Вариант 20 (3)



Скачать 79.37 Kb.
Дата28.04.2019
Размер79.37 Kb.
Название файлафиз.химия.docx

Вариант 20 (3)

    1. В стандартных условиях тепловой эффект химической реакции rH298 0 может быть рассчитан по справочным значениям теплот образования H0f,298 :


Для расчетов воспользуемся справочными данными по стандартным теплотам образования, участвующих в реакции веществ:

Реакция

N2(г.)

+ О2 (г.)

= 2NO(г.)

Теплоты H 0f ,298 образования, кДж/моль

0

0

91,26

Тепловой эффект реакции синтеза оксида азота (II) в стандартных условиях по первому следствию из закона Гесса равен:

r H0298 = 2* 91,26 – [0+0] = 182,52 кДж



    1. ∆n - изменение числа молей газообразных продуктов реакции и исходных веществ (∆n = n прод. - n исх.вещ.). Для реакции N2+O2=2NO нам известны начальные количества исходных веществ (n(N2)= 1 моль; n(O2)= 10 моль), по которым мы можем рассчитать количество моль, образовавшегося NO. n(NО)=2 моль. Зная эти данные находим:

∆n = 2- (1+10)=-9 моль

    1. В изобарно-изотермическом процессе работа системы, совершаемая против внешнего давления, находится согласно уравнению Менделеева-Клапейрона:

Таким образом, в изобарно-изотермических условиях работа расширения может совершаться только за счет изменения числа молей газа.

Согласно этому находим:

Wp,T=(-9 моль)*8,314*298 К= -22298,2 Дж = -22,3 кДж

1.4 По уравнению ΔгН0298 = ΔгU0298 + ΔnгRT

Qv = ΔrU0298 = ΔrН0298ΔnгRT

Для данной реакции Δnг = 2- (1+10)=-9 моль

Стандартный тепловой эффект при постоянном объеме

Qv = ΔrU0298 = 182520 – (-9) * 8,314 * 298 =204818,1 Дж = 204,8 кДж


    1. Дана реакция и температура N2+O2=2NO и Т=900 К. Для расчетов воспользуемся справочными данными по средним теплоемкостям участвующих в реакции веществ в интервале температур от 298 К до 900К:

Средние теплоемкости

N2(г.)

+ О2 (г.)

= 2NO(г.)

Cp,298/900, Дж/(моль∙К)

30,44

32,09

31,67

rCP,298/900 = 2*31,67 - (30,44 + 32,09) = 0,81 Дж/К

    1. Тепловой эффект данной реакции при 900 К равен:

r H0900= 182520 +0,81*(900-298)=183007,6 Дж

1.7 Из дифференциального уравнения Кирхгоффа следует, что зависимость теплового эффекта от температуры определяется знаком ΔrCp, т.е. зависит от того, что больше, суммарная теплоемкость исходных веществ или суммарная теплоемкость продуктов реакции. Проанализируем дифференциальное уравнение Кирхгофа.

В нашем случае теплоемкость имеет положительный знак.

Если температурный коэффициент ΔrC p > 0, то производная > 0 и функция ∆rH = f (T ) возрастающая. Следовательно, тепловой эффект реакции с ростом температуры увеличивается.



    1. Изменение энтропии для данной реакции расчитываем по следующей формуле:



Реакция

N2(г.)

+ О2 (г.)

= 2NO(г.)

Стандартная энтропия S 0298, Дж/(моль*К)

191,5

205,04

210,64

rS0298 = 2*210,64 – [191,5+205,04] = 24,74 Дж/К

    1. Для расчетов воспользуемся рассчитанным в примере 1.5 значением изменения средней теплоемкости системы за счет протекания в ней химической реакции в интервале температур от 298 до 900

rCP,298/900 = 0,81 Дж/К

Тогда изменение энтропии для данной реакции при 900К будет равно:

rS0900 = 24,74+0,81*ln[] = 25,635 Дж/К


    1. Изменение стандартной энергии Гиббса при протекании реакции при любой температуре, в соответствии со вторым началом термодинамики, рассчитывается по уравнению:



Реакция

N2(г.)

+ О2 (г.)

= 2NO(г.)

Стандартная энергия Гиббса G 0298,rДж/моль

0

0

87,58

r G0298 = 2* 87,58 – [0+0] = 175,16 кДж

Для расчетов воспользуемся рассчитанными в предыдущих примерах при температуре 900 К значениями теплового эффекта реакции и изменения энтропии системы, за счет протекания в ней реакции.

r G0900 = 183007,6 –900*25,635 = 159936,1 Дж


    1. Константа термодинамического равновесия равна:

Энергия Гиббса для данной системы ∆r G0298 = 175,16 кДж

Тогда константа равновесия при 298 К равна:

Ка,298= е -175160/(298*8,314) -70,7 = 1,97*10-31

Для расчета константы равновесия при 900 К воспользуемся рассчитанным в предыдущем примере значением стандартной энергии Гиббса при температуре 900 К.

