Простая реакция

•Простая обратимая реакция: А = R.

Начальная концентрация компонента А - С _A0, компонент R - отсутствует.

В равновесном состоянии С _А,равн= c _A0(1- x _Р)

и С _R,равн= С _A0 x _Р.

Из (2) получим

, (5)

Учитывая зависимость К _Р(Т) для экзо- и эндотермических реакций, можно построить зависимость x _Р(Т) для этих реакций - рис. 3.3.

2. Конверсия СО с водяным паром: СО + Н2О = СО2 + Н2. Для нее

где парциальные давления компонентов p i = РС i;

Р - общее давление.

Концентрации СО, Н₂О, СО₂, Н2 в начальной смеси С ₁₀, С ₂₀, С₃₀, С₄₀, а в равновесии - С ₁р, С ₂р, С ₃р, С ₄р соответственно.

Выразим Сi p через равновесную степень превращения x P:

С ₁р = С ₁₀(1 - x _Р); С ₂р = С ₂₀ - С ₁₀Х_Р; С₃р = С ₃₀ + С ₁₀X_Р; С ₄р = С ₄₀ + С ₁₀X_Р;

тогда из (3.39) получим квадратное уравнение относительно x P:

Его решение

где а = К_Р/[2С₁₀(К_Р - 1)], b = (С₂₀/С₁₀) [К_Р - С₃₀С₄₀/(С₁₀С₂₀)]. (0 < X_Р < 1)

3. Не всегда можно получить аналитическое выражение для xр.

Реакция SO₂ + 0,5O₂ = SO₃ протекает с изменением объема.

Начальные концентрации SO₂ и O₂ - С₁₀ и С₂₀ соответственно.

Парциальные давления компонентов получим из определения pi = РСi

Р - общее давление.

Концентрации компонентов выразим через степень превращения SO₂ - x:

(индекс "3" относится к SO₃).

В условиях равновесия

Уравнение решают методом подбора x р, после чего находят концентрации всех компонентов.