Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

81
Вещество
Н
2
О С
2
Н
4
С
2
Н
5
ОН
Δ
f
Н
0
298
,
кДж/моль
−242 (г)
−286 (ж)
+52,3 (г)
--
−235,0 (г)
−277,6 (ж)
S
0
298
,
Дж/(моль⋅К)
189 (г)
70 (ж)
219 (г) 282 (г)
161 (ж)
С
р,298
,
Дж/(моль⋅К)
33,6 (г)
75,3 (ж)
43,6 (г) 73,6 (г)
111,4 (ж)
В реактор вводится
1 кг равномолярной смеси воды и этилена.
Определить :
1. Максимальный процент превращения этилена в этиловый спирт при
температурах
200, 160, 120°С.
2. Во сколько раз увеличивается процент превращения
С
2
Н
4
в С
2
Н
5
ОН
при
160°С, если при том же весовом количестве вводимой смеси
молярный состав ее будет не
С
2
Н
4
: Н
2
О = 1:1, а 3:1 и 1:3. Этилен
кипит при
-104°С, а его растворимость в воде при 100°С столь мала,
что ею можно в расчетах пренебречь.
6.8. (3) В литровый сосуд из инертного материала, выдерживающего
избыточное внутреннее давление
5,5 атм вводится 8 граммов жидкого
фтористого водорода. Можно ли погрузить этот закрытый сосуд в
кипящую воду без опасения его разрыва? При
100°С давление паров
над жидким фтористым водородом равно
9,6 атм. В газовой фазе, за
счёт водородных связей
Н
...
F, фтористый водород образует ассоциаты
Н
n
F
n
с n = 2 ÷ 6. Величины Δ
f
H
0
298
для ассоциатов (HF) известны и
раны:
− 566,4 (H
2
F
2
); −878,4 (H
3
F
3
); −1180 (H
4
F
4
); −1489 (H
5
F
5
) и
−1790 (H
6
F
6
) кДж/моль.
Энтропии ассоциатов не установлены, но для проведения расчетов
можно воспользоваться приближенным полуэмпирическим правилом
Н.И.Кобозева для гомогенных газовых превращений
=
Δ
Δ
газ
T
n
S
0
(21 + 29
.
lgT) Дж/(моль
.
К),
где
Δn
газ
- изменение числа молей реагентов.
6.9. (3) Иод обладает бактерицидным действием как в форме его
спиртового раствора ("иодная настойка"), так и в парах. Время
стерилизации тем меньше, чем выше температура и концентрация иода.
Используя приведенные термодинамические характеристики: 
    Вещество          Н2О               С2Н4        С2Н5ОН
     ΔfН0298,       −242 (г)          +52,3 (г)    −235,0 (г)
    кДж/моль        −286 (ж)             --        −277,6 (ж)
      S0298,         189 (г)           219 (г)       282 (г)
   Дж/(моль⋅К)       70 (ж)                          161 (ж)
     Ср,298,         33,6 (г)          43,6 (г)      73,6 (г)
   Дж/(моль⋅К)      75,3 (ж)                        111,4 (ж)

В реактор вводится 1 кг равномолярной смеси воды и этилена.
Определить :
1. Максимальный процент превращения этилена в этиловый спирт при
температурах 200, 160, 120°С.
2. Во сколько раз увеличивается процент превращения С2Н4 в С2Н5ОН
при 160°С, если при том же весовом количестве вводимой смеси
молярный состав ее будет не С2Н4 : Н2О = 1:1, а 3:1 и 1:3. Этилен
кипит при -104°С, а его растворимость в воде при 100°С столь мала,
что ею можно в расчетах пренебречь.

6.8. (3) В литровый сосуд из инертного материала, выдерживающего
избыточное внутреннее давление 5,5 атм вводится 8 граммов жидкого
фтористого водорода. Можно ли погрузить этот закрытый сосуд в
кипящую воду без опасения его разрыва? При 100°С давление паров
над жидким фтористым водородом равно 9,6 атм. В газовой фазе, за
                         ...
счёт водородных связей Н F, фтористый водород образует ассоциаты
НnFn с n = 2 ÷ 6. Величины ΔfH0298 для ассоциатов (HF) известны и
раны: − 566,4 (H2F2); −878,4 (H3F3); −1180 (H4F4); −1489 (H5F5) и
−1790 (H6F6) кДж/моль.
  Энтропии ассоциатов не установлены, но для проведения расчетов
можно воспользоваться приближенным полуэмпирическим правилом
Н.И.Кобозева для гомогенных газовых превращений

          ΔST0
                = (21 + 29.lgT) Дж/(моль.К),
          Δnгаз

    где Δnгаз - изменение числа молей реагентов.

6.9. (3) Иод обладает бактерицидным действием как в форме его
спиртового раствора ("иодная настойка"), так и в парах. Время
стерилизации тем меньше, чем выше температура и концентрация иода.
Используя приведенные термодинамические характеристики:

                                 81

Страницы