Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

46
Подставляя заданные в условии величины К
1
, К
2
, Р и варьируя
величины
x, y, находят значения x и y, удовлетворяющие системе
уравнений. Обычно, а особенно в случае большого числа переменных,
такой выбор осуществляют с помощью ЭВМ.
.
Задача 5. Для NH
4
Br
(крист)
и газообразных продуктов его
термического разложения
(NH
3
и HBr) стандартные термодинамические
характеристики равны:
Вещество
∆
f
H
0
298
,
кДж/моль
S
0
298
,
Дж/(моль
.
K)
C
0
p,298
,
Дж/(моль
.
K)
NH
4
Br
(кр.)
- 270,1 112,8 88,7
NH
3 (г)
- 46,2 192,6 35,6
HBr
(г)
- 34,1 198,6 28,0
Найти давление газа над
NH
4
Br
(кр.)
при 600 К, считая, что величины C
0
p
не зависят от температуры.
Решение. По данным, приведенным в таблице, находим сначала
величины
∆
r
H
0
298
, ∆
r
S
0
298
и ∆
r
C
0
p
:
∆
r
H
0
298
= ( – 46,2 – 34,1 + 270,1) = 189,8 кДж/моль
∆
r
S
0
298
= (192,6 + 198,6 – 112,8) = 278,4 Дж/(моль
.
К)
∆
r
C
0
p
= (35,6 + 28,0 – 88,7) = – 25,1 Дж/(моль
.
К)
Далее, используя соотношения (3.9) и (3.10) в приближении
∆
r
C
p
= const, получаем:
∆
r
H
0
600
= ∆
r
H
0
298
+ ∆
r
C
0
p
(600 - 298) = 182,2 кДж/моль
∆
r
S
0
600
= ∆
r
S
0
298
+ ∆
r
C
p
ln
600
298
= 260,8 Дж/(моль
.
К).
Константу равновесия при
600 К находим из уравнения (3.7):
16,5
600
ln
0
600
0
600
−=
Δ
+
Δ
−=
R
S
RT
H
K
rr
p
;
К
р
= 5,75
.
10
–3
атм
2
. 
Подставляя заданные в условии величины К1 , К2 , Р и варьируя
величины x, y, находят значения x и y, удовлетворяющие системе
уравнений. Обычно, а особенно в случае большого числа переменных,
такой выбор осуществляют с помощью ЭВМ.
.
     Задача 5. Для NH4Br(крист) и газообразных продуктов его
термического разложения (NH3 и HBr) стандартные термодинамические
характеристики равны:

   Вещество          ∆fH0298 ,           S0298 ,         C0p,298 ,
                    кДж/моль          Дж/(моль.K)     Дж/(моль.K)
 NH4Br(кр.)      - 270,1            112,8           88,7
 NH3 (г)         - 46,2             192,6           35,6
 HBr (г)         - 34,1             198,6           28,0
                                                                     0
Найти давление газа над NH4Br(кр.) при 600 К, считая, что величины C  p
не зависят от температуры.

     Решение. По данным, приведенным в таблице, находим сначала
            0         0         0
величины ∆rH 298 , ∆rS 298 и ∆rC p:

     ∆rH0298 = ( – 46,2 – 34,1 + 270,1) = 189,8 кДж/моль
     ∆rS0298 = (192,6 + 198,6 – 112,8) = 278,4 Дж/(моль.К)
     ∆rC0p = (35,6 + 28,0 – 88,7) = – 25,1 Дж/(моль.К)

     Далее, используя соотношения (3.9) и (3.10) в приближении
∆rCp = const, получаем:

     ∆rH0600 = ∆rH0298 + ∆rC0p(600 - 298) = 182,2 кДж/моль

                                   600
     ∆rS0600 = ∆rS0298 + ∆rCp ln       = 260,8 Дж/(моль.К).
                                   298

Константу равновесия при 600 К находим из уравнения (3.7):

                Δ r H 600
                      0
                            Δ r S 600
                                  0
     ln K p = −           +           = −5,16   ;
                600 RT          R
     Кр = 5,75 . 10–3 атм2.


                                    46

Страницы