Сборник вопросов и задач по статистической термодинамике. Кондрашин В.Ю. - 23 стр.

                                      23
                                      ЗАДАЧИ
9.1. Рассчитайте константу равновесия K c для реакции диссоциации йода
I 2 � 2I при Т = 500 К. Молекулярные постоянные I2: hν 0 =4,266 ⋅10 −21 Дж;
h2 / 8π 2 I =7,36 ⋅10−25 Дж; основное электронное состояние молекулы не вырож-
дено. Основное электронное состояние атома йода вырождено четырехкратно.
Энергия диссоциации D0 = 148,8 кДж/моль. Возбужденными электронными со-
стояниями пренебречь.

9.2. Рассчитайте константу равновесия K p для реакции
                                   N 2 +O 2 � 2N O
при Т = 600 К. Молекулярные постоянные такие:
N2: hν 0 =4,690 ⋅10 −20 Дж; h2 / 8π 2 I =3,98 ⋅10−23 Дж;
O2: hν 0 =3,1422 ⋅10−20 Дж; h2 / 8π 2 I =2,8781 ⋅10−23 Дж;
NO: hν 0 =3,7879 ⋅10 −20 Дж; h2 / 8π 2 I =3,391 ⋅10−23 Дж.
Основное электронное состояние молекул N2, O2 и NO соответственно не вы-
рождено, трехкратно вырождено и четырехкратно вырождено. Теплота реакции
при абсолютном нуле ∆U 00 =180,3 кДж/моль. Возбужденными электронными
состояниями пренебречь.

9.3. Рассчитайте константу равновесия K p для реакции
                                H 2 +Cl � H Cl +H
при Т = 500 К. Молекулярные постоянные:
H2: hν 0 =8,762 ⋅10−20 Дж; h2 / 8π 2 I =1,211 ⋅10−21 Дж;
HCl: hν 0 =5,949 ⋅10−20 Дж; h2 / 8π 2 I =2,106 ⋅10−22 Дж.
Основные электронные состояния этих молекул не вырождены, а атомов H и Cl
вырождены соответственно двукратно и четырехкратно. Теплота реакции при
абсолютном нуле ∆U 00 =−184,3 кДж/моль. Возбужденными электронными со-
стояниями пренебречь.

9.4. Рассчитайте константу равновесия K p для реакции
                                  H 2 +I 2 � 2H I
при Т = 700 К. Моменты инерции молекул H2, I2 и HI соответственно равны
0,459·10-47, 749·10-47 и 4,31·10-47 кг·м2, а колебательные постоянные hν 0 –
8,762·10-20, 4,266·10-20 и 4,593·10-20 Дж. Теплота реакции при абсолютном нуле
∆U 00 =−8,2 кДж/моль. Основные электронные состояния молекул не вырожде-
ны. Возбужденными электронными состояниями пренебречь.

9.5. Покажите, что константа равновесия K c для реакции изотопного обмена
типа
                        HCl +D Br � D Cl +H Br