МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра фізичної та полоїдної хімії
Розрахункова робота
по темі:
«Термодинамічний аналіз хімічних реакцій»
Для заданої хімічної реакції:
, ,
яка відбувається у газовій фазі при температурі Ті Т, розрахувати і подати у вигляді таблиць (розрахунки здійснювати за умови
Стандартний тепловий ефект ();
Стандартну зміну ентропії ();
Стандартну зміну енергії Гіббса ();
Константу рівноваги.
Термодинамічні характеристики реагуючих речовин:
Реагуючі речовини
, кДж/моль
, Дж/(мольК)
, Дж/(мольК)
, тетраоксид азоту
11,11
304,35
79,16
, диоксид азоту
34,19
240,06
36,66
Залежність , , і від температури при тиску
Параметри реакції
Т,300 К
Т,350 К
, Дж
57258,32
56966,32
, Дж/К
175,73
174,83
, Дж
4539,32
-4224,18
16418
432677
Склад рівноважної суміші, якщо загальний рівноважний тиск в системі дорівнює
Залежність складу () рівноважної суміші від температури при тиску
Реагуючі речовини
Т,300 К
Т,350 К
, тетраоксид азоту
68%
17%
, диоксид азоту
32%
83%
Склад рівноважної суміші , якщо при температурі Т, якщо загальний рівноважний тиск в системі збільшити до
Залежність складу () рівноважної суміші від тиску при температурі Т.
Реагуючі речовини
, тетраоксид азоту
68%
89%
, диоксид азоту
32%
11%
Проаналізувати одержані результати і зробити висновки щодо впливу температури і тиску на вихід продуктів у цій реакції.
=
а) стандартний тепловий ефект ():
+(Т-298)
б) стандартна зміна ентропії ():
в) стандартна зміна енергії Гіббса ():
г) константа рівноваги ():
Залежність складу () рівноважної суміші від температури та тиску:
B
Початковий стан:
nA=1 nB=0
Рівноважний стан:
nA=1-1x; nB=2x
NA= PA=
NB= PB=
Kp==
1. а) T1=300 K, P=101325 Па
16418=
б) T2=350 K, P=101325 Па
432677=
837977=432677
2. T1=300 K, P=1013250 Па
16418=
Висновки:
За таблицею №2 можемо зробити слідуючі висновки:
При температурах Т1 і Т2 реакція екзотермічна, оскільки і
З підвищенням температури ентропія системи збільшується, бо
Оскільки в обох випадках <0 і <0, то відбувається пряма реакція
За таблицею №3 і №4 робимо наступні висновки:
Для збереження хімічної рівноваги при підвищенні температури слід збільшити концентрацію вихідних речовин.
Для збереження хімічної рівноваги при збільшенні тиску слід зменшувати концентрацію вихідних речовин.
