МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Р.Е. Алексеева» Кафедра «Нанотехнологии и биотехнологии» ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Физическая химия» студентов, обучающихся по направлению «Биотехнология», «Химическая технология», «Электроника и наноэлектроника», «Металлургия» дневной формы обучения Нижний Новгород 1 Составители: Т.Н. Соколова, В.М. Прохоров, Д.В. Белов, В.Р. Карташов УДК 541.1 Химическое равновесие: метод. указания к практическим занятиям по дисциплине «Физическая химия» для студентов, обучающихся по направлению «Биотехнология», «Химическая технология», «Электроника и наноэлектроника», «Металлургия» дневной формы обучения/ НГТУ; сост.: Т.Н. Соколова и др., Н. Новгород, 2013. 30 с. Методические указания предназначены для проведения практических занятий по курсу физической химии. Представлены задачи по теме «Химическое равновесие». Методические указания предназначены для самостоятельной и аудиторной работы студентов. Редактор Э.Б. Абросимова Подписано в печать Печать офсетная. Усл. п. л. . Формат 60801/16. Бумага газетная. . Уч.-изд. л. . Тираж 80 экз. Заказ . Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. Типография НГТУ. 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24. Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2013 2 1. Направленность химических реакций 1.1-1.30. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция: СО + Cl2 COCl2 при указанных температуре, давлении и начальных концентрациях исходных реагентов и продукта. № 0 nCO , моль 0 nCl , моль 0 nCOCl , моль Т, К Р, атм 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 298 350 375 400 425 450 298 350 375 400 425 450 298 350 375 400 425 450 298 350 375 400 425 450 298 350 375 400 425 450 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0.10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0.10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0.10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0.10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0.10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 0,01; 0,10; 1,00 2 2 1.31. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет реакция CdO(ТВ) + H2 (Г) Сd(ТВ) + Н2О(Г) при Т = 298 K и общем давлении смеси, равном 1,01325105 Па, если в исходном состоянии количества молей водорода и воды равны 1 и 0,5 молей соответственно. 3 1.32. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция С5Н10 С3Н6 + С2Н4 пентен-1 пропен этилен при Т = 500 K и общем давлении смеси, равном 0,303975105 Па, если в исходном состоянии все участники реакции взяты в стехиометрических количествах. 1.33. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция С5Н10 С3Н6 + С2Н4 пентен-1 пропен этилен при Т = 700 K и общем давлении смеси, равном 2,0265105 Па, если в исходном состоянии nС0 5Н10 0,5 моль, nC0 3Н6 0,2 моль, nC0 2Н 4 0,1 моль. 1.34. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция СО2 + CS2 2COS при Т = 298 K и общем давлении смеси, равном 5,06625104 Па, если в ис0 0 0 ходном состоянии nСО 0,86 моль, nCS 1 моль, nCOS 2 моль. 2 2 1.35. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция 2СО + 2Н2 СО2 + СН4 при Т = 800 K и общем давлении смеси, равном 2,0265104 Па, если в исходном состоянии все участники реакции взяты в стехиометрических количествах. 1.36. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция 2СО + 2Н2 СО2 + СН4 при Т = 800 K и общем давлении смеси, равном 2,0265104 Па, если в исходном 0 0 0 состоянии nСО 1 моль, n Н0 2 0,2 моль, nСО 0,2 моль, nCН 1 моль. 2 4 1.37. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция С4Н6 С2Н2 + С2Н4 циклобутен ацетилен этилен при Т = 500 K и общем давлении смеси, равном 1,01325104 Па, если в исходном состоянии все участники реакции взяты в стехиометрических количествах. 1.38. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция С4Н6 С2Н2 + С2Н4 циклобутен ацетилен этилен 4 при Т = 1000 K и общем давлении смеси, равном 1,01325105 Па, если в исходном состоянии nС0 4Н 6 0,82 моль, nC0 2Н 4 1 моль, nC0 2Н 2 1 моль. 1.39. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция С4Н6 + С2Н4 С6Н10 бутадиен-1,3 этилен циклогексен при Т = 500 K и общем давлении смеси, равном 1,01325103 Па, если в исходном состоянии nС0 4Н 6 0,2 моль, nC0 2Н 4 0,2 моль, nC0 6Н10 2 моль. 1.40. Вычислите химическое сродство и определите, в каком направлении пойдет идеально-газовая реакция 2С2Н4 С4Н8 этилен циклобутан при Т = 298 K и общем давлении смеси, равном 5,06625104 Па, если в исходном состоянии nC0 2Н 4 0,1 моль, nC0 4Н8 2 моль. 2. Константа химического равновесия для идеально-газовых реакций 2.1. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции 2С2Н6 + 7О2 4СО2 + 6Н2О, 0 0 0 0 если nC2H6 , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С2Н6, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.2. