Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

45
входящих в состав компонентов равновесий, определяет число
дополнительных уравнений материального баланса по каждому из
элементов. Разность между общим числом необходимых уравнений и
числом уравнений материального баланса определяет минимальное
число независимых уравнений для констант равновесия. Независимыми
являются те выражения для констант, которые не могут быть получены
комбинацией уравнений, уже принятых для расчета
. Начальный
неравновесный состав продуктов сгорания известен из условий задачи:
CO
2
: H
2
O : N
2
= 1 : 2 : 8 .
В воздухе
О
2
: N
2
= 1 : 4 = 2 : 8 и согласно уравнению реакции 3) из
двух молей
О
2
образуется 2 моля Н
2
О и 1 моль СО
2
.
В равновесной смеси числа молей всех компонентов
определяются уравнениями:
m
CO
2
= 1 – x,
m
HO
2
= 2 – y,
m
CO
= x,
m
H
2
= y,
m
O
2
= 0,5x + 0,5y,
m
N
2
= 8,
∑m = 11 + 0,5x + 0,5y
Парциальные давления компонентов равновесий выразятся
уравнениями:
P
m
x
P
CO
∑
−
=
1
2
, P
m
y
P
OH
∑
−
=
2
2
, P
m
x
P
CO
∑
=
,
P
m
y
P
H
∑
=
2
P
m
yx
P
O
2
5,05,0
2
+
=
а константы равновесий (1,2) уравнениями:
K
yxy
y
p
m
1
05
05
05 05
2
=
⋅+
−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
∑
(, , )
,
,
;
K
xxy
x
p
m
2
05 05
1
=
⋅+
−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
∑
(, , )
. 
входящих в состав компонентов равновесий, определяет число
дополнительных уравнений материального баланса по каждому из
элементов. Разность между общим числом необходимых уравнений и
числом уравнений материального баланса определяет минимальное
число независимых уравнений для констант равновесия. Независимыми
являются те выражения для констант, которые не могут быть получены
комбинацией уравнений, уже принятых для расчета. Начальный
неравновесный состав продуктов сгорания известен из условий задачи:

             CO2 : H2O : N2 = 1 : 2 : 8 .

В воздухе О2 : N2 = 1 : 4 = 2 : 8 и согласно уравнению реакции 3) из
двух молей О2 образуется 2 моля Н2О и 1 моль СО2.
     В равновесной смеси числа молей всех компонентов
определяются уравнениями:

             mCO 2 = 1 – x,             mH2 O = 2 – y,                  m CO = x,

             mH2 = y,                   mO 2 = 0,5x + 0,5y,             mN2 = 8,

                         ∑m = 11 + 0,5x + 0,5y

Парциальные         давления        компонентов            равновесий           выразятся
уравнениями:

               1− x                          2− y                            x
     PCO =          P,         PH       O=        P,                PCO =      P,
         2     ∑m                   2        ∑m                             ∑m
               y                         0,5x + 0,5 y
     PH =        P             PO =                   P
        2     ∑m                  2         2m
а константы равновесий (1,2) уравнениями:

                                                          0,5
                  y ⋅ (0,5 x + 0,5 y)0,5 ⎛         p ⎞
             K1 =                        ⎜            ⎟         ;
                          2− y           ⎝        ∑ ⎠
                                                    m

                    x ⋅ (0,5 x + 0,5 y) ⎛      p    ⎞
             K2 =                       ⎜           ⎟.
                           1− x         ⎝     ∑m    ⎠


                                             45

Страницы