Программа учебной дисциплины и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Кондрашин В.Ю - 40 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

40
или
(
)
( )( )
2
2
50,25
0,01060,0033
x
xx
=
--
.
Как видим, в данном случае объем химического реактора V на выход
продукта реакции не влияет. Это объясняется тем, что превращение H
2
и I
2
в
HI не сопровождается изменением общего количества веществ:
22
HIHI
const
nnn
++=
. Решение уравнения дает х
1
= 0,0032 и х
2
= 0,0119 моль.
Корень х
2
не имеет физического смысла, т. к. величина х не может быть боль-
ше
2
I
n
. Масса HI, полученная в результате установления равновесия, соста-
вит
HIHI
2·2·0,0032
моль ·128 г/моль 0,819
mxM
===
г.
Ответ.
HI
0,819
m
=
г.
Пример 2. При 693 К константа равновесия реакции H
2
+ I
2
= 2HI
К
С
= 50,25. В каком направлении будет протекать данный процесс, если
исходные концентрации Н
2
, I
2
и HI соответственно равны:
а) 2,0; 5,0; 10,0 моль/л;
b) 1,5; 0,25; 5,0 моль/л;
c) 1,0; 1,99; 10,0 моль/л.
Решение
Определим величину
r
F
D
. Для этого воспользуемся уравнением изотермы
Вант-Гоффа:
2
22
[HI]
lnln
[H][I]
rC
FRTK
æö
D=-
ç÷
èø
.
a) Для набора концентраций (а):
2
Дж 10,0
8,31·693
К lnln50,259297 Дж/моль.
мольК 2,0·5,0
r
F
æö
ç÷
D=×-=-
ç÷
ç÷
×
èø
Поскольку
0
r
F
D<
, реакция будет протекать самопроизвольно в прямом
направлении.
b) Для набора концентраций (b):
2
Дж 5,0
8,31·693
К ·lnln50,251628 Дж/моль.
мольК 1,5·0,25
r
F
æö
ç÷
D=-=+
ç÷
ç÷
×
èø
Здесь
0
r
F
D>
, поэтому реакция в прямом направлении самопроизвольно
протекать не будет. 
или

                         50,25 �
                                           � 2 x�
                                                  2

                                                              .
                                 � 0,0106 � x �� 0,0033 � x �
       Как видим, в данном случае объем химического реактора V на выход
продукта реакции не влияет. Это объясняется тем, что превращение H2 и I2 в
HI не сопровождается изменением общего количества веществ:
nH2 � nI2 � nHI � const . Решение уравнения дает х1 = 0,0032 и х2 = 0,0119 моль.
Корень х2 не имеет физического смысла, т. к. величина х не может быть боль-
ше nI02 . Масса HI, полученная в результате установления равновесия, соста-
вит mHI � 2 x · M HI � 2 · 0,0032 моль · 128 г/моль � 0,819 г.
Ответ. mHI � 0,819 г.


     Пример 2. При 693 К константа равновесия реакции H2 + I2 = 2HI
КС = 50,25. В каком направлении будет протекать данный процесс, если
исходные концентрации Н2 , I2 и HI соответственно равны:
           а) 2,0; 5,0; 10,0 моль/л;
           b) 1,5; 0,25; 5,0 моль/л;
           c) 1,0; 1,99; 10,0 моль/л.
                                   Решение
Определим величину � r F . Для этого воспользуемся уравнением изотермы
Вант-Гоффа:
                                     �    [HI]2              �
                          � r F � RT � ln           � ln K C � .
                                     � [H 2 ][I 2 ]          �
   a) Для набора концентраций (а):
                   Дж                 �    10,02               �
    � r F � 8,31          · 693 К � ��� ln        � ln 50, 25��� � �9297 Дж/моль.
                 моль � К             � 2,0 · 5,0              �
Поскольку � r F � 0 , реакция будет протекать самопроизвольно в прямом
направлении.

   b) Для набора концентраций (b):
                  Дж                �    5,02                �
   � r F � 8,31                     �
                         · 693 К · �� ln         � ln 50,25��� � �1628 Дж/моль.
                моль � К            � 1,5 · 0,25            �
Здесь � r F � 0 , поэтому реакция в прямом направлении самопроизвольно
протекать не будет.

                                         40

Страницы