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции 2СО + О2 2СО2 , 0 0 если nCО , nO0 2 , nCO - количество молей соответствующего вещества в ис2 ходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей СО, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.3. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции 5 если nC0 4H10 , nO0 2 , 2С4Н10 + 13О2 8СО2 + 10Н2О, 0 0 nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего веще- ства в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С4Н10, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.4. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции 4NH3 + 3О2 2N2 + 6Н2О, 0 0 0 0 если n NH3 , nO 2 , n N 2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей NH3, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей N2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.5. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции НСОН + 1/2О2 СО + Н2О, 0 0 если nНСОН , nO0 2 , nCO , nH0 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей НСОН, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.6. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции С3Н8 + 5О2 3СО2 + 4Н2О, 0 0 0 0 если nC3H8 , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С3Н8, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 6 2.7. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции СН4 + 2Н2О СО2 + 4Н2, 0 0 0 0 если nСН 4 , n Н 2O , nCO2 , n H 2 - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей СН4, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей Н2О, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.8. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции 4HCl + О2 2Cl2 + 2Н2О, 0 0 если nНCl , nO0 2 , nCl , nH0 2O - количество молей соответствующего вещества 2 в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей HCl, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей Cl2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.9. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции CН3СОН + 5/2О2 2СО2 + 2Н2О, 0 0 0 0 если nСН3СОН , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей СН3СОН, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.10. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции СО + Н2О СО2 + Н2, 0 0 0 0 если nСО , n Н 2O , nCO2 , n H 2 - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей СО, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей Н2О, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2, образовавшееся к моменту равновесия, 7 д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.11. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции С5Н12 + 8О2 5СО2 + 6Н2О, 0 0 0 0 если nC5H12 , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С5Н12, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.12. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции С6Н6 + 15/2О2 6СО2 + 3Н2О, 0 если nC0 6H 6 , nO0 2 , nCO , nH0 2O - количество молей соответствующего веще2 ства в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С6Н6, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.13. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции C2Н5ОН + 3О2 2СО2 + 3Н2О, 0 0 0 0 если nС2Н5ОН , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С2Н5ОН, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.14. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции C3Н6О + 4О2 3СО2 + 3Н2О, ацетон 0 если nС0 3Н 6О , nO0 2 , nCO , nH0 2O - количество молей соответствующего веще2 ства в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей С3Н6О, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, 8 в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 2.15. Напишите выражение константы химического равновесия для идеально-газовой реакции CН3ОСН3 + 3О2 2СО2 + 3Н2О, 0 0 0 0 если nСН3ОСН3 , nO 2 , nCO2 , nH 2O - количество молей соответствующего вещества в исходном состоянии, Р – общее давление (атм.), а) - количество молей CН3ОСН3, израсходовавшееся к моменту равновесия, б) - количество молей О2, израсходовавшееся к моменту равновесия, в) - количество молей СО2, образовавшееся к моменту равновесия, г) - количество молей Н2О, образовавшееся к моменту равновесия, д) - степень протекания реакции в состоянии равновесия. 3. Расчет состава равновесной смеси и выхода продукта в идеально-газовых реакциях 3.1. Вычислите выход этанола в реакции С2Н4 + Н2О С2Н5ОН, если процесс проводить при Т = 298 К и общем давлении 1,01325106 Па. В исходном состоянии находятся 1 моль воды и 0,2 моля этилена. 