3582327476

PODSTAWY CHEMII FIZYCZNEJ (zadania do wykładu prof. T. Lutego)

LISTA nr 4 (2009/2010 w)

Zapoznać się z treścią rozdziałów 4.1.4, 5.1.1 i 5.1.3 oraz przykładami 4.4.1 - 4.4.2 i 5.2.1, 5.2.3 - 5.2.4, 5.2.6,5.3.1 - 5.3.6,5.3.8 - 5.3.9 z „Obliczeń fizykochemicznych” JDP.

1.    Do gazu zawierającego 4% (n/n) CO2,26% (n/n) CO i 70% (n/n) N2 wprowadzono w temperaturze 600 K parę wodną w ilości 2 mole pary na 1 mol CO. Zachodzi wówczas reakcja CO + H₂0 = CO2 + H₂, której powinowactwo standardowe w 600 K wynosi 6920 J/mol. Obliczyć skład gazu w stanie równowagi.

Odp.: 16,78% (n/n) C0₂, 2,96% (n/n) CO, 20,06% (n/n) H₂0, 14,14% (n/n) H₂, 46,06% (n/n) N₂

2.    Mieszaninę równych objętości N₂ i H₂ przepuszczono pod ciśnieniem 1,5-10¹ Pa i w temperaturze 600 K nad katalizatorem. Gaz wychodzący z reaktora zawