Хим равновесие

Химическое равновесие

H_RX_T.mcd

Дана реакция в форме S niAi = 0, где ni - стехиометрический коэффициент реагента Ai (ni < 0) или продукта Ai (ni > 0). И также данны теплоты образования при 298К вместе с теплоемкостями (принимается, что они постоянные) каждого реагента и продукта. (A)Создайте Mathcad шаблон, чтобы вычислить теплоту данной реакции при 800К.

Например, предположите, что реакция

Si(s) + 2 Cl2(g) = SiCl4(g).

Тогда мы можем взять

A1 = Si(s), n1 = -1; A2 = Cl2(g), n2 = -2; and A3 = SiCl4(g), n3 = 1.

(Возьмите стандартные термодинамические величины в справочнике). Включите примечания в ваше решение этого примера так, чтобы шаблон мог легко быть изменен для нового примера.

( B) Проиллюстрируйте, как ваш шаблон используется, повторяя вычисление для реакции 2Fe (s) + 3H2O = Fe2O3 (s) + 3H2 (g) при 500К.

 

Extntnh3.mcd

В равновесии, степень протекания реакции определяется минимумом энергии Гиббса системы. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрите образование аммиака согласно

1/2 N2 (g) + 3/2 H2 (g) = NH3 (g)

при 500К и постоянном давлении, скажем P = 10 atm. (A) Сначала, получите выражение для энергии Гиббса в зависимости от степени протекания реакции, начинающейся со смеси N2 и H2 в мольном соотношении 1:3 ( аммиак отсутсвует). (B) Постройте график зависимости DG от степени протекания реакции. Этот график должен показать минимум, соответствующий равновесной степени реакции. (C) Дифференцированием определите степень реакции, которая отвечает минимуму DG, и (D) сравните со значением, полученным с использованием выражения для константы равновесия. [Поучительно сравнить выход аммиака при 10 atm и при 100 atm.]

hform_x.mcd

Теплота сгорания вещества X была измерена в эксперименте. Учитывая эмпирическую формулу X и энтальпии образования каждого из продуктов сгорания, вычислите теплоту образования X. Запишите компьютерное решение, которое позволит Вам легко вычислять теплоты образования веществ, содержащих только углерод, водород, и кислород. Проиллюстрируйте использование шаблона с примером X = уксусная кислота, CH3COOH; DHсгорания = -871.1kJ/mole.