3.2. Вычислите количество цис-дихлорэтилена в равновесной смеси ClHC=CHCl ClHC=CHCl, транc-дихлорэтилен цис-дихлорэтилен при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном состоянии присутствовал только транс-дихлорэтилен в количестве 1 моля. 3.3. Вычислите выход сульфурилхлорида по реакции SO2 + Cl2 SO2Cl2, протекающей при 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном 0 0 состоянии nSO 1 моль, n 1 моль. Cl 2 2 3.4. Вычислите равновесный состав реакции С2Н4 + Н2 С2Н6, протекающей при Т = 873 К и общем давлении 1,01325104 Па. Реагирую0 щие вещества взяты в стехиометрических количествах, G873 25,05 кДж. 3.5. Вычислите равновесный состав реакции 2NO2 N 2O 4, протекающей при Т = 298 К и Р = 2,0265105 Па, если в исходном состоянии присутствовал только оксид азота NO2 в количестве 2 молей. 9 3.6. Определите теоретический выход йодистого водорода по реакции I2 + Н2 2HI, если процесс проводить при Т = 298 К и общем давлении Р= 101,325105 Па. В исходном состоянии n Н0 2 1 моль, n I02 1 моль. 3.7. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С2Н4 + Н2О C2Н5ОН при Т = 298 К и общем давлении Р=1,01325105 Па, если в исходном состоянии n H0 2O 1 моль, nC0 2H 4 = 0,2 моля. 3.8. Вычислите состав равновесной смеси в реакции 2NO2 N 2O 4, протекающей в реакторе объемом 0,05 м3 при Т = 298 К, если в исходном состоянии присутствовал только оксид азота NO2 в количестве 2 молей. 3.9. Вычислите состав равновесной смеси в реакции СО + Н2О СО2 + Н2, протекающей при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па. Реагирующие вещества взяты в стехиометрических количествах. 3.10. Вычислите выход сульфурилхлорида по реакции SO2 + Cl2 SO2Cl2, протекающей при 298 К и общем давлении 1,01325106 Па, если в исходном 0 0 состоянии nSO 1 моль, n 1 моль. Cl 2 2 3.11. Вычислите равновесную концентрацию сульфурилхлорида в реакции SO2 + Cl2 SO2Cl2, протекающей при 298 К в реакторе объемом 0,01 м3, если в исходном со0 0 стоянии nSO 1 моль, nCl 1 моль. 2 2 3.12. Вычислите состав равновесной смеси в реакции 2NO2 N 2O 4, протекающей в реакторе объемом 0,015 м3 при Т = 298 К, если в исходном 0 состоянии n NO 2 моль, n N0 2O 4 1 моль. 2 3.13. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С2Н4 + Н2 С2Н6, протекающей при Т = 873 К в реакторе объемом 0,05 м3. Реагирующие ве0 щества взяты в стехиометрических количествах, G873 25,05 кДж. 3.14. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С4Н8 C4Н8 бутен-1 транc-бутен-2 при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном состоянии содержится 1 моль бутена-1 и 0,5 моля транс-бутена-2. 10 3.15. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С4Н8 C4Н8, бутен-1 транc-бутен-2 протекающей при Т = 500 К в реакторе объемом 0,005 м3, если в исходном состоянии содержится 0,8 моля бутена-1 и 0,2 моля транс-бутена-2. 3.16. Вычислите равновесный выход бутена-1 в реакции С4Н8 C4Н8, бутен-1 цис-бутен-2 протекающей при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном состоянии содержится 0,2 моля бутена-1 и 0,3 моля цис-бутена-2. 3.17. Вычислите степень превращения 1 моля бутена-1 в цис-бутен-2 по реакции С4Н8 C4Н8, бутен-1 цис-бутен-2 0 протекающей при Т = 500 К в реакторе объемом 0,001 м3, G500 =-4,05 кДж. 3.18. Вычислите равновесный выход пропена в реакции С3Н10 C3Н6 + С2Н4, пентен-1 пропен этилен протекающей при Т = 700 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном состоянии содержится 1 моль пентена-1. 3.19. Вычислите равновесный выход пропена в реакции С5Н10 C3Н6 + С2Н4, пентен-1 пропен этилен протекающей при Т = 700 К в реакторе объемом 0,01 м3, если в исходном состоянии содержится 1 моль пентена-1. 3.20. Вычислите равновесную концентрацию этанола в реакции С2Н4 + Н2О C2Н5ОН, протекающей при Т = 298 К и общем давлении 2,0265105 Па, если в исходном состоянии n H0 2O 1 моль, nC0 2H 4 = 1 моль. 3.21. Вычислите равновесную концентрацию этанола в реакции С2Н4 + Н2О C2Н5ОН, протекающей при Т = 500 К в реакторе объемом 0,01 м3, если в исходном состоянии n H0 2O 1 моль, nC0 2H 4 = 0,3 моля. 3.22. Определите степень протекания реакции PbO(ТВ) + Н2 Pb(ТВ) + Н2О, протекающей при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если для восстановления взять 1 моль водорода. 3.23. Вычислите равновесную концентрацию этанола в реакции С2Н4 + Н2О C2Н5ОН, протекающей при Т = 298 К и общем давлении 1,01325105 Па, если в исходном состоянии n H0 2O 1 моль, nC0 2H 4 = 1 моль. 11 3.24. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С4Н6 С2Н2 + C2Н4, циклобутен протекающей при Т = 1000 К и общем давлении Р = 1,01325105 Па, если в исходном состоянии все участники реакции взяты в стехиометрических соотношениях. 3.25. Вычислите состав равновесной смеси в реакции С4Н6 С2Н2 + C2Н4, циклобутен протекающей при Т = 1000 К в реакторе объемом 0,04 м3, если в исходном состоянии все участники реакции взяты в стехиометрических соотношениях. 4. Вычисление константы равновесия идеально-газовой реакции при данной температуре по стандартным термодинамическим величинам 4.1-4.28. Вычислите константу равновесия химической реакции при указанной температуре, используя таблицы стандартных термодинамических величин. Проверьте значения GТ0 , применяя интегралы Мп ТемкинаШварцмана. 