210

Zadanie 7.1.7

Czy jest możliwe przeprowadzenie reakcji CO +    ¹—- C0₂ + w taki

sposób, aby wprowadzić do zbiornika reakcyjnego w temperaturze 700°C tlenek węgla o ciśnieniu 0,8 MPa i parę wodną o ciśnieniu 0,4 MPa i otrzymywać dwutlenek węgla i wodór o ciśnieniu 0,12 MPa? Stała równowagi reakcji w temperaturze 700°C K_p — 0,71.

Odpowiedź: Możliwe jest przeprowadzenie takiej reakcji.

Zadanie 7.1.8

W naczyniu znajduje się mieszanina jednakowych ilości moli tlenu, azotu i tlenku azotu, (a) W którą stronę, w kierunku syntezy czy dysocjacji NO, przebiegała reakcja od stanu początkowego do równowagowego, jeśli ciśnieniowa stała równowagi reakcji

-N, + -0^ — NO 2 ² 2 ²

w temperaturze 4000 K wynosi 0,293? (b) Jaki jest równowagowy skład mieszaniny? (c) Jaka byłaby wartość pracy maksymalnej, gdyby początkowym składem reagentów był skład stechiometryczny?

Odpowiedź: (a) w kierunku dysocjacji; (b) 12,78% NO; 43,61% N₂; (c) -63,88 MJ/kmol.

Zadanie 7.1.9

Jedną z metod produkcji cyjanowodoru HCN jest azotowanie acetylenu C₂H₂ zgodnie z reakcją C₂H₂ + N₂ -—* 2HCN. Do przepływowego reaktora, w którym zachodzi ta reakcja, doprowadzane są gazowy azot i gazowy acetylen w stechiometrycznych proporcjach molowych. Ciśnieniowa stała równowagi w temperaturze reakcji wynosi 1,803-10^-3. Obliczyć maksymalny udział molowy HCN w strumieniu produktu opuszczającego reaktor, jeśli ciśnienie w reaktorze wynosi 0,1 MPa. Jaki byłby ten udział przy ciśnieniu 5-krotnie większym? Założyć, że dla obu ciśnień reagenty można traktować jak gazy doskonałe. Odpowiedź: 2,08%, 2,08%.

Zadanie 7.1.10

Równomolowa mieszanina H₂ i Cl₂ została umieszczona w bombie kalorymetrycznej pod ciśnieniem 0,1 MPa i w temperaturze 300 K. Po zapłonie mieszaniny temperatura wzrosła do 1400 K w wyniku zajścia reakcji Hj + CLj <—► 2HC1. Stała równowagi tej reakcji przy końcowej temperaturze wynosi K_p = 6,25* 10⁴. Obliczyć ciśnienie całkowite oraz skład powstałej mieszaniny.

Odpowiedź: 0,47 MPa, udział objętościowy HC1 wynosi 93,21%.

210