Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

∆S Дж К=
⋅
+
=⋅
4521 96 10
273 100
12 123 10
3
3
,
,/.
Задача 10. При 400
о
С 2,5г СОCl
2
, частично диссоциирующий на СО и Cl
2
, занимает
объем 1,7⋅10
-3
м
3
, давление 1,01325⋅10
5
Па (1 атм). Рассчитайте α и К
р
.
Решение.
COCl CO Cl
2
1
2
−
↔
+
α
α
α
p
VnR
T
=
;
1 7 10 1 01325 10 8 314 400 273 10
35 3
,, ,( );⋅⋅ ⋅= +
−
т
n кмоль
1 7 10 1 01325 10
8 314 673 10
0 0308 10
35
3
3
,,
,
,.
⋅⋅ ⋅
⋅⋅
=⋅
−
−
Молекулярная масса COCl
2
равна 99, т.е. в системе фосгена
25
99
1
,
()−
α
моль или
25
99
110
3
,
() ,−⋅
−
α
кмоль а СО и Cl
2
по
25
99
,
α
или
25
99
10
3
,
α
⋅
−
кмоль.
Для определения α составляем уравнение
()
()
25
99
12
25
99
0 0308 0 0308 10
3
,,
,, .−+ = ⋅
−
αα
кмоль
25
99
25
99
2
25
99
25
99
25
99
0 0308
,, , ,,
,;−+ =+=
αα α
α
=
−
==
0 0308 0 02525
0 02525
0 00555
0 02525
0 220
,,
,
,
,
,.
Определяем К
р
:
ppp
общ СOCl CO Cl
=
+
+
р ,
22
где р
общ
- общее давление равно 1,01325⋅10
5
Па. Число молей после диссоциации n равно:
n
=
−
+
+
=
+
11
α
α
α
α
.
Находим парциальные давления компонентов:
pp p
CO Cl общ
==
+
2
1
α
α
;
K
pp
p
p
з
p
CO Cl
COCl
общ
общ
общ
==
+
+−
=
−
=
=
−
⋅
2
2
22
2
2
2
2
2
5
1
11 1
0 220
1 0 220
1 01325 10
αα
αα
α
α
()
()()
р
,
,
,;
K Па
p
=
⋅⋅
=⋅=
0 0484 1 01325 10
0 9516
0 05153 10 5154
5
5
,,
,
,.
Задача 11. Чистый IBr вводится в сосуд с постоянным объемом при 25
о
С до тех пор,
пока его парциальное давление (прежде чем начнется реакция) достигнет 0,5 атм. После дос-
тижения равновесия в реакции 2IBr (г)↔I
2
(т) +Br
2
(г) при 25
о
С парциальное давление брома
будет равно 0,17 атм. Определите константу равновесия реакции К
р
.
Решение:
2IBr (г) ↔ I
2
(т) + Br
2
(г)
Если начальное давление IBr = 0,5атм, то из уравнения реакции следует, что при равно-
весии его давление станет равным 0,5 - 2х, где х = 0,17 атм. Следовательно, давление IBr при
равновесии равно:
0,5 - 2⋅0,17 = 0,16 атм;
K
p
p
атм Па
p
Br
IBr
== = = ⋅
−−−
2
2
22
151
017
016
6 64 6 5538 10
,
,
,,
. 
                                 4521,96 ⋅ 10 3
                            ∆S =                = 12,123 ⋅ 10 3 Дж / К .
                                   273 + 100
     Задача 10. При 400оС 2,5г СОCl2, частично диссоциирующий на СО и Cl2, занимает
объем 1,7⋅10-3 м3, давление 1,01325⋅105 Па (1 атм). Рассчитайте α и Кр.
     Решение.
                                      COCl2 ↔ CO + Cl2
                                               1−α         α   α
                                                 pV = nRT ;
                                   −3
                            1,7 ⋅ 10 ⋅ 1,01325 ⋅ 105 = т8,314(400 + 273)10 3 ;
                         1,7 ⋅ 10 −3 ⋅ 1,01325 ⋅ 105
                       n                             = 0,0308 ⋅ 10 − 3 кмоль.
                             8,314 ⋅ 673 ⋅ 10 3
      Молекулярная масса COCl2 равна 99, т.е. в системе фосгена

       2,5                     2,5                                          2,5       2,5
           (1 − α ) моль или       (1 − α ) ⋅ 10 − 3 кмоль, а СО и Cl2 по       α или     α ⋅ 10 −3 кмоль.
       99                      99                                           99        99
    Для определения α составляем уравнение
                         2,5              2,5
                             (1 − α ) + 2 α = 0,0308(0,0308 ⋅ 10 −3 кмоль).
                         99               99
                            2,5 2,5            2,5       2,5 2,5
                                 −     α +2 α =               +    α = 0,0308;
                            99 99               99       99 99
                                   0,0308 − 0,02525 0,00555
                              α=                          =           = 0,220.
                                         0,02525             0,02525
Определяем Кр:
                                        pобщ = р СOCl2 + pCO + pCl2 ,
где робщ - общее давление равно 1,01325⋅105 Па. Число молей после диссоциации n равно:
                                   n = 1 − α + α + α = 1 + α.
                          Находим парциальные давления компонентов:
                                                           α
                                            pCO = pCl2 =            p ;
                                                           1 + α общ
                                 pCO pCl2        α 2 pобщ
                                                       2
                                                           (1 + α )       α2
                          Kp =              =                          =       р =
                                  pCOCl2      (1 + α ) 2 (1 − α ) з общ 1 − α 2 общ
                           0,220 2
                       =             1,01325 ⋅ 105 ;
                         1 − 0,220 2
                            0,0484 ⋅ 1,01325 ⋅ 105
                      Kp =                           = 0,05153 ⋅ 105 = 5154 Па.
                                    0,9516
     Задача 11. Чистый IBr вводится в сосуд с постоянным объемом при 25оС до тех пор,
пока его парциальное давление (прежде чем начнется реакция) достигнет 0,5 атм. После дос-
тижения равновесия в реакции 2IBr (г)↔I2(т) +Br2(г) при 25оС парциальное давление брома
будет равно 0,17 атм. Определите константу равновесия реакции Кр.
     Решение:
                                     2IBr (г) ↔ I2(т) + Br2 (г)
     Если начальное давление IBr = 0,5атм, то из уравнения реакции следует, что при равно-
весии его давление станет равным 0,5 - 2х, где х = 0,17 атм. Следовательно, давление IBr при
равновесии равно:
                                       0,5 - 2⋅0,17 = 0,16 атм;
                             p Br2    0,17               −1
                      Kp = 2 =            2 = 6,64атм       = 6,5538 ⋅ 10 −5 Па −1 .
                             p IBr2 0,16

Страницы