Материал: 72792

Задача 7. Построить графическую зависимость XA = f (T) в Рис Н и Рив для необратимой реакции первого порядка за время τ, если в Рис П за время τ′ = 600 с при температуре t1 , равной 25 °С, достигнута степень превращения XA1 , а при температуре t2 , равной 35 °С, достигнута степень пре-

вращения XA2 . Для построения зависимости XA = f (T) необходимо задаваться температурой в диапазоне от 5 до 85 °С с интервалом в 10 °С.

11

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАЧ

Принято обозначать исходные вещества (реагенты) буквами из первой половины латинского алфавита: A, B, C, D и т. д., а конечные вещества (продукты реакции) буквами из второй части латинского алфавита: P, S, Q и т. д. Это правило распространяется и на индексы рассчитываемых вели-

чин: так ХА, mB − соответственно степень превращения исходного вещества А и количество исходного вещества В, а СS , nP − концентрация продукта реакции S и число молей вещества Р.

Концентрации:

где mA и mB − количество компонентов А и В.

где nA и nB − число молей компонентов А и В.

3. Объемная: СА = nVA ,

где V − объем.

Степень превращения:

СА = СА0 (1−ХА )и nA = nA0 (1−XA ) .

12

Константа скорости реакции:

1. Необратимая реакция 0-го порядка: k = CA0 XA ;

τ

2. Необратимая реакция 1-го порядка типа А k→Р:

k1

6. Обратимая реакция 1-го порядка типа А P : k2

13

Константа равновесия:

1. Прямой метод:

k* = k1 , k2

где k1 − константа скорости прямой реакции; k2 − константа скорости обратной реакции.

2. Косвенный метод (для реакции при температуре 25 °С (298 К)):

k* = e− G / RT ,

где R – универсальная газовая постоянная; R = 8,31 кДж/(кмоль·К); Т – температура, К.

3. По уравнению Вант-Гоффа:

где Н − тепловой эффект, кДж/моль.

Энергия активации:

E = R ln(kT1 kT2 ) . 1 − 1

T2 T1

14

Характеристические уравнения:

для реакции 1-го порядка: τ = CA0 −CA ; следовательно: kCA

CA = CA0 e−kτ и XA =1−e−kτ.

15