Гомогенное химическое равновесие

 

Контрольная работа

Вариант№1

1.            Рассчитайте сродство (-ΔrGt) железа к кислороду воздуха, Po2=2,0266*104Па при 1000К, если константа равновесия реакции 2Fe+ O2  2FeO при этой температуре равна 2,450*1020 Па-1 .

2.            Константа равновесия реакции H2+I2  2HI при 717К равна 46,7. Определите кол-во разложившегося HI при нагревании 1моль HI при 717К.

3.            Вычислите при температуре 298К константу равновесия реакции CO+0,5O2=CO2 по стандартной энергии Гиббса.

Критерии оценивания

Данная к/р оценивается в 45 баллов. №1-10 баллов, №2-15 баллов, №3-20 баллов.

Наиболее характерные ошибки:

- использование неправильных размерностей величин;

- ошибки при выводе ур-ния Кс реакции;

- неправильное решение квадратного ур-ния и использование его отрицательных корней (для нахождения кол-ва моль прореагировавшего в-ва);

- ошибки при счёте;

- использование неверных справочных значений(необходимо  использовать величины, выраженные в Дж/моль, Дж/моль*К или кДж/моль);

- следует учесть, что энтальпия реакции образования простых веществ равна 0;

- для расчета стандартной энергии Гиббса необходимо значение энтропии реакции перевести в кДж/моль;

- если реакция проводится в стандартных условиях, то необходимо использовать PO=0,101Мпа=101,3кПа.

Решение задач

№1.

2Fe+ O2  2FeO

ΔG=-RTlnKp+RTПі(Pνіі исх.)

ΔG=-8,314*1000ln(2,450*1020)+8,314*1000ln(2,0266*104)= -390324-82447=-472,77 кДж/моль.

Ответ. (-ΔrGt)=472,77 кДж/моль.

№2

2HI H2+I2

                                                    исх.                1моль         0  0

                                Реак.       2х         х  х

                                Равн.            1-2х               х    х

Кс=

46,7x2=1-4x+4x2

42,7x2+4x-1=0

D=186,8

x1= (моль)

2x=0,227 (моль)

Ответ. Разложилось 0,227 моль HI.

№3

Все необходимые значения станд. для CO2 , O2  и CO берутся из справочника физико-химических величин.

ΔV-приращение числа молей во время реакции.

  Для реакции  CO+0,5O2=CO2

ΔV=1-(1+0,5)= -0,5

Ответ.

Индивидуальное задание

Вариант№5

1. По значениям изобарных потенциалов в справочнике [M.] определите константу равновесия при температуре 298К для реакции:

2. При окислении SO2 в SO3 в газовой фазе установилось хим. равновесие:

Как будет влиять на это равновесие увеличение давления и добавление азота, не участвующего в реакции? Ответ дать на основании термодинамич. соотнош. И пользуясь принципом Ле-Шателье.

3. Если нагреть 0,746 кг йода и 0,0162 кг водорода в закрытом сосуде ёмкостью    1 м3 до 693К, то при достижении равновесия образуется 0,721 кг йодистого водорода. Сколько йодистого водорода получится, если к исходной смеси добавить 0,1 кг йода и 0,005 кг водорода?

4. Процесс получения водяного газа идёт по ур-нию . При 1000К конст. равновесия равна 1,45. Какой состав должна иметь исходная смесь, сост. из водяного пара и СО, чтобы при 1000К равновесная смесь содержала по объёму 25%СО2 и 25%Н2 ?

5. При Т=1396К и Р=1,0133*105 н/м2 степень диссоциации водяного пара на водород и кислород равна 0,567*10-4 , а степень диссоциации двуокиси углерода на окись углерода и кислород при тех же условиях -1,551*10-4. Определить на основании этих данных состав водяного газа, образующегося при указанной температуре из  равных объёмов окиси углерода и водяного пара.

6. При температуре 1500К и давлении 0,1013 МПа степень диссоциации водяного пара =1,9*10-4. Выразить для реакции горения водорода  константу равновесия Кр через степень диссоциации водяного пара и вычислить Кр при 1500К.

7. ............