Параметры состояния термодинамических систем и их тепловых процессов. Дурина Т.А - 37 стр.

UptoLike

Составители: 

37
константы химического равновесия: Кр = Р
СО2
4
/Р
СО
4
, где Р
СО2
и Р
СО
соответственно, парциальные давления диоксида углерода СО
2
и
монооксида углерода СО.
Численные значения констант равновесия Кс и Кр легко определяются
термодинамически по формулам: G
0
T
= - 2,3RT lg Kc (10)
G
0
T
= - 2,3RT lg Kp (11)
Пример 5.3. Расчёт константы равновесия реакции СаСО
3
(т)СаО(т)
+ СО
2
(г) при температуре 500
0
С (773К).
Поскольку температура не является стандартной,
G
0
773
определяем
по формуле (4.1):
G
0
773
= =
H
0
773
- 773
S
0
773
. Необходимые для определения
G
0
773
значения
Н
0
773
и
S
0
773
возьмём из ранее рассмотренного примера 4.3,
а именно:
Н
0
773
≅≅
Н
0
298
= 177390 Дж и
S
0
773
S
0
298
= 160,4 Дж/K.
Соответственно этим значениям
G
0
773
= 177390 – 773
160,4 = 53401Дж.
Так как один из участников обратимой реакции СО
2
газ, рассчитываем Кр,
используя уравнение (5.3): lg Kp = -
G
0
773
/(2,3RT) = =
53401/(2,3
8,314
773)
= -3,6. Записываем выражение константы равновесия
6)
и её численное
значение: Кр = Р
СО2
= 10
3,6
. Столь малое значение Кр свидетельствует о
том, что в рассматриваемых условиях прямая реакция практически не
протекает.
Из примеров 5.1, 5.2 и 5.3 вытекает, что численное значение константы
химического равновесия характеризует степень превращения реагентов в
продукты: если Кс(Кр)>>1, в равновесной системе преобладают продукты,
т.е. обратимая реакция преимущественно протекает в прямом
направлении и,
наоборот, если Кс(Кр)<<1, более выраженной является
обратная реакция и степень превращения реагентов в продукты
невелика. Аналогичный вывод вытекает из выражений (5.2) и (5.3): при

константы химического равновесия: Кр = РСО24/РСО4, где РСО2 и РСО –
соответственно,         парциальные   давления   диоксида   углерода    СО2    и
монооксида углерода СО.

     Численные значения констант равновесия Кс и Кр легко определяются
термодинамически по формулам:            ∆G0T = - 2,3RT lg Kc           (10)

                                        ∆G0T = - 2,3RT lg Kp            (11)

     Пример 5.3. Расчёт константы равновесия реакции СаСО3(т)⇔СаО(т)
+ СО2(г) при температуре 5000С (773К).

     Поскольку температура не является стандартной, ∆G0773 определяем
по формуле (4.1): ∆G0773 = = ∆H0773 - 773∆S0773. Необходимые для определения
∆G0773 значения ∆Н0773 и ∆S0773 возьмём из ранее рассмотренного примера 4.3,
а именно: ∆Н0773   ≅≅   ≅ ∆Н0298 = 177390 Дж и ∆S0773 ≅ ∆S0298 = 160,4 Дж/K.
Соответственно этим значениям ∆G0773 = 177390 – 773⋅160,4 = 53401Дж.
Так как один из участников обратимой реакции СО2 – газ, рассчитываем Кр,
используя уравнение (5.3): lg Kp = -∆G0773/(2,3RT) = = −53401/(2,3⋅8,314⋅773)
                                                            6)
= -3,6. Записываем выражение константы равновесия                и её численное
значение: Кр = РСО2 = 10−3,6. Столь малое значение Кр свидетельствует о
том, что в рассматриваемых условиях прямая реакция практически не
протекает.

     Из примеров 5.1, 5.2 и 5.3 вытекает, что численное значение константы
химического равновесия характеризует степень превращения реагентов в
продукты: если Кс(Кр)>>1, в равновесной системе преобладают продукты,
т.е. обратимая          реакция   преимущественно    протекает      в   прямом
направлении и, наоборот, если Кс(Кр)<<1, более выраженной является
обратная реакция и степень превращения реагентов в продукты
невелика. Аналогичный вывод вытекает из выражений (5.2) и (5.3): при



                                        37