1 курс (энергетики) / защита работы 2 / Защита 2-21
.pdfЗащита 2. Билет 21
Задание 1
2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3(г)
Стандартная энтальпия реакции:
r H0298 f H0298 (продуктов реакции) f H0298 (исходных веществ)
2 f H0298 (SO3 ) 2 f H0298 (SO2 ) f H0298 (O2 )
2 ( 395, 2 кДж/моль) 2 ( 296,9 кДж/моль) 0 кДж/моль 196, 6 кДж 196600 Дж
Стандартная энтропия реакции:
rS0298 S0298 (продуктов реакции) S0298 (исходных веществ)
2S0298 (SO3 ) 2S0298 (SO2 ) S0298 (O2 )
2 256, 23 Дж моль К 2 248,1Дж моль К 205, 03Дж моль К 188, 77 Дж К
Изменение энергии Гиббса реакции при T = 400K и стандартных состояниях веществ:
rG0400 r H0298 T rS0298 196600 Дж 400K 188,77 Дж К 121092 Дж 121,1 кДж
r G400 < 0, реакция будет протекать самопроизвольно в прямом направлении.
Задание 2
T = const
H2(г) + Cl2(г) = 2HCl(г); КС = 24,3
2H2O(г) = 2H2(г) + O2(г); КС = 0,84 2H2O(г) + 2Cl2(г) = 4HCl(г) + O2(г) ; КС – ?
Для расчетов возьмем стандартную температуру: T = 298K
Для реакции 1:
(HCl) (H2 ) (Cl2 ) 2 1 1 0
KP KC RT KC RT 0 KC 24,3
r GT0 RT ln KP 8,314 298 ln 24,3 7905 Дж
Для реакции 2:
(H2 ) (O2 ) (H2O) 2 1 2 1
KP KC RT KC RT 0,84 0, 082 298 20,53
r GT0 RT ln KP 8,314 298 ln 20,53 7486 Дж
Используем термохимический закон Гесса. Умножим 1ую реакцию на 2: 2H2(г) + 2Cl2(г) = 4HCl(г); rGT0 2 7905 15810 Дж
Далее сложим преобразованную 1ую реакцию и исходную 2ую реакцию:
2H2(г) + 2Cl2(г) = 4HCl(г); rGT0 15810 Дж
+
2H2O(г) = 2H2(г) + O2(г); rGT0 7486 Дж
2H2O(г) + 2Cl2(г) = 4HCl(г) + O2(г) ; rGT0 23923 Дж
Таким образом, получается искомая реакция 3.
Для реакции 3:
(HCl) (O2 ) (H2O) (Cl2 ) 4 1 2 2 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G0 |
|
|
|
|
|
|
23923 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
KP |
exp |
|
|
|
r T |
|
exp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 21 104 |
|||||||||||||
|
RT |
|
8,314 |
298 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
K |
|
|
|
K |
P |
|
|
|
|
|
K |
P |
|
K |
P |
|
|
|
1, 21 104 |
|
496 |
||||||||||
|
C |
RT |
RT 1 |
RT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0, 082 298 |
||||||||||||||||||||||||
Так как KP 1, то равновесие 3 реакции смещено вправо. Преобладающее направление – прямое. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 3 |
SO2 F2 SO2 |
F2 |
|
|
|
|
|
|
|
По правилу Вант-Гоффа рассчитаем, во сколько увеличатся скорости |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
T 30 C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прямой и обратной реакций: |
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
T |
|
30 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
210 8 |
|||||||
Смещение равновесия – ? |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Скорость прямой реакции увеличится в 8 раз |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
T |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
10 |
310 |
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость обратной реакции увеличится в 27 раз Скорость обратной реакции увеличивается в большее число раз, по сравнению со скоростью прямой
реакции. Равновесие смещается влево (в сторону образования SO2F2)