Протекающих в идеально-газовой системе

Вычисление равновесного состава реакций,

Рассмотрим реакцию

,

в которой все участники реакции – идеальные газы. Требуется рассчитать равновесный выход продукта реакции при заданных температуре Т и давлении Р, если исходные вещества взяты в стехиометрическом соотношении (в этих условиях достигается максимальный выход продукта).

Если обозначить число молей С в состоянии равновесия через х, то соответствующие равновесные количества веществ А и В равны (2 – 2 х) и (1 – х) соответственно. Суммарное число молей реагентов при равновесии равно

.

Тогда равновесные мольные доли веществ определяются выражениями

, , ,

а константа равновесия К_y равна

.

С другой стороны, величина этой константы может найдена по следующему уравнению:

. (11.78)

Значение стандартной константы равновесия рассчитывается по справочным данным, а давление задается. Таким образом,

. (11.79)

Остается решить уравнение (11.79) и определить х, а затем и равновесную мольную долю вещества С.

Для практических расчетов рекомендуется использовать таблицу с решениями уравнения закона действующих масс различных типов реакций, приведенную в книге Казанской и Скоблы «Расчеты химических равновесий». По таблице вначале определяем тип исследуемой реакции – в нашем случае это тип XII. Для искомой реакции в таблице приведены следующие уравнения:

, .

С учетом выражения (11.79) очевидно, что

, , .

По значению

определяем величину х для данного типа реакции.

Дата добавления: 2014-01-04