Для реакции N2+3H2 =2NH3 определите стандартное сродство при температуре 800 К
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Для реакции N2+3H2 =2NH3 определите:
1) стандартное сродство при температуре 800 К;
2) равновесный выход вещества D при общем давлении 1,0133*105 Па и 800 К, если газообразные вещества А и В введены в реакционный сосуд в стехиометрических количествах;
3) изменение энергии Гиббса для начального момента реакции, если исходные парциальные давления газов в реакционной смеси равны РА, PB, PC, PD и реакция протекает идеально обратима при температуре 800 К.
А- N2 B- H2 D- NH3
РА=20*10-4 PB=20*10-4 Па
PD = 10*10-4 Па
Решение
1) Вычисление стандартного сродства веществ А и В при 800 К;
∆H2980=2∙∆H2980NH3-∆H2980N2+3∙∆H2980H2=2∙-46,2-0+3∙0=-92,4 кДж/моль
∆S2980=2∙S2980NH3-S2980N2+3∙S2980H2=2∙192,6-191.5+3∙130.52=-197,86 кДж/моль
∆G800=-92400-800∙-197.86=65888 Дж/моль
Для расчета термодинамических функций при температуре 800 К необходимо знать величину изменения теплоемкости химической реакции С0р.
∆Сp0=nCpiкон0-nCpiнач0=2∙Сp0NH3-(Cp0N2+3∙Cp0H2=2∙35,16-29,12+3∙28,83=-45,28ДжК=-0,04528 кДж/К
∆HT0=∆H2980=298T∆Cp0dT=∆H0298+∆Cp0T-298=-92.4--0.04528800-298=-115.13 кДж
∆ST0=∆S2980=298T∆Cp0/T∙dT=∆S0298+∆Cp0∙lnT298=65888-45.28∙ln800298=65843ДжК=65,846 кДж/К
∆G8000=-115,13-800∙65.846=-52791.93 кДж
2) Расчет равновесного выхода продуктов реакции при некоторой температуре и постоянном давлении (или объеме) проводится с помощью уравнения для константы равновесия
∆G=-RTlnKp=-8.314∙800∙lnKp=-6651.2∙lnKp=-298
lnKp=0.0448
Kp=1.046
3) Определение изменения энергии Гиббса для начала реакции
∆G=-RTlnKp+RTlnPNH32PN2∙PH23=-8,314∙800∙0,0448+8,314∙800∙ln(10∙10-4)2(20∙10-4)(20∙10-4)3=73151 кДж/моль