Ка,900= е -159936,1/(900*8,314) -21,4 = 5,08*10-10



    1. Выразим равновесный состав через химическую переменную ξ и найдем область допустимых значений (ОДЗ) ξ из условия, число молей вещества всегда положительная величина:




N2 +

O2 =

2NO

Исх.состав

n0,i моль



1

1

2

Равновесный состав

nj моль



1- ξ

1- ξ

2* ξ

ОДЗ: 0˂ ξ ˂1

Выразим практическую константу Kn через глубину превращения ξ

Кп=

Выразим сумму молей газообразных веществ в равновесии через глубину превращения ξ:



- ξ+1- ξ+2 ξ=2

Разность стехиометрических коэффициентов равна 0.

Подставим полученные данные в уравнение, которое связывает термодинамическую константу и практическую:

Поскольку ∆υ=0, то получим:



т.е Кпа.



решаем точно, отбирая корни в соответствии с областью допустимых значений ξ. При раскрытии всех скобок, знаменатель дроби оказался пренебрежимо мал, поэтому получаем уравнение 4=, решив его, получим что ξ= или 0,0000113

1.13 Выразим равновесный состав через химическую переменную ξ и найдем область допустимых значений (ОДЗ) ξ из условия, число молей вещества всегда положительная величина:





N2 +

O2 =

2NO

Исх.состав

n0,i моль



1

10

0

Равновесный состав

nj моль



1- ξ

10- ξ

2* ξ

ОДЗ: 0˂ ξ ˂2

Выразим практическую константу Kn через глубину превращения ξ

Кп=

Выразим сумму молей газообразных веществ в равновесии через глубину превращения ξ:



- ξ+10- ξ+2 ξ=11

Разность стехиометрических коэффициентов равна 0.

Подставим полученные данные в уравнение, которое связывает термодинамическую константу и практическую:

Поскольку ∆υ=0, то получим:



т.е Кпа.





решаем точно, отбирая корни в соответствии с областью допустимых значений ξ. При раскрытии всех скобок, знаменатель дроби оказался пренебрежимо мал, поэтому получаем уравнение 4=, решив его, получим что ξ= или 0,0000113



Скачать 79.37 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:

Похожие:

Вариант 20 (3) iconКонтрольная работа по дисциплине: «Статистика (2 часть)» на тему: «Вариант 3» (Вариант) Студент гр. Зм 3025
Имеются следующие условные данные о численности населения и его занятости, млн чел
Вариант 20 (3) iconЗадача1 ( Вариант 1 )
Задача1 ( Вариант 1 ). Два элемента с э д с 1,6 и 1,3 в и внутренними сопротивлениями соответственно 1,0 и 0,50 Ом соединены, как...
Вариант 20 (3) iconВариант rp: Anaesthesini 0,1

Вариант 20 (3) iconКонтрольная работа по дисциплине: налоги и налогообложение вариант №7

Вариант 20 (3) iconВариант 10 по дисциплине: Источники и системы теплоснабжения предприятий

Вариант 20 (3) iconРеферат Вариант 8 по дисциплине: Информационные технологии в бухгалтерском учете

Вариант 20 (3) iconПрактическая работа №8 Расчет заземляющего устройства электроустановок. Вариант №15 Дано: Лэп тп

Вариант 20 (3) iconКонтрольная работа По дисциплине «Техническое обслуживание котельного оборудования на тэс» Тема: Вариант 4

Вариант 20 (3) iconКонтрольная работа по дисциплине "Информатика " Вариант №12 студент 1 курса Специальность 1-51020102 шифр3180311512

Вариант 20 (3) iconКурсовая работа по дисциплине «Социология и психология управления» Вариант №7 Клименко А. В. Проверил: Метлин С. В





База данных защищена авторским правом ©refnew.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Методические указания
Методические рекомендации
Лабораторная работа
Рабочая программа
Общая характеристика
Теоретические аспекты
Учебное пособие
Практическая работа
История развития
Пояснительная записка
Дипломная работа
Самостоятельная работа
Общие положения
Экономическая теория
Методическая разработка
Физическая культура
Методическое пособие
Исследовательская работа
Направление подготовки
Общая часть
Теоретическая часть
Общие сведения
Техническое задание
Общие вопросы
Образовательная программа
Управления государственных
Федеральное государственное
Экономическая безопасность
Конституционное право
реакция казахского
Основная часть
Организация работы
Техническое обслуживание
Российская академия
Понятие сущность
Усиление колониальной
прохождении производственной
Обеспечение безопасности
программное обеспечение
Выпускная квалификационная
квалификационная работа
муниципальное управление
Теория государства
Уголовное право
Математическое моделирование
Административное право
Название дисциплины
Земельное право