Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.10.2023
Размер:
275.18 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита 2. Билет 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 1

 

 

 

 

 

 

 

 

T1 = 0°C

 

 

 

H2CO3(р-р) H (р-р)

HCO3 (р-р)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2 = 50°C

 

 

 

Переведем температуру в кельвины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КД1

2,95 10 7

 

T1 = 0°C = 0 + 273 = 273K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КД2

4,9 10 7

 

T2 = 50°C = 50 + 273 = 323K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из интегральной формы уравнения изобары Вант-Гоффа рассчитаем

 

0

 

?

 

 

 

H298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

?

 

 

 

изменение энтальпии реакции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

0

 

?

 

 

 

 

 

КД

2

 

 

 

 

 

 

H0

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

298

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КД1

 

 

 

 

 

 

 

R

T1

 

 

 

T2

8, 31Дж

 

 

 

 

 

 

 

273К 323К

 

4, 9 10 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

R T T

 

 

 

 

КД

2

 

 

 

 

моль К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H298

 

 

 

 

1 2

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

7436 Дж 7,4 кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

T

К

Д

 

 

 

 

323К 273К

 

 

2,95 10 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем изменение энергии Гиббса при T1 = 273K:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G0

RT ln К

 

8,31Дж

 

 

 

 

 

 

273K ln(2,95 10 7 ) 34112Дж

 

 

 

 

 

273

 

1

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

моль К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем изменение энтропии реакции:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G0

H0

T S0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273

 

298

1

 

 

298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

H0298 G0273

 

 

7436 Дж 34112Дж

 

 

 

 

Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97, 7

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

298

 

T1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем изменение энергии Гиббса при Т = 298К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G0

H0

T S0

7436 Дж

298К

 

97,7 Дж

 

36551 Дж 36,6кДж

 

 

298

 

298

 

 

 

 

 

298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2

 

 

 

 

 

 

 

 

H2 + I2 = 2HI

 

 

 

Начальные концентрации веществ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T = 445°C

 

 

 

[I2 ]0

 

 

m0

(I2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 27 г

 

 

0, 005 моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KC = 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M(I2 ) V

 

254 г/моль 1л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V = 1л

 

 

 

 

[H2 ]0

 

 

 

 

m0 (H2 )

 

 

 

 

 

 

 

0, 02 г

 

0, 01 моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M(H2 ) V

2 г/моль 1л

 

 

 

 

 

 

 

m0(I2) = 1,27 г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m0(H2) = 0,02 г

 

 

Составим таблицу материального баланса:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компонент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2

 

I2

 

 

2HI

 

νp(HI) – ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начальный состав, моль/л

 

 

 

 

 

 

 

0,01

 

0,005

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение концентрации, моль/л

 

 

 

х

 

x

 

 

2х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Равновесный состав, моль/л

 

 

 

 

 

 

0,01 – x

 

0,005 – x

2х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[HI]2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение константы равновесия: KC

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H2 ]P

]P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляем значения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

(2x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0, 01 x) (0, 005 x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решив уравнение, получаем:

x 4, 67 10 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Равновесная концентрация HI:

[HI]Р = 2х = 2 · 4,67 · 10–3 = 9,34 · 10–3 моль/л

Равновесное количество HI:

νp(HI) = [HI]Р · V = 9,34 · 10–3 моль/л · 1л = 9,34 · 10–3 моль

Задание 3

Известны значения: T1, T2, υ1, υ2.

По этим данным можно определить следующие кинетические параметры:

1) Энергию активации реакции. Её можно рассчитать исходя из уравнения Аррениуса:

ln

 

2

 

E

A

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

R T1

 

T2

E

 

 

 

R T1T2

ln 2

 

A

 

 

 

 

T2 T1

1

 

 

 

 

 

 

2) Температурный коэффициент. Его можно рассчитать исходя из правила Вант-Гоффа:

 

2

 

 

T2 T1

 

 

 

 

10

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2 T1

 

2

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Соседние файлы в папке защита работы 2