контрольные

Задача 2
По значениям констант скоростей химической реакции к1 и к2 при температурах Т1 и Т2.Константу скорости  к3 при температуре Т3:
    Энергию активации химической реакции (Еа)
    Константу скоростей к3 при температуре Т3
    Температурный коэффициент скорости реакции γ

Вариант    Реакция    Т1, К    к1    Т2, К    к2    Т3, К    t,мин    С0, моль/л
33    РН3=Р(г)+1,5Н2    953    0,0183    918    0,0038    940    80    0,87

Решение

РН3=Р(г)+1,5Н2
1/T 〖10〗^3,К^(-1)    1,05    1,09    1,06
lnК    -4,0008    -5,6        

    По уравнению Аррениуса рассчитываем энергию активации:
Е_а/R=-(lnk_2-lnk_2)/(1⁄T_1 -1⁄T_2 )
Откуда
Е_а/(8,314•2,303)=-(-5,6+4,008)/(1,05-1,09)

Е_а=-762,1 кДж

2. lnk3 = lnA – Ea/RT3
lnA= lnk2- Ea/RT2
lnk3= lnk2- Ea/RT2- Ea/RT3
lnk3=ln0,0038-Ea/R(1/T2-1/T3)
lnk3= -5,576 –(762103/8,314)• (1/918-1/940)= -4,006- 239310,01•  2,55•10-5= -7,91
k3=3,65•10-4

3.  
lnγ=(lnk_3-lnk_1)/(Т_3-Т_1 ) 10= (-7,91+4,0008)/(940-953)=3,01
γ= 20,3

Вывод: Энергия активации составила 762,1 кДж, константа скорости 3,65•10-4, температурный коэффициент γ= 20,3

Задача 3
Используя справочные данные термодинамических свойств веществ, вычислить для заданной реакции при заданной температуре:
а) тепловой эффект реакции (∆ Н0т)
б)изменение энтропии (∆S0т)
в) изменение свободной энергии Гиббса (∆G0т); сделать вывод о возможности протекании реакции
г) константу химического равновесия (Кр) для этой реакции прямая или обратная, которая возможна при заданных условиях

Решение

Вариант    Реакция    Температура, К
33    2SO2+O2=2SO3    700

а) ∆Н_298^0=(2∆Н_(SO_3)^0)-( 2∆Н_(SO_2)^0) = (2•-395,8)-( 2•-296,9) = - 197,8 кДж

Зависимость теплового эффекта реакции от температуры определяется законом Кирхгофа:

∆Н_Т^0=∆Н_298^0+∫_298^700▒〖∆C_p dT〗
где  ∆C_p- изменение теплоемкости системы в результате протекания реакции;
∆C_p=2C_(SO_3 )-(2C_(SO_2 )+C_(O_2 ) )=2•62,99-(2•46,43+31,34)=1,78

∆Н_Т^0=-197800+1,78(700-298)=-197 084,4 Дж

б) ∆S_Т^0=∆S_298^0+∫_298^700▒〖∆C_p dT〗

∆S_298^0=(2∆S_(SO_3)^0)-( 2∆S_(SO_2)^0) = (2•256,7)-( 2•248,1)=17,2 Дж/(моль•К)
∆S_Т^0=17,2+1,78(700-298)=732,8 Дж

в) ∆G_Т^0=∆Н_298^0-T∆S_298^0=-197 084,4-700•17,2=-209 124,4 Дж\

∆G_Т^0<0- реакция возможна

г)  
K=([SO_3 ]^2)/([O_2 ][SO_2 ]^2 )
    
2SO2+O2=2SO3-Q – реакция эндотермическая, следовательно при повышении температуры до 7000С химическое равновесие сместится в сторону образования сернистого ангидрида

Задача 4
Определите давление паров воды  масс над 3% водным раствором сахара при температуре t=1000С считая раствор идеальным.
Дано                                         Решение
ω(С6Н12О6)=3%=0,03      
t=1000С                            ω(Н2О)=1- ω(С6Н12О6)=0,97
P(H2O)=?