Задачи по химической термодинамике (стр. 2 )

6-20. Стандартное изменение энергии Гиббса реакции алкилирования бензола пропиленом

C6Н6(г) + Н3С−СН=СH2(г) ↔ C6Н5−СН−(СН3)2(г)

при 700К равно 64,7 кДж∙моль−1. Рассчитайте состав равновесной смеси, если в реактор, имеющий объем 0,6м3, помещены 10 моль бензола и 15 моль пропилена. Примите, что все вещества, участвующие в реакции являются идеальными газами.

7.Определение направления процесса по уравнению изотермы химической реакции

7-1. Константа диссоциации N2O4 по уравнению:

N2O4 ↔ 2 NO2

при 50°С равна 0,797∙105 Па. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(N2O4),Па	р(NO2),Па
1	1,013∙105	1,013∙105
2	4,052∙105	1,792∙105
3	1,681∙105	1,013∙105

7-2. Для реакции

SO2Cl2 ↔ SO2 + Cl2

при 30°C Кр = 2,88∙103 Па. Определите, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(SO2Cl2),Па	р(SO2),Па	р(Cl 2),Па
1	4,052∙105	2,026∙105	2,026∙105
2	5,565∙103	1,013∙103	1,013∙104
3	2,026∙103	1,013∙103	1,013∙104

7-3. Для реакции

СO + Cl2 ↔ СOCl2

при 700К Кр = 1,0685∙10−4 Па−1. Определите, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(СO),Па	р(Cl2),Па	р(COCl 2),Па
1	1,013∙105	1,013∙105	1,013∙105
2	1,013∙105	1,013∙105	10,13∙105
3	3,0794∙104	3,0794∙104	1,013∙105

7-4. Для реакции

2H2(г) + S2(г) ↔ 2H2S(г)

при 830°C Кр = 2,594∙10−2 Па−1. Определите, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(Н2),Па	р(S2),Па	р(H2S ),Па
1	2,026∙105	1,013∙105	2,026∙105
2	2,026∙105	1,39∙103	12,15∙105
3	2,026∙103	1,39∙103	16,20∙105

7-5. Для реакции

С2Н4(г) + Н2(г) ↔ С2Н6(г)

при 600°C Кр = 2,864∙10−4 Па−1. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений реагентов:

№ п/п	р(С2Н4),Па	р(Н2),Па	р(C2H6 ),Па
1	4,56∙104	5,07∙104	5,07∙103
2	5,06∙103	1,52∙104	8,11∙104

7-6. Для реакции

2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г)

при 727°C Кр = 3,417∙10−5 Па−1. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(SO2),Па	р(O2),Па	р(SO3 ),Па
1	7,32∙104	2,03∙104	7,8∙103
2	5,71∙104	1,03∙104	3,38∙104
3	2,53∙104	1,27∙104	6,33∙104

7-7. Для реакции

N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

при 350°C Кр = 7,23∙10−14 Па−2. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(N2),Па	р(H2),Па	р(NH3 ),Па
1	1,013∙105	1,013∙105	1,013∙105
2	50,65∙105	151,95∙105	1,013∙105
3	4,36∙105	20,26∙105	6,065∙105

7-8. Константа равновесия реакции

H2(г) + I2(г) ↔ 2HI(г)

при температуре 420°C рана 50. будет ли происходить образование йодоводорода в газовой смеси, состоящей из водорода, йода и йодоводорода, если концентрации этих веществ имеют следующие значения

№ п/п	С(Н2),моль/л	C(I2),моль/л	С(HI),моль/л
1	2,0	5,0	10,0
2	1,5	0,25	5,0
3	1,0	2,0	10,0

7-9. Для реакции

PCl3 + Cl2 ↔ PCl5

при 500К Кр = 2,962∙10−5 Па−1. Будет ли происходить образование РСl5 в газовой смеси, содержащей РСl3, Сl2 и РСl5, если парциальные давления реагирующих веществ имеют следующие значения:

№ п/п	р(РСl3), Па	р(Cl2), Па	р(PCl5), Па
1	1,013∙104	2,026∙105	5,07∙104
2	5,065∙105	4,052∙105	1,013∙104
3	1,013∙104	1,013∙104	3,039∙105

7-10. Для реакции

CO(г) + H2O(г) ↔ CO2(г) + H2(г)

при 1500K Кр = 0,31. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(СO),Па	р(H2O),Па	р(CO2),Па	р(H2),Па
1	2,026∙105	6,078∙105	4,052∙105	3,039∙105
2	19,25∙105	2,43∙105	4,052∙105	3,039∙105
3	20,26∙105	5,065∙105	6,078∙105	2,026∙105

7-11. Для реакции

SO2(г) + NO2(г) ↔ SO3(г) + NO(г)

при 727°C Кр = 7,6. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(SO2),Па	р(NO2),Па	р(SO3),Па	р(NO),Па
1	1,013∙105	6,078∙105	2,026∙105	3,039∙105
2	0,399∙105	1,013∙105	1,52∙105	2,026∙105
3	2,026∙105	3,039∙105	10,13∙105	6,078∙105

7-12. Для реакции

4 HCl(г) + O2(г) ↔ 2H2O(г) + 2Cl2(г)

при 900K Кр = 0,923∙10−5 Па−1. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(HCl),Па	р(O2),Па	р(H2O),Па	р(Cl2),Па
1	1,013∙105	1,013∙105	1,013∙105	1,013∙105
2	1,013∙105	9,73∙105	2,026∙105	1,52∙105
3	1,013∙105	10,13∙105	1,52∙105	1,52∙105

7-13. Для реакции

СH4(г) + H2O(г) ↔ CO(г) + 3H2(г)

при 1100K Кр = 312,4∙1010 Па2. Определите направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов:

№ п/п	р(СН4),Па	р(Н2О),Па	р(СO),Па	р(Н2),Па
1	0,203∙105	1,013∙105	10,13∙105	2,026∙105
2	1,013∙105	2,026∙105	10,13∙105	2,026∙105
3	1,013∙105	1,053∙105	12,15∙105	3,039∙105

7-14. Для реакции