4.1. HBr 1/2H2 + 1/2Br2, T = 1100 K. 4.2. СО2 + 4H2 CН4+ 2Н2О, T = 675 K. 4.3. HCl 1/2H2 + 1/2Cl2, T = 1000 K. 4.4. N2 + 1/2О2 N2O, T = 1500 K. 4.5. 1/2N2 + 1/2О2 NO, T = 1400 K. 4.6. 4HCl + О2 2H2О + 2Cl2, T = 703 K. 4.7. СО + 3H2 CН4+ Н2О, T = 700 K. 4.8. H2S H2 + 1/2S2, T = 1000 K. 4.9. СО2 + Н2 СО + Н2О, T = 800 K. 4.10. Н2О H2 + 1/2О2, T = 1600 K. 4.11. 2СО2 2СО + О2, T = 2000 K. 4.12. SО2 О2 + 1/2S2, T = 800 K. 4.13. 4HCl + О2 2H2О + 2Cl2, T = 923 K. 4.14. С2Н6 С2Н4 + Н2, T = 800 K. 4.15. 1/2N2 + 3/2Н2 NН3, T = 800 K. 4.16. СН4 + СО2 2СО + 2Н2, T = 763 K. 4.17. СО2 СО + 1/2О2, T = 1400 K. 4.18. СО + Н2О СО2 + Н2, T = 1200 K. 4.19. 2HI I2 + Н2, T = 1000 K. 4.20. 2NO2 2NO + O2, T = 1000 K. 4.21. СО + 2H2 CН3ОН, T = 400 K. 4.22. СО2 + 3H2 CН3ОН + H2О, T = 900 K. 12 4.23. СО + Н2О СО2 + Н2, T = 1000 K. 4.24. С2Н5ОН СН3СНО + Н2, T = 523 K. 4.25. SО3 SО2 + 1/2О2, T = 1500 K. 4.26. NO2 1/2N2 + O2, T = 900 K. 4.27. 2HI I2 + Н2, T = 1200 K. 4.28. С2Н6 С2Н4 + Н2, T = 1000 K. 5. Влияние различных факторов на состояние равновесия 5.1-5.25. Определите, применяя принцип Ле-Шателье, как будет меняться равновесный выход конечных продуктов реакции, если: а) повышается давление при Т=const и V= const; б) повышается температура при Р= const; в) добавляется инертный газ (вещества, для которых не указано фазовое состояние, считать идеальными газами). 5.1. N2 + 3Н2 2NН3 5.2. С + О2 СО2 5.3. 2СО2 2СО + О2 5.4. С(ТВ) + 2H2 CН4 5.5. 2H2 + SО2 2H2О(Ж) + S(ТВ) 5.6. 2С(ТВ) + 2Н2 С2Н4 5.7. COCl2 СО + Cl2 5.8. 2HI I2 + Н2 5.9. 2СО + О2 2СО2 5.10. 2Н2О(Ж) 2H2+ О2 5.11. СО + Cl2 COCl2 5.12. N2O4 2NO2 5.13. 2NO2 2NO + O2 5.14. 2SО2 + О2 2SО3 5.15. С2Н4 + Н2О C2Н5ОН(Ж) 5.16. С2Н6 С2Н4 + Н2 5.17. СО + 2H2 CН3ОН(Ж) 5.18. C2Н5ОН(Ж) С2Н4 + Н2О(Г) 5.19. 4HCl + О2 2H2О(Г) + 2Cl2 5.20. 2СО + 2H2 CН4 + СО2 5.21. 2NO + O2 2NO2 5.22. С2Н4 + Н2 С2Н6. 5.23. 2H2О(Г) + 2Cl2 4HCl + О2 5.24. NH4Cl(ТВ) NH3 + HCl 5.25. СН3СНО + Н2 С2Н5ОН 5.26-5.39. Вычислите равновесный состав продуктов идеально-газовой реакции при указанных температурах и постоянном давлении, равном 1,01325105 Па, если в начальный момент времени в системе присутствуют 13 только исходные реагенты в стехиометрических соотношениях. Сделайте заключение о наиболее благоприятном температурном режиме реакции и знаке теплового эффекта реакции (при расчетах используйте таблицы стандартных термодинамических величин). 5.26. С2Н6 С2Н4 + Н2, Т =1000, 1200, 1500 К. этан 5.27. С3Н8 пропан 5.28. С4Н10 бутан 5.29. С5Н12 пентан 5.30. С3Н8 пропан 5.31. С4Н10 бутан 5.32. С5Н12 пентан 5.33. 2СН4 метан 5.34. С2Н4 этилен 5.35. С3Н6 пропен 5.36. С4Н8 бутен 5.37. С5Н10 пентен-1 5.38. С3Н6 пропен 5.39. С3Н6 пропен этилен С2Н4 + СН4, Т =700, 900, 1000 К. этилен С2Н4 + С2Н6, Т =700, 900, 1000 К. этилен этан С2Н4 + С3Н8, Т =700, 900, 1000 К. этилен пропан С3Н6 + Н2, Т =700, 1200, 1500 К. пропен С4Н8 + Н2, Т =700, 900, 1000 К. бутен С5Н10 + Н2, Т =700, 900, 1000 К. пентен-1 С2Н2 + 3Н2, Т =1000, 1200, 1500 К. ацетилен С2Н2 + Н2, Т =1000, 1200, 1500 К. ацетилен С2Н2 + СН4, Т =900, 1200, 1500 К. ацетилен метан С2Н2 + С2Н6, Т =900, 1000, 1200 К. ацетилен этан С2Н2 + С3Н8, Т =900, 1200, 1500 К. ацетилен пропан С3Н4 + Н2, Т =1200, 1300, 1500 К. пропин С3Н4 + Н2, Т =1200, 1300, 1500 К. пропадиен 5.40 – 5.53. Вычислите равновесный состав продуктов идеальногазовой реакции при указанной температуре и давлениях, если в начальный момент времени в системе присутствуют только исходные реагенты в стехиометрических соотношениях. Сделайте заключение о влиянии давления на равновесный выход продуктов реакции (при расчетах используйте таблицы стандартных термодинамических величин). 5.40. С2Н6 С2Н4 + Н2, этан этилен Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.41. С3Н8 С2Н4 + СН4, пропан этилен Т =700 К; Р= 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 14 5.42. С4Н10 бутан С2Н4 + С2Н6, этилен этан Т =700 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.43. С5Н12 С2Н4 + С3Н8, пентан этилен пропан Т =700 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.44. С3Н8 С3Н6 + Н2, пропан пропен Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.45. С4Н10 С4Н8 + Н2, бутан бутен Т =900 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.46. С5Н12 С5Н10 + Н2 пентан пентен-1 Т =900 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.47. С2Н4 С2Н2 + Н2, этилен ацетилен Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.48. С2Н4 С2Н2 + Н2, этилен ацетилен Т =1300 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.49. С3Н6 С2Н2 + СН4, пропен ацетилен метан Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.50. С4Н8 С2Н2 + С2Н6, бутен ацетилен этан Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.51. С5Н10 С2Н2 + С3Н8, пентен-1 ацетилен пропан Т =1000 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.52. С3Н6 С3Н4 + Н2, пропен пропин Т =1300 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 5.53. С3Н6 