Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Для химической реакции, приведенной в табл. 2, постройте графики зависимостей суммы теплоемкостей продуктов реакции от температуры и суммы теплоемкостей исходных веществ от температуры . Уравнения зависимости возьмите из справочника. Рассчитайте изменение теплоемкости в ходе химической реакции () при температурах 298 К, 400 К и Т К (табл. 6).
Решение:
Рассчитаем изменение теплоемкости при температурах 298 К, 400 К и 600 К на примере реакции синтеза аммиака:
.
Выпишем коэффициенты (a, b, c, с/)[1] уравнений зависимости истинной теплоемкости аммиака от температуры для исходных веществ и продуктов реакции с учетом стехиометрических коэффициентов . Вычислим сумму коэффициентов. Например, сумма коэффициентов а для исходных веществ равна
= 27,88 + 3·27,28 = 109,72.
Сумма коэффициентов а для продуктов реакции равна
= 2·29,8 = 59,6.
= =59,6 – 109,72 = –50,12.
Таблица 8
Вещество | а | b·103 | c/·10 – 5 | с·106 | |
исходные вещества | N2 | 27,88 | 4,27 | - | - |
H2 | 27,28 | 3,26 | 0,50 | - | |
(, , ) | 109,72 | 14,05 | 1,50 | - | |
продукт | NH3 | 29,80 | 25,48 | –1,67 | - |
(, , ) | 59,60 | 50,96 | –3,34 | - | |
, , | –50,12 | 36,91 | –4,84 | - |
Таким образом, уравнение зависимости для продуктов реакции имеет следующий вид:
= 59,60 + 50,96·10–3Т – 3,34·105/Т2.
Для построения графика зависимости суммы теплоемкости продуктов реакции от температуры рассчитаем сумму теплоемкостей при нескольких температурах:
При Т = 298 К
= 59,60 + 50,96·10–3 · 298 – 3,34·105/2982 = 71,03 Дж/К;
При Т= 400 К = 77,89 Дж/К;
При Т = 600 К = 89,25 Дж/К.
Уравнение зависимости для исходных веществ имеет вид:
= 109,72 + 14,05·10–3Т + 1,50·10-5/Т2.
Аналогично рассчитываем исходных веществ при нескольких температурах:
При Т=298 К
=109,72 + 14,05·10–3 · 298 + 1,50·105 /2982=115,60 Дж/К;
При Т = 400 К = 116,28 Дж/К;
При Т = 600 К = 118,57 Дж/К.
Далее рассчитываем изменение изобарной теплоемкости в ходе реакции при нескольких температурах:
= –50,12 + 36,91·10–3Т – 4,84·105/Т2,
= –44,57 Дж/К;
= –38,39 Дж/К;
= –29,32 Дж/К.
По рассчитанным значениям строим графики зависимостей суммы теплоемкостей продуктов реакции и суммы теплоемкостей исходных веществ от температуры.
Рис 2. Зависимости суммарных теплоемкостей исходных веществ и продуктов реакции от температуры для реакции синтеза аммиака
В данном интервале температур суммарная теплоемкость исходных веществ выше суммарной теплоемкости продуктов, следовательно, во всем интервале температур от 298 К до 600 К.
Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 1239 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!