Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr III

(8) Zależność stałej równowagi reakcji od temperatury. Izobara van’t Hoffa.

1. Zależność stałej równowagi reakcji 2H

(g)

= H

2,(g)

od temperatury można wyrazić równaniem:

89

,

4

K

log

T

700

19

P

+

−

=

.

Oblicz ciepło dysocjacji wodoru.

2. Przy jakiej temperaturze teoretyczna wydajność trójtlenku siarki w procesie przebiegającym

według reakcji SO

2,(g)

+ ½O

2,(g)

= SO

3,(g)

wyniesie 90%, jeżeli w gazie wlotowym znajduje się

6% SO

2

i 12% O

2

(resztę stanowi N

2

), a ciśnienie wynosi 1 atm. Proces jest izobaryczny, przy

czym ∆G

o

= –94 600 + 89,6 T.

3. W wysokiej temperaturze stopień dysocjacji (α

e

) CO

2,(g)

do CO

(g)

i O

2,(g)

zmienia się

w następujący sposób:

T [K]

1395

1443

1498

α

e

1,44

.

10

-4

2,50

.

10

-4

4,71

.

10

-4

Zakładając, że wartość ∆H

o

jest stała w podanym zakresie temperatury, oblicz wartości K, ∆G

o

,

∆H

o

oraz ∆S

o

tej reakcji, przyjmując uzasadnione przybliżenia.

4. Dla reakcji 4MnO

2(s)

= 2Mn

2

O

3,(s)

+ O

2,(g)

równowagowa prężność dysocjacji wynosi w temp.

836 K – 7,60

.

10

4

Pa, a w temp. 791 K – 2,58

.

10

4

Pa. Oblicz wartość ∆C

P

tej reakcji przyjmując ją

za stałą w tym zakresie temperatury i wiedząc, że ∆H

o

298

= 151,4 kJ

.

mol

-1

.

5. Dla reakcji uwodornienia benzenu C

6

H

6,(g)

+ 3H

2,(g)

= C

6

H

12,(g)

pod ciśnieniem standardowym

w zakresie temperatur 500÷550 K otrzymano następującą zależność stałej równowagi od temp.:

565

,

8

T

10

285

,

2

T

log

9194

,

9

K

log

3

T

9590

+

⋅

+

−

=

−

.

Wyznacz zależność ∆H

o

(T) oraz oblicz wartość ∆H

o

298

. Wyniki otrzymane na podstawie danych

dotyczących stanu równowagi porównaj z obliczonymi na podstawie ciepeł tworzenia.

∆

tw

H

o

298

(C

6

H

6,(g)

) = 82,9 kJ

.

mol

-1

, ∆

tw

H

o

298

(C

6

H

12,(g)

) = -123 kJ

.

mol

-1

.

6. Stopień dysocjacji jodowodoru w temp. 500 K wynosi 0,142, a w temp. 1000 K : 0,270. Oblicz

∆S

o

reakcji dysocjacji jodowodoru w temp. 750 K, podając przyjęte założenia.