С3Н4 + Н2, пропен пропадиен Т =1300 К; Р = 0,0101325105; 0,101325105; 1,01325105 Па. 6. Комплексные задачи 6.1- 6.25. Зависимость константы равновесия указанных реакций от температуры выражается уравнением (значения коэффициентов представлены в табл. 1) a lg K P b lg T cT d . T Определите: 15 а) константу равновесия реакции при температуре Т; б) постройте график в координатах ln K P f (T 1 ) в пределах температур от (Т – 100) до (Т + 100) К; в) укажите, как изменяется константа равновесия при повышении температуры; г) определите графически и аналитически значение теплового эффекта Н Т0 при температуре Т (при графическом определении считать, что в интервале температур от (Т – 100) до (Т + 100) К Н Т0 не зависит от температуры), сопоставьте его значение со стандартным тепловым эффектом, вычисленным по закону Кирхгофа; д) определите величину GT0 при температуре Т. Вещества, для которых не указано агрегатное состояние, находятся в идеально-газовом состоянии. 6.1. 2Н2 + СО СН3ОН, Т = 800 К; 6.2. 4НCl + O2 2H2O + 2Cl2, Т = 750 К; 6.3. -NH4Cl(ТВ) NH3 + НCl, Т = 455 K; 6.4. 2N2 + 6H2O 4NH3 + 3O2, T = 1300 K; 6.5. 4NO + 6H2O 4NH3 +5O2, T = 1000 K; 6.6. 2NO2 2NO + O2, T = 700 K; 6.7. N2O4 2NO2, T = 400 K; 6.8. Mg(OH)2(ТВ) MgO(ТВ) + H2O, T = 400 K; 6.9. CaCO3(ТВ) CaO(ТВ) + CO2, T = 1000 K; 6.10. Ca(OH)2(ТВ) CaO(ТВ) + H2O, T = 500 K; 6.11. S2 + 4H2O 2SO2 + 4H2, T =1000 K; 6.12. S2 + 4CO2 2SO2 + 4CO, T = 900 K; 6.13. 2SO2 + O2 2SO3, T = 700 K; 6.14. SO2 + Cl2 SO2Cl2, T = 400 K; 6.15. CO + 3H2 CH4 + H2O, T = 1000 K; 6.16. 4CO + 2SO2 S2 + 4CO2, T = 900 K; 6.17. COCl2 CO + Cl2, T = 400 K; 6.18. CO2 + H2 CO + H2O, T = 1200 K; 6.19. CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O, T = 1000 K; 6.20. 2CO2 2CO + O2, T = 700 K; 6.21. 2CO + 2H2 CH4 + CO2, T = 900 K; 6.22. C2H6 C2H4 + H2, T = 400 K; 6.23. C2H5OH C2H4 + H2O, T = 400 K; 6.24. CH3CHO + H2 C2H5OH, T = 500 K; 6.25.C6H6 + 3H2 C6H12, T = 500 K. 16 Таблица 1. Значения коэффициентов a, b, c, d № задачи 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 6.17 6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 6.25 a 3724 5750 -9650 -66250 -47500 -5749 -2692 -4600 -9680 -5650 -13810 -2300 10373 2250 9874 2300 5020 -2203 7674 -29500 11088 -6365 -1485 1522 9590 b -9,1298 -2,136 1,83 -1,75 -1,75 1,75 1,75 0,623 -1,385 0,67 -0,877 4,34 1,222 -1,75 -7,14 -4,34 1,75 0 -6,23 1,75 3,113 2,961 7,54 5,42 -9,9194 c 0,00308 -0,000857 -0,00324 0 0 -0,0005 -0,00483 -0,00102 -0,000219 0,000414 0,00267 -0,00162 0 0,000455 0,00188 0,0000002 0 -0,0000516 0,000906 -0,001215 -0,0028524 -0,000766 -0,00425 -0,00229 0,002285 d 3,401 -4,710 28,239 -10,206 -13,706 7,809 1,944 17,776 17,756 9,616 8,386 2,567 -18,806 -7,206 -1,371 -2,576 -3,748 2,3 -1,291 -3,29 -1,483 -2,344 7,006 -2,810 -6,452 7.1-7.25. Гетерогенная реакция протекает при постоянной температуре Т идеально обратимо: а) определите величину GT0 при температуре 298 К, используя справочные данные; б) вычислите константы химического равновесия КР и КС при температуре 298 К; в) определите массу прореагировавшего при температуре 298 К твердого вещества А, если объем системы V, м3, а исходное давление газа В равно Р1, объемом твердой фазы можно пренебречь; г) определите возможность протекания реакции при температуре Т, К, если исходные давления газообразных веществ В и С соответственно равны Р2 и Р3. 17 № 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 7.16 7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.22 7.23 7.24 7.25 Реакция A(ТВ) + B(Г) С + 2Н2 С + 2Н2 С + 2Н2 С + 2Н2 2С + 2Н2 2С + 2Н2 2С + 2Н2 2С + О2 2С + О2 2С + О2 2CuCl + H2 2CuCl + H2 Sn + 2Н2О SnО2 + 2Н2 SnО2 + 2Н2 SnО2 + 2СО SnS +H2 SnS +H2 PbS +H2 PbS +H2 PbS +H2 PbS +СО PbS +СО PbCl2 +H2 PbCl2 +H2 Т, К Р110-2 Па Р210-2, Па Р310-2, Па V103, м3 600 700 800 500 1000 2000 1800 773 873 973 673 773 1073 1073 973 1173 783 1196 783 973 1273 1370 1081 873 1073 600 700 700 600 68400 68400 68400 10 100 300 500 500 50 500 400 700 10 50 5 10 50 10 2 200 300 186 84 37 250 480 2050 1290 705 572 293 361 215 690 152 167 580 745 670 755 745 654 747 758 284 350 100 50 25 200 300 1000 800 800 500 300 500 400 800 200 200 100 900 700 900 800 700 800 800 400 500 8 10 3 5 7 11 9 2 4 6 4 6 3 8 6 2 5 7 8 3 5 9 7 11 2 C(Г) + D(ТВ) СН4 СН4 СН4 СН4 С2Н4 С2Н4 С2Н4 2СО 2СО 2СО 2HCl + 2Cu 2HCl + 2Cu 2Н2 + SnО2 Sn + 2Н2О Sn + 2Н2О Sn + 2СО2 Sn + H2S Sn + H2S H2S + Pb H2S + Pb H2S + Pb СОS + Pb СОS + Pb 2HCl + Pb 2HCl + Pb 7. Варианты контрольных работ по теме «Химическое равновесие» Вариант №1 1. Изобразите схематически график зависимости константы равновесия КР от температуры, если в данном интервале температур тепловой эффект реакции равен нулю. 2. Константа равновесия идеально-газовой реакции СО + Н2О СО2 + Н2 при 970 К равна 1. Сделайте вывод о том, в какую сторону пойдет реакция, если исходная реакционная смесь имеет следующий состав (в мольных процентах): 50% СО, 15% Н2О, 20% СО2, 15% Н2. 