​​​​​​​Рассчитать состав равновесной сме си газа по реакции СО2 + Н2 = СО + H2O при тем пературе 1073 К, если исходный состав см еси: СО2 – 45, Н2 – 55 мол. %. (Решение → 30060)

Заказ №38836

Рассчитать состав равновесной сме си газа по реакции СО2 + Н2 = СО + H2O при тем пературе 1073 К, если исходный состав см еси: СО2 – 45, Н2 – 55 мол. %.

Решение:

1. При равновесии скорости прямой и обратной реакций равны, а отношение констант этих скоростей постоянно и называется константой равновесия данной системы: vПР=k1[CO2][H2] vОБР=k2[CO][H2O] [ ][ ] [ ][ ] 2 2 2 2 1 CO H CO H O k k KP   В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение Кр входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрации [CO]P=х моль/л. согласно уравнению системы число молей образовавшегося воды при этом будет также х моль/л. По столько же молей (х молей) углекислого газа СО2 и водорода Н2 расходуется для образования по х молей угарного газа СО и воды Н2О. Следовательно, равновесные концентрации всех четырех веществ. [CO]р= [H2O]р=х моль [CO2]р=(0,45-х) моль/л [H2]р=(0,55-х) моль/л 2. Установим зависимость константы равновесия реакции от температуры выражается уравнением изобары Вант-Гоффа в дифференциальном виде dlnKp/dT=ΔH0 /RT Если ΔH0= const , С0 р=0 lgKp=- ΔH0 /2,3RT Для реакции СО2 + Н2 = СО + H2O ΔН0 х.р.,298 = Σ(n H 0 f,298)кон . - Σ(n H 0 f,298)нач., вещество энтальпия ΔH0 298 энтропия S 0 298 температурный интервал К СО -110,5 197,4 298-2500 Н2О -241,84 188,74 298-2500 Н2 0 130,6 298-3000 СО2 -393,51 213,6 298-2500 Для реакции получаем ΔН0 298=4,17*103 Дж/моль ΔS 0 298=41,94 Дж/моль*К