Практикум по физической химии: Фазовые и химические равновесия. Химическая кинетика. Скиба Г.С. - 117 стр.

                                                  117


катализатора эта реакция протекает очень медленно. В качестве
катализаторов на практике чаще всего применяют оксид железа
с добавками оксидов калия, алюминия, хрома, свинца и других металлов.
В лабораторных условиях равновесие реакции целесообразно исследовать
при температурах 400–500°С на железо-хромовом катализаторе.
     Реакция взаимодействия оксида углерода с водяным паром протекает
без изменения числа молей.
     Значение константы равновесия между рассматриваемыми газами
может быть вычислено по концентрациям этих газов или по их
парциальным давлениям, так как
                    K o = K x = K p = Kc .     (94)
    Пусть исходная смесь содержит (в мольных долях):
    диоксида углерода a0 ;
    водорода b0 ;
    a 0 + b0 = 1 .
     Обозначив через х степень превращения диоксида углерода, находим,
что состав равновесной газовой смеси будет содержать (в мол. долях):
     – диоксида углерода               a = a 0 (1 − x) ;
    – водорода                                            b = b0 − a0 x ;
    – водяного пара                                       c = a0 x ;
    – оксида углерода                                     d = a0 x .
    Парциальные давления в условиях равновесия рассчитываются по
формулам
              pCO = a0 (1 − x) p ;
                         2
                                     pH = (b0 − a0 x) p ;          2


               pH 2O = a0 x p ;                                  pCO = a0 x p ,      (95)
где р – общее давление.
     Подставив эти выражения в уравнение (94), находим:
                                        a0 x 2
                     Ko = Kp =                        .                       (96)
                                  (1 − x) (b0 − a0 x)
    Обычно анализ газовой смеси производят после удаления из нее
водяного пара, тогда сухой газ будет содержать (в мол. долях):
                                                       a 0 (1 − x)
    – диоксида углерода                         a′ =               ;
                                                        1 − a0 x