3. Зависимость константы равновесия идеально-газовой реакции 2С3Н6 С2Н4 + С4Н8 от температуры между 300 К и 600 К описывается уравнением nК 1,04 1088 / Т 1,51105 / Т 2 . 18 Рассчитайте G0, H0, S0 при 400 К. 4. Теплота образования РСl5(ТВ) в стандартных условиях при 298 К равна -456,6 кДж/моль. Как нужно изменить давление и температуру, чтобы увеличить равновесный выход РСl5 в реакции его образования Вариант № 2 1. Для реакции РСl5 (Г) РСl3(Г) + Сl2 (Г) при 523 К эффективная кон5 станта равновесия равна 1,810 Па. Чему равна степень диссоциации РСl5 при этой температуре и общем давлении в системе 1,8105 Па 2. Концентрационная константа равновесия реакции Са(ОН)2(ТВ) СаО(ТВ) + Н2О(г) 5 при 772 К равна 0,410 Па, а при 807 К – 0,8105 Па. Считая величину теплового эффекта реакции постоянной, найдите константу равновесия этой реакции при 750 К. 3. Величина КР/ есть константа равновесия реакции 3/2Н2(Г) + 1/2N2(Г) NH3(Г), // а КР есть константа равновесия реакции 3Н2(Г) + N2(Г) 2NH3(Г) / // Будет ли разница в величинах КР и КР при одинаковой температуре Напишите количественное соотношение между КР/ и КР//. 4. Константа равновесия КР реакции СО(Г) + Н2О(Г) Н2(Г) + СО2(Г) равна 1 при 930 К. Какого состава нужно взять исходную смесь, чтобы при 930 К равновесная смесь содержала по 20% мол. СО2 и Н2 Вариант № 3 1. После того как некоторое количество молей NOCl (г) было введено в сосуд при 500 К, в системе установилось равновесие: 2 NOCl (г) 2NO(Г) + Cl2(Г) 5 Общее давление в сосуде 1,0132510 Па, а парциальное равновесное давление NOCl равно 0,64 105 Па. Не используя справочные данные, рассчитайте 0 величину G500 . 2. При смешении 1 моля вещества А с 1 молем вещества В в результате химической реакции А + 2В АВ2 в равновесной смеси образовалось 0,2 моля вещества АВ2. Определите численное значение эффективной константы равновесия этой реакции при общем давлении 1,01325105 Па, если все вещества находятся в идеально-газовом состоянии. 3. Константа равновесия газофазной реакции изомеризации изоборнеола (С10Н17ОН) в борнеол равна 9,43 при 503 К. Смесь 7,5 г борнеола и 14 г изоборнеола поместили в сосуд объемом 5 л и выдерживали при 503 К до достижения равновесия. Рассчитайте мольные доли и массы борнеола и изоборнеола в равновесной смеси. 19 4. При 298 К теплота образования СН3Сl(г) равна –82,0 кДж/моль, а теплота образования СН3Br(г) равна –35,6 кДж/моль. Укажите, как зависит от температуры константа равновесия той и другой реакции; для какой из реакций константа равновесия сильнее изменяется при изменении температуры вблизи 298 К Вариант № 4 1. Для реакции N2O4(Г) 2NO2(Г) при 328 К концентрационная кон5 станта равновесия равна 1,3810 Па. Сколько молей N2O4 следует поместить в сосуд емкостью 10 л для того, чтобы при наступлении равновесия концентрация NO2 в нем стала равной 0,1 моль/л 2. При 767 К и общем давлении 0,99105 Па NO2 диссоциирована по уравнению: 2NO2(Г) 2NO(Г) + О2(Г) на 56,5%. Рассчитайте, при каком давлении степень диссоциации двуокиси азота будет равна 80%. 3. Оксид ртути диссоциирует по реакции 2HgO (тв) 2 Hg(г) + О2(г) 0 При 420 С давление газов равно 5,16104 Па, а при 450 0С 10,8104 Па. Рассчитайте константы равновесия при этих температурах и энтальпию диссоциации на моль HgO. 4. При изменении температуры от 500 до 1000 К при постоянном давлении равновесный выход СО в реакции СОCl2(Г) CO(Г) + Cl2(Г) увеличился. Какой знак теплового эффекта этой реакции Вариант № 5 1. Один моль водяного пара диссоциирует по уравнению Н2О(Г) Н2(Г) + 1/2О2(Г) Выразите константу равновесия КР через степень диссоциации и общее давление Р в системе. Как изменится константа равновесия КР, если давление увеличить вдвое 2. Константа равновесия реакции СН4(Г) С(ТВ) + 2Н2(Г) выражается уравнением 3853 lnКР = 3,562 ln T 1,5 10 3 T 1,207 10 7 T 2 4,216 . Т Выведите уравнение зависимости стандартной энтальпии реакции от температуры и рассчитайте энтальпию реакции при 500 К 3. Выразите константу равновесия КР реакции 2Н2 + О2 2Н2О через константы равновесия реакций: 2СО2 2СО + О2 СО + Н2О СО2 + Н2 Все вещества находятся в идеально-газовом состоянии. 4. Вычислите для реакции Скокс + СО2(Г) 2СО(Г) при 800 0С и Р=1атм равновесный выход СО, если КР при данной температуре равна 6,6. В ис20 ходном состоянии находились только реагенты в стехиометрических соотношениях. Вариант № 6 1. Константа равновесия реакции N2 + 3H2 2NH3 при 400 0С равна 1,6410-4. Какое общее давление необходимо приложить к эквимолярной смеси N2 и H2, чтобы 10 % N2 превратилось в NH3? Газы считать идеальными. 2. Для идеально-газовой реакции 2HI I2 + H2 константа равновесия -2 равна 1,8310 при 698,6 К. Сколько г HI образуется при нагревании до этой температуры 10 г I2 и 0,2 г H2 в трехлитровом сосуде Чему равны равновесные парциальные давления HI, I2 и H2 3. Для реакции N2 + 3H2 2NH3 при 298 К константа равновесия КР 5 0 равна 6,010 , а Н f (NH3) =-46,1кДж/моль. Оцените значение константы равновесия при 500 К. Газы считать идеальными. 