Физическая химия. Колпакова Н.А - 83 стр.

UptoLike

83
Пример
Вычислить по методу ТемкинаШварцмана константу равновесия K
р
для реакции C(т) + CO
2
(г) = 2CO(г), протекающей при 1200 К и 0,1013 МПа,
и найти состав равновесной смеси в объемных процентах.
Решение
Определим стандартную константу равновесия
0
K по уравнению (164):
r 298 r 298
012 2
°°1
ln °
HS
KI
RT R R
aM bM cM c M
∆∆
=− + + =
= +∆ +∆ +∆
. (а)
1). По формуле (13) находим
r
H°
298
, используя справочные данные:
r
H°
298
= 2
CO
298
H
2
CO
298
H
C
298
H = 2(– 110,5) – (– 393,5) – 0 = 172,5 кДж.
2). Значение
r
S°
298
также находим по справочным данным, используя
значения абсолютных энтропий:
r
S°
298
=
2
CO CO C
° °SS S−− = 2 · 197,4 – 213,6 – 5,7 = 175,5 Дж/К.
3). Из справочника для каждого компонента выписываем уравнение за-
висимости теплоемкости от температуры:
C
p,CO
= 28,41 + 4,10 · 10
–3
T – 0,46 · 10
5
T
–2
;
2
,COp
C = 44,14 + 9,04 · 10
–3
T – 8,53 · 10
5
T
–2
;
C
p,C
= 17,15 + 4,27 · 10
–3
T – 8,79 · 10
5
T
–2
.
4). Рассчитываем а, b, c, c':
а = 2 · 28,41 – 44,14 – 17,15 = – 4,47;
b = (2 · 4,10 – 9,04 – 4,27) · 10
–3
= – 5,11 · 10
–3
;
c
= [– 2 · 0,46 – (– 8,53) – (– 8,79)] · 10
5
= 16,4 · 10
5
.
5). Находим по справочнику М
0
, М
1
, М
2
, М
–2
для T = 1200 К:
М
0
= 0,6410; М
1
= 0,3389 · 10
–3
; М
2
= 0,3176 · 10
–5
.