В закрытую систему ввели газообразные вещества А и В ( ). Давление и температура в системе поддерживаются постоянными ( р = 1 атм, Т = 740 К).
Считается, что поведение этих газообразных веществ близко к идеальному, образующаяся в результате реакции смесь будет близка по свойствам к идеальному раствору. Теплоемкость каждого газа будет зависеть от температуры. Во время (система не достигла равновесия) парциальные давления газов в смеси имеют значения pA и pB..
Укажите последовательность Ваших действий при проведении термодинамического расчета (расчетные формулы, смысл величин в них входящих, разные варианты результатов и возможные выводы из них) для ответа на вопросы:
1.Если предположить, что возможно протекание единственной (не изученной ранее) реакции 2А = В, то, в каком направлении (прямом или обратном) будет она протекать при данных условиях?
2. Куда будет смещаться химическое равновесие этой реакции при увеличении температуры ? при уменьшении давления? (ответ обоснуйте физико-химическими уравнениями)
Расчетная работа 1 (РР-1)
Задача 1. а) найти графически энергию активации вязкого течения толуола;
б) изобразить графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости гептана в интервале температур от 60 до 160 оС.
Задача 2. Имеется газ N2О4 в количестве 250 г в состоянии I при температуре 298 К и давлении 1 атм. Его перевели в состояние II (температура 600 К и давление 3 атм). Найти мольные и полные изменения следующих функций при этом: а) объема; б) энтропии; в) энтальпии; г) внутренней энергии; д) энергии Гиббса.
Задача 3. а) в интервале температур от 400 до 700 К построить графические зависимости стандартной мольной энтропии циклогексана от температуры; б) найти значение стандартной мольной изобарной теплоемкости при температуре 550 К двумя способами.
Задача 4.В таблице приведеназависимость изобарной теплоемкости двухкомпонентного жидкого раствора вода (1 компонент) - ацетон (2 компонент) от массы кислоты m2 при постоянной массе воды m1=0,5 кг
m2, кг
0,000
0,125
0,333
0,750
2,00
Сp, Дж/К
(Т = 298 К,
р = 1 атм):
Постройте график зависимости изобарной теплоемкости раствора Ср от числа молей ацетона n2 и определите для обоих компонентов их парциальные мольные изобарные теплоемкости при мольной доле 2-го компонента N2 = 0,3.
Расчетная работа 2(РР-2)
Задача 1. При температуре 951 К рассчитайте значения стандартной мольной энтальпии, стандартной мольной энтропии, стандартной мольной энергии Гиббса реакции . Определите, возможно ли самопроизвольное протекание газовой реакции слева направо при этой температуре. В какую сторону будет смещаться равновесие данной реакции при изобарическом повышении температуры? Исходная смесь соответствует стехиометрическому составу, газы близки по свойствам к идеальным.
Задача 2. Определите степень термической диссоциации исходного вещества по реакции в газовой фазе N2O4 = 2 NO2 , если Т = 325 К, р = 1,5 атм
Задача 3. Степень диссоциации пятихлористого фосфора на треххлористый фосфор и хлор в газовой фазе при температуре 473 К и давлении 1 атм составляет 0,485 , а при температуре 453 К и том же давлении 0,344. При какой температуре степень диссоциации достигнет величины 0,745 ? Чему равна стандартная мольная теплота этой реакции?