51,8) = -35,2 кДж Величина ΔGo р-ции < О, значит реакция протекает в сторону образования SO3 и NO.

Пример 5. Константа равновесия системы H2(г) + I2(г) = 2HI(г) при некоторой температуре равна 40. Определите равновесные концентрации реагирующих веществ, если исходные концентрации этих веществ составляют (в моль/л): [I2] = 0,01; [H2] = 0,03.

 

Решение: Пусть уменьшение концентрации водорода и иода к моменту равновесия будет x. Тогда равновесные концентрации составят(в моль/л): [I2] =(0,01 - x); [H2] = (0,03 – x); [HI] = 2x.

Решение этого уравнения даёт два корня:x1= 0,0349 моль/л и x2= 0,0096моль/л

Так как исходная концентрация иода равна 0,01 моль/л, уменьшение концентрации не может превышать эту величину и, следовательно, решением задачи будет x2= 0,0096моль/л.Тогда равновесные концентрации реагирующих веществ будут равны(в моль/л):

[[H2]р = 0,01 – 0,0096 = 0,0004; [I2]р = 0,03 – 0,0096 = 0,0204; [HI]р = 2 0,0096 = 0,0192.

Пример 6. Химическое равновесие реакции СО2(г) + Н2(г) = СО(г)+Н2О(г)

Установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ(моль/л):

[CO2] = 7,0; [H2] = 5,0; [CO] = 10; [H2O] = 14. Равновесие системы было нарушено вследствие уменьшения концентрации Н2О до 11 моль/л Рассчитайте равновесные концентрации реагирующих веществ после сдвига равновесия.

 

Решение. Уменьшение концентрации Н2О показывает, что равновесие сместилось в сторону прямой реакции. Таким образом, концентрация СО2 и Н2 уменьшилась, а концентрация СО и Н2О увеличилась. Пусть изменение концентрации реагирующих веществ будет х моль/л.Тогда новые равновесные концентрации после смещения равновесия будут равны (в моль/л):

[CO2] = (7-x); [H2] = (5-x); [CO] = (10 + x); [H2O] = (11 + x).

Константа равновесия данной реакции равна:

Кс = [CO] [H2O] / [CO2][H2] = 10 · 14 / 7 · 5 = 4,0.

4 = (10 +x) (11 +x) / (7 – x)(5 – x) = (110 + 21x + x2) / (35 – 12x + x2).

x2 – 23x +10 = 0; x1 = 22,56; x2 = 0,44.

Реальное значение имеет второй корень. Следовательно, х = 0,44моль/л.

Новые равновесные концентрации:

[CO2] = 7,0 – 0,44 = 6,56 моль/л; [H2] = 5,0 – 0,44 = 4,56 моль/л;

[CO] = 10,0 + 0,44 = 10,44 моль/л; [H2O] = 11,0 + 0,44 = 11,44 моль/л.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 354; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.