4. Сосуд объемом 1 л, содержащий 0,341 моль PCl5 и 0,233 моль N2, нагрели до 250 0С. Общее давление в сосуде при равновесии оказалось равным 29,33 атм. Считая все газы идеальными, рассчитайте константу равновесия при 250 0С для протекающей в сосуде реакции: РСl5 (г) РСl3 (г) + Сl2 (г) 21 22 Таблица 2. Термодинамические величины простых веществ и химических соединений Мольная изобарная теплоемкость выражается уравнениями: с Р0 а вТ сТ 2 или с Р0 а вТ с / Т 2 . № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 Вещество 2 Br2 (Г) C (графит) Cl2 (Г) Cu (ТВ) Cd (ТВ) H2 (Г) I2 (ТВ) I2 (Г) N2 (Г) O2 (Г) Pb (ТВ) S2 (Г) Sn (ТВ) СO (Г) СO2 (Г) СOCl2 (Г) СOS (Г) СS2 (Г) CaCO3 (ТВ) CaO (ТВ) Н 0f ,298 , 0 S 298 , G 0f ,298 , кДж/моль Дж/моль K кДж/моль 3 4 30,91 0 0 0 0 0 0 62,43 0 0 0 128,37 0 -110,53 -393,51 -219,50 141,70 116,70 -1206,83 -635,09 245,37 5,74 222,98 33,14 51,76 130,52 116,14 260,60 191,50 205,04 64,81 228,03 51,55 197,55 213,66 283,64 231,53 237,77 91,71 38,07 5 3,14 0 0 0 0 0 0 19,39 0 0 0 79,42 0 -137,15 -394,37 -205,31 -168,94 66,55 -1128,35 -603,46 Теплоемкость, Дж/мольК коэффициенты уравнения а 6 37,32 16,86 37,03 22,64 22,22 27,28 40,12 37,40 27,88 31,46 24,23 36,11 21,59 28,41 44,14 67,15 48,12 52,09 104,52 49,62 в103 7 0,50 4,77 0,67 6,28 12,30 3,26 49,79 0,59 4,27 3,39 8,71 1,09 18,10 4,10 9,04 12,03 8,45 6,69 21,92 4,52 с106 8 с Р0 , 298 с /10-5 9 -1,26 -8,54 -2,85 0,50 -0,71 -3,77 -3,51 -0,46 -8,54 -9,04 -8,20 -7,53 -25,94 -6,95 10 36,07 8,54 33,93 24,43 25,94 28,83 54,44 36,90 29,12 29,37 26,82 32,51 26,99 29,14 37,11 57,76 41,55 45,48 83,47 42,05 23 Продолжение табл. 2 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 2 Ca(OH)2 (ТВ) CdO (ТВ) CuCl (ТВ) CuO (ТВ) HBr (Г) HCl (Г) HI (Г) H2O (Ж) H2O (Г) H2S (Г) MgO (ТВ) Mg(OH)2 (ТВ) -NH4Cl (ТВ) NH3 (Г) NO (Г) NO2 (Г) N2O (Г) N2O4 (Г) PbCl2 (ТВ) PbO (ТВ) PbS (ТВ) SO2 (Г) SO3 (Г) SO2Cl2 (Г) SnO2 (ТВ) α-SnS (ТВ) 3 -985,12 -258,99 -137,24 -162,00 -36,38 -92,31 26,36 -285,83 -241,81 -20,60 -601,49 -924,66 -314,22 -45,94 91,26 34,19 82,01 11,11 -359,82 -217,61 -100,42 -296,90 -395,85 -363,17 -580,74 -110,17 4 83,39 54,81 87,02 42,63 198,58 186,79 206,48 69,95 188,72 205,70 27,07 63,18 95,81 192,66 210,64 240,06 219,83 304,35 135,98 68,70 91,21 248,07 256,69 311,29 52,30 76,99 5 -897,52 -229,33 -120,06 -134,26 -53,43 -95,30 1,58 -237,23 -228,61 -33,50 -569,27 -833,75 -203,22 -16,48 87,58 52,29 104,12 99,68 -314,56 -188,20 -98,77 -300,21 -371,17 -318,85 -519,83 -108,24 6 105,19 48,24 38,27 43,83 26,15 26,53 26,32 39,02 30,00 29,37 48,98 46,99 7 12,01 6,38 34,38 16,77 5,86 4,60 5,94 76,64 10,71 15,40 3,14 102,85 29,80 29,58 41,16 45,69 83,89 66,78 37,87 46,74 46,19 64,98 87,91 73,85 35,69 25,48 3,85 11,33 8,62 39,75 33,47 26,78 9,20 7,87 11,75 16,15 10,04 31,30 8 9 -19,00 -4,90 -5,88 1,09 1,09 0,92 11,96 0,33 -11,44 -1,67 -0,59 -7,02 -8,53 -14,90 -7,7 -16,37 -14,23 -21,59 3,77 10 87,49 43,64 48,53 42,30 29,14 29,14 29,16 75,30 33,61 33,44 37,20 76,99 84,10 35,16 29,86 36,66 38,62 79,16 76,99 45,77 49,48 39,87 50,09 77,40 52,59 49,25 2 24 Продолжение табл.2 1 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 3 2 СH4 (Г) метан С2H2 (Г) aцетилен С2H4 (Г) этилен С2H6 (Г) этан С3H4 (Г) пропадиен С3H6 (Г) пропен С3H8 (Г) пропан С4H6 (Г) бутадиен-1,3 С4H8 (Г) бутен-1 С4H8 (Г) бутен-2, цис С4H8 (Г) бутен-2, транс С4H8 (Г) циклобутан С4H8 (Г) 2-метилпропeн С4H10 (Г) н-бутан 3 -74,85 4 186,27 5 -50,85 6 14,32 7 74,66 8 -17,43 9 10 35,71 226,75 200,82 209,21 26,44 66,65 -26,48 43,93 52,30 219,45 68,14 11,32 122,01 -37,90 43,56 -84,67 229,49 -32,93 5,75 175,11 -57,85 52,64 192,13 243,93 202,36 13,05 175,31 -71,17 58,99 20,41 266,94 62,70 12,44 188,38 -47,60 63,89 -103,85 269,91 -23,53 1,72 270,75 -94,48 73,51 110,16 278,74 150,64 8,08 273,22 -111,75 79,54 -0,13 305,60 71,26 21,47 258,40 -80,84 85,65 -6,99 300,83 65,82 -2,72 307,11 -11,29 78,91 -11,17 296,48 62,94 20,78 250,88 -75,93 87,82 26,65 265,39 110,03 -24,43 365,97 -140,88 72,22 -16,90 293,59 58,07 22,30 252,07 -75,90 89,12 -126,15 310,12 -17,19 18,23 303,56 -92,65 97,45 25 Продолжение табл.2 1 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 2 С4H10 (Г) изобутан С5H10 (Г) циклопентан С5H12 (Г) пентан С6H6 (Г) бензол С6H12 (Г) циклогексан СH2О (Г) муравьиный альдегид СH2О2 (Г) муравьиная к-та СH2О2 (ж) муравьиная к-та СH4О (Ж) метанол СH4О (Г) метанол С2H4О (Г) ацетальдегид С2H4О2 (Г) уксусная кислота 3 4 5 -134,52 294,64 -20,95 -77,24 292,88 -146,44 6 7 8 9 10 9,61 344,79 -128,83 96,82 38,57 -42,43 475,30 -182,51 83,01 348,95 -8,44 6,90 425,93 -154,39 120,21 82,93 269,20 129,68 -21,09 400,12 -169,87 81,67 -123,14 298,24 31,70 -51,71 598,77 -230,00 106,27 -115,90 218,78 -109,94 18,82 