Задание 1.3 Химическое равновесие
Газообразные вещества А и Б реагируют с образованием газообразного вещества B (табл. 3).
Таблица 3
Номер варианта | Уравнение реакции |
28 | 2А + 2Б =3/2В |
Выполните следующие задания для данной реакции:
- Выразите константы равновесия Kp и Кс через равновесное количество вещества В, равное х, если исходные вещества А и Б взяты в стехиометрических, количествах при общем давлении в системе Р и температуры Т,К.
- Рассчитайте Кр и Кс при Т=300К, если Па, х=0,45.
- Вычислите равновесное количество вещества В при давлении в системе и температуре Т=300К.
- Рассчитайте степень превращения веществ А и Б при Т=300К.
2А + 2Б =3/2В
Модуль 2
Задание 2.1. Определение фазового равновесия
в однокомпонентных системах. Построение диаграмм
состояния однокомпонентных систем
Используя зависимости давления насыщенного пара данного вещества от температуры и плотности в твердом ρ(т) и жидком ρ(ж) состоянии в тройной точке, выполните следующие задания:
- Постройте графики зависимостей P = f(T) и lnP=f(1/T), обозначьте поля, соответствующее твердому, жидкому и газообразному состояниям вещества.
- Определите по графикам координаты тройной точки.
- Рассчитайте средние теплоты испарения ΔHисп и возгонки ΔHвозг
- Определите теплоты испарения, возгонки и плавления вещества при температуре тройной точки.
- Определите приближенно температуру кипения вещества при нормальном давлении и проверьте применимость правила Трутона.
- Вычислите температуру плавления вещества молярной массой М при давлении Р.
Необходимые данные для расчета возьмите в табл. 4.
Таблица 4
№ варианта | Твердое состояние | Жидкое состояние | Условия | ||
Т,К | Р, Па | Т,К | Р, Па | ||
28 | 248
254,4 258 259 260 |
7998
13300 17995 19995 23327 |
260
265 270 278 282 |
23327
27190 31860 40290 47990 |
М = 27 г/моль
Р = 800*105па ρ(т)=718 кг/м3 ρ(ж) = 709 кг/м3 |
Задание 2.2. Определение фазового равновесия
в двухкомпонентных системах. Построение диаграмм
состояния двухкомпонентных систем
На основании данных о температурах начала кристаллизации системы (табл. 5) выполните следующие задания:
- Постройте диаграмму состояния.
- Определите составы химических соединений.
Таблица 5
Номер варианта,
система |
Содер-
жание вещества А, мол. % |
Темпер. начала крист., К | Содер-
жание вещества А, мол. % |
Темпер. начала крист., К | Т1, К | Т2,К | Содержание
вещества А, мол. % |
|||
a | b | c | d | |||||||
13
A –SrBr2 Б – KBr |
0
10 25 29 33,3 40 50 |
1003
972 872 829 832 826 807 |
57 66,7 75 82 85 95 100
|
832
847 843 835 851 897 916 |
973 | 833 | 60 | 10 | 50 | 75 |
- Определите качественные и количественные составы эвтектик.
- Определите, в каком физическом состоянии находятся системы, содержащие b, c, d % вещества А при температуре Т1.
Что произойдет с этими системами, если их охладить до температуры Т2?
- Определите число фаз и число степеней свободы системы при эвтектической температуре и содержании А: а) 95%; б) 5%
- Определите, при какой температуре начнет отвердевать расплав, содержащий b % вещества А. При какой температуре он отвердеет полностью? Каков состав первых выпавших кристаллов?
- Определите, при какой температуре начнет плавиться сплав, содержащий С% вещества А? при какой температуре он расплавиться полностью? Каков состав первых капель расплава?
- Определите, какой компонент и в каком количестве выкристаллизуется, если 2 кг расплава, содержащего, а % вещества А, охладить от Т1 до Т2.