Материал: Некоторые аспекты химической термодинамики. Корнеева В.В., Корнеева А.Н

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Решение

Из уравнения изобары

H RT

2

 

d lnKp

.

 

 

dT

 

 

 

 

d ln Kp

 

H

dT

RT

 

 

2

следует,

 

Выразим

 

зависимость

 

 

lnKp

3348 2,3

5,957lnT 1,861 2,3 10 3T

 

 

 

 

T

 

 

 

 

0,112,3 10 6T2

11,792,3.

 

 

 

Возьмем производную по температуре:

 

 

 

d lnKp

 

7700 5,957 4,28 10 3 0,506 10 6

Т

 

 

 

 

 

dT

T2

 

Т

 

 

и выразим Н :

 

 

 

 

 

Н RT 2 (7700

5,957 4,28 10 3 0,506 10 6

Т)

 

 

 

T2

 

Т

 

 

Н 63987 49,503 Т 35,567 10 3Т2 4,205 10

lnKp f

,

6Т3 .

85

что

(T):

ВАРИАНТЫ ТЕСТА

ВАРИАНТ 1

1. На константы равновесия Kp и Kc, если реагирующую систему считать идеальной, влияют факторы:

1)на Kp влияют природа реагирующих веществ, их парциальные давления и температура; на Kc влияют природа реагирующих веществ, их концентрация и температура;

2)Kp зависит от общего давления, под которым находится реагирующая смесь, и от температуры; Kc зависит от объѐма

реагирующей смеси и от температуры; обе константы зависят от природы реакции;

3)обе константы зависят только от природы реагирующей системы и от температуры;

4)для идеальной системы обе константы Kp и Kc зависят только от природы реагирующей системы и не зависят от температуры.

2. График зависимости константы равновесия Kp от температуры, если тепловой эффект реакции ∆H=0, имеет вид:

86

3. Математическое соотношение между константами рав-

новесия

реакции

3

H2

1

N2

NH3

при

450

0С

Кр'

и

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3H2 N2

2NH3

при 450 0С Кр'' имеет вид:

 

 

 

 

1)K’’p = K’p, так как величина константы равновесия постоянна при данной температуре для данной реакции;

2)Кр'' (Kp')2 ;

3)Кр'' 2Kp' ;

4)Кр'' Kp' .

4. Для реакции CO 2H2 CH3OHгаз, если при данной температуре и общем давлении в системе P равновесный выход метанола равен x молей, а начальные количества компонентов, взятых для реакции, равны: 1 моль CO и 3 моля H2, Kp и Kc в общем виде равны:

1)Kp (1 x)(3x 2x)2 ; Kс (RT)3 (1 xx)(3 2x)2 ;

2)Kp P2 (1(4x)(23x)22x)2 ; Kc (RT)2 Px2(4(1 2xx)()32 2x)2 ;

3)Kp

x(4 x)2

 

;

 

Kc

 

 

 

x(4 x)2

 

 

;

P2 (1 x)(3 x)2

 

(RT)

2

P2(1 x)(3

2x)2

 

 

 

 

 

4)Kp

4x(2 x)2

 

;

Kc

 

4x(2 x)2 (RT)2

.

 

P2 (1 x)(3 2x)

2

 

P2 (1 x)(3 2x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

ВАРИАНТ 2

 

 

 

 

 

 

 

1.Уравнение изотермы

 

для

реакции

 

H2 Br2

2HBr

(все вещества в газообразном состоянии) имеет вид: 87

 

 

P

 

P

1)

G RT lnKp RT ln

H

2

Br

 

2

 

 

P

 

 

 

 

HBr

 

G

RT lnKp RT ln

P2

2)

 

 

HBr

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

Br

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

2

2

 

 

 

 

 

 

3)

G

0

RT lnKp;

 

 

 

 

 

 

 

;

;

 

 

P2

4)

G RT lnKp RT ln

 

 

HBr

.

P

 

 

 

 

 

P

 

 

H

2

Br

 

 

 

2

 

2. Математическое выражение зависимости константы равновесия от температуры имеет вид:

1) d lndTKp RTH2 , мерой зависимости Kp от температуры

является знак теплового эффекта реакции:

при H 0 Kp растет при увеличении температуры, при H 0 Kp не зависит от температуры,

при H 0 Kp уменьшается с ростом температуры;

2) , мера зависимости Кр от температуры определяется изменением числа молей газообразных веществ в ходе данной реакции:

если n 0 Кр растет при увеличении температуры,

если n 0

Кр падает при увеличении температуры,

если n 0

Кр не зависит от температуры;

3)

d ln Kp

 

H

, Кр уменьшается при увеличении тем-

 

 

 

dT

RT 2

пературы, так как в уравнении, выражающем эту зависимость, в знаменателе стоит T2 ;

4) lnKp constR 1 RCp lnT const , характер изменения

Кр при изменении температуры определяется знаком изменения теплоѐмкости в ходе реакции:

88

при

при

при

Cp 0Cp 0Cp 0

Кр растет при увеличении температуры, Кр падает при увеличении температуры, Кр не зависит от температуры

 

 

3.

Константа

равновесия

Кс

для

реакции

2H

2

O 2H

2

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 , если диссоциации подвергаются 3 моля

водяного пара, при общем объѐме равновесной смеси – V и

степени диссоциации водяного пара

, имеет вид:

 

 

 

1)

Kc

 

 

 

3 3

, с ростом давления диссоциация водяного

 

 

2(1 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пара растет;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

Kc

3

 

 

, с

ростом

давления диссоциация

 

 

2V(3 )2

 

водяного пара падает;

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 )2 (1

 

 

 

 

 

 

3)

Kc

 

 

 

 

 

2

, для ответа на вопрос о влиянии

 

 

 

 

9V 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

повышения давления нужно знать, при какой температуре рассматривается диссоциация;

4)

Kc

3 3

, с ростом давления диссоциация во-

2V(1 )2

 

 

 

 

 

дяного пара падает.

 

 

 

4. Константа равновесия реакции образования HCl при

25оС H2 Cl2

2HCl при G0

8736,8Дж равна:

 

 

 

298K

 

 

1)

Kp 1,6 10 30;

 

2)

Kp 4,0 1033;

3)

Kp 34;

 

4)

Kp 1,1 108 .

 

 

 

89

 

 

Источник: https://studfile.net/preview/16563639/