58,38 -15,61 35,39 -378,80 248,77 -351,51 19,40 112,80 -47,50 45,80 -424,76 128,95 -361,74 99,04 -238,57 126,78 -166,27 81,60 -201,00 239,76 -162,38 15,28 105,20 -31,04 44,13 -166,00 264,20 -132,95 13,00 153,50 -53,70 54,64 -434,84 282,50 -376,68 14,82 196,70 -77,70 66,50 4 26 Окончание табл.2 1 73 74 75 76 77 5 2 С2H6О (Ж) этанол С2H6О (Г) этанол С3H6О (Г) ацетон С2H2Cl2 (Г) цис-дихлорэтилен С2H2Cl2 (Г) трансдихлорэтилен 3 4 5 6 7 8 9 10 -276,98 160,67 -174,15 -234,80 281,38 -167,96 10,99 204,70 -74,20 65,75 -217,57 294,93 -153,05 22,47 201,80 -63,50 74,90 1,88 289,26 4,18 289,63 111,96 27 № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 0 Таблица 3. Величина GT (кДж/моль) химических соединений в состоянии идеального газа Вещество 2 СО, оксид углерода CO2, двуокись углерода COCl2, фосген COS, серооксид углерода CS2, сероуглерод Н2О СН4, метан СН4О, метанол СН2О, формальдегид С2Н2, ацетилен С2Н3Cl, хлористый этилен С2Н4, этилен С2Н6, этан С2Н6О, этанол С3Н4, пропадиен С3Н4, пропин С3Н6, пропен С3Н6О, ацетон С3Н8, пропан С3Н8О, пропанол С4Н6, бутадиен-1,3 С4Н6, этилацетилен С4Н6, диметилацетилен 298 К 300 К 400К 3 4 5 -137,14 -394,01 -206,57 -165,49 60,84 -228,61 -50,85 -162,35 -109,81 209,00 51,45 68,05 -32,90 -168,12 202,19 194,24 62,66 -152,90 -23,53 -162,81 150,52 201,89 185,26 -137,31 -394,01 -206,49 -165,65 60,54 -228,31 -50,61 -162,10 -109,81 208,87 51,54 68,17 -32,56 -167,74 202,23 194,24 62,91 -152,49 -22,99 -162,22 150,77 202,10 185,51 -146,34 -394,20 -201,77 -174,60 50,03 -223,71 -42,09 -148,56 -107,51 203,02 57,39 73,94 -14,42 -144,63 206,03 197,67 77,83 -130,08 4,97 -129,49 164,94 215,07 199,30 500 К 600 К 700 К 800 К 900 К 1000 К 6 7 8 9 10 11 -155,45 -394,30 -197,09 -182,75 35,19 -218,86 -32,81 -134,22 -104,83 197,25 63,70 80,46 4,85 -120,38 210,42 201,56 93,84 -106,51 34,40 -95,26 179,99 228,94 214,10 -164,52 -394,80 -192,45 -190,52 21,07 -213,85 -23,03 -119,21 -101,82 191,57 70,39 87,44 24,91 -95,43 215,14 205,86 110,60 -82,14 64,79 -60,07 195,54 243,40 229,61 -173,59 -395,01 -187,81 -197,92 7,69 -208,67 -12,79 -103,83 -98,61 186,01 77,33 94,80 45,56 -63,93 220,20 210,50 127,91 -57,22 95,85 -24,20 211,51 258,32 245,66 -182,58 -395,18 -183,21 -210,50 -16,05 -203,36 -2,34 -88,20 -95,18 180,49 84,39 102,37 66,50 -44,10 225,47 215,31 145,55 -31,93 127,28 12,12 227,73 273,54 262,09 -191,53 -395,34 -178,61 -211,55 -16,72 -197,96 8,32 -72,31 -91,62 175,06 91,62 110,14 87,78 -17,97 230,86 220,33 163,44 -6,44 159,05 48,74 244,11 289,00 278,76 -200,43 -395,47 -174,05 -212,55 -17,39 -192,45 18,98 -56,26 -87,99 169,75 98,90 118,08 109,22 8,28 236,42 225,51 181,54 19,27 191,07 85,56 260,66 304,64 295,69 6 28 Окончание табл. 3 1 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 7 2 С4Н6, циклобутен С4Н6, бутадиен-1,2 С4Н8, бутен-1 С4Н8, цис-бутен-2 С4Н8, транс-бутен-2 С4Н8, изобутилен С4Н8, циклобутaн С4Н10, н-бутaн С4Н10, изобутaн С5Н8, пентадиен-1,2 С5Н10, пентен-1 С5Н12, пентaн С6Н10, циклогексан 3 4 5 6 174,56 198,25 71,23 65,79 62,91 58,02 109,93 -17,14 -20,86 210,21 79,04 -8,36 106,76 174,85 198,47 71,64 66,21 63,37 58,48 110,48 -16,47 -20,19 210,59 79,67 -7,52 107,43 190,79 211,26 96,56 89,55 89,16 84,56 139,57 21,32 19,14 233,12 114,41 40,17 146,38 207,79 224,97 122,85 118,80 116,33 111,94 170,29 60,82 60,15 256,78 150,77 89,95 187,18 7 225,51 239,26 150,10 146,88 144,46 140,24 202,06 101,45 102,33 281,15 188,27 141,07 229,06 8 243,78 254,06 177,98 175,77 173,30 169,16 234,50 142,91 145,25 306,10 226,55 193,07 271,70 9 262,34 269,15 206,24 205,11 202,52 198,51 267,35 184,80 188,64 331,35 265,30 245,62 314,67 10 281,10 284,49 234,87 234,83 230,71 228,19 300,46 227,10 232,41 356,89 304,43 298,62 357,93 11 300,04 299,84 263,67 264,76 261,88 258,03 333,47 269,61 276,34 382,60 343,76 351,83 401,32 29 0 Таблица 4. Зависимость GT реакции от температуры (кДж) № п/ п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Реакция С2Н6 С2Н4 + Н2 этан этилен С3Н8 С2Н4 + СН4 пропан этилен С4Н10 С2Н4 + С2Н6 бутан этилен этан С5Н12 С2Н4 + С3Н8 пентан этилен пропан С3Н8 С3Н6 + Н2 пропан пропен С4Н10 С4Н8 + Н2 бутан бутен С5Н12 С5Н10 + Н2 пентан пентен-1 2СН4 С2Н2 + 3Н2 метан ацетилен С2Н4 С2Н2 + Н2 этилен ацетилен С3Н6 С2Н2 + СН4 пропен ацетилен метан С4Н8 С2Н2 + С2Н6 бутен ацетилен этан С5Н10 С2Н2 + С3Н8 пентен-1 ацетилен пропан С3Н6 С3Н4 + Н2 пропен пропин С3Н6 С3Н4 + Н2 пропен пропадиен 298 К 700 К 900 К 1000 К 1200 К 1300 К 1500 К 100,78 49,32 22,64 0,89 -17,59 -30,99 -57,79 40,56 -13,74 -40,20 -53,25 52,20 -2,45 -28,87 -41,95 52,84 -2,37 -29,18 -42,47 86,13 45,81 4,36 -9,42 -37,04 -50,84 -78,20 88,34 35,05 7,72 -5,99 87,43 33,39 5,46 -8,09 310,52 130,67 75,79 48,16 -7,26 140,93 50,69 28,42 9,74 -17,77 -56,65 95,36 19,62 0,01 -18,57 -31,22 104,74 27,59 14,74 -10,95 -23,81 106,34 29,24 16,35 -9,46 -22,34 -47,93 131,57 18,03 5,16 -20,79 139,49 29,68 17,14 -8,09 8