1 курс (энергетики) / защита работы 2 / Защита 2-16
.pdf
Защита №2. Билет №16
Задание 1
CaO(к) + H2O(ж) ↔ Ca(OH)2(к)
Стандартная энтальпия реакции:
r H0298 f H0298 (продуктов р-ции) f H0298 (исх. веществ)
f H0298 (Ca(OH)2 ) f H0298 (CaO) f H0298 (H2O)
986, 2 кДж/моль 635,1 кДж/моль ( 285,84 кДж/моль) 65, 26 кДж = 65260 Дж
Стандартная энтропия реакции:
rS0298 S0298 (продуктов реакции) S0298 (исходных веществ)
S0298 (Ca(OH)2 ) S0298 (CaO) S0298 (H2O)
83, 4 Дж моль К 39, 7 Дж моль К 69,96 Дж моль К 26, 26 Дж К
Изменение энергии Гиббса реакции при T=298K и стандартных условиях:
rG0298 r H0298 T rS0298 65260 Дж 298K 26, 26 Дж К 57435 Дж 57,4 кДж
MgO(к) + H2O(ж) ↔ Mg(OH)2(к)
Стандартная энтальпия реакции:
r H0298 f H0298 (продуктов р-ции) f H0298 (исх. веществ)
f H0298 (Mg(OH)2 ) f H0298 (MgO) f H0298 (H2O)
924, 66 кДж/моль 601, 24 кДж/моль ( 285,84 кДж/моль) 37,58 кДж = 37580 Дж
Стандартная энтропия реакции:
rS0298 S0298 (продуктов реакции) S0298 (исходных веществ)
S0298 (Mg(OH)2 ) S0298 (MgO) S0298 (H2O)
63,14 Дж моль К 26, 24 Дж моль К 69,96 Дж моль К 33, 06 Дж К
Изменение энергии Гиббса реакции при T=298K и стандартных условиях:
rG0298 r H0298 T rS0298 37580 Дж 298K 33,06 Дж К 27728 Дж 27,7 кДж
Вобеих реакциях rG0298 0 , обе реакции протекают в прямом направлении.
Основные свойства выражены сильнее у CaO, так как изменение энергии Гиббса реакции
CaO(к) + H2O(ж) ↔ Ca(OH)2(к) имеет наименьшее значение
Задание 2
SO2Cl2(г) ↔ SO2(г) + Cl2(г)
Т = 450К
V = 20л
0 (SO2Cl2 ) 1,6 моль
С(SO2Cl2 ) 30%С0 (SO2Cl2 )
КР –?
Составим таблицу материального баланса, куда будем записывать
данные
Компонент |
SO2Cl2 |
SO2 |
Cl2 |
Начальный состав, моль/л |
0,08 |
0 |
0 |
Изменение концентрации, моль/л |
0,024 |
0,024 |
0,024 |
Равновесный состав, моль/л |
0,056 |
0,024 |
0,024 |
Начальная концентрация SO2Cl2:
C (SO Cl ) |
0 (SO2Cl2 ) |
|
1,6 моль |
0,08 моль/л |
||
|
|
|||||
0 |
2 |
2 |
V |
|
20 л |
|
|
|
|
|
|||
Изменение концентрации SO2Cl2:
C(SO2Cl2 ) 30%C0 (SO2Cl2 ) 0,3C0 (SO2Cl2 ) 0,3 0,08 моль/л 0,024 моль/л
Изменение концентраций веществ:
C(SO2Cl2 ) C(SO2 ) C(Cl2 ) 0,024 моль/л
Начальные концентрации продуктов реакции равны нулю:
C0 (SO2 ) C0 (Cl2 ) 0 моль/л
Равновесные концентрации веществ:
SO2Cl2 C0 (SO2Cl2 ) C(SO2Cl2 ) 0, 08 моль/л 0, 024 моль/л 0, 056 моль/л
SO2 C0 (SO2 ) C(SO2 ) 0 моль/л 0, 024 моль/л 0, 024 моль/л
Cl2 C0 (Cl2 ) C(Cl2 ) 0 моль/л 0, 024 моль/л 0, 024 моль/л
Константа равновесия KC:
KC |
|
SO2 Cl2 |
|
0, 024 0, 024 |
1, 03 10 2 |
|
SO2Cl2 |
0, 056 |
|||||
|
|
|
|
Изменение количества газообразных веществ в ходе реакции:
(продуктов реакции) (исходных веществ) SO2 Cl2 SO2Cl2 1 1 1 1
KP KC (RT ) KC (RT )1 KC RT 1, 03 10 2 0, 082 450 0,38
|
|
Задание 3 |
k 0, 62c 1 |
|
Порядок равен 1, так как константа скорости выражена в с–1 |
|
||
С 20%С0 |
|
Концентрация исходного вещества в момент времени : |
|
|
С С0 С С0 20%С0 80%С0 0,8С0 |
? |
|
|
|
|
|
Для реакции 1 порядка решение кинетического уравнения выражается формулой: ln C ln C0 k
Отсюда, время, за которое прореагирует 20% исходного вещества:
|
1 |
ln |
C0 |
|
1 |
ln |
C0 |
0,36 с |
|
k |
C |
0,62с 1 |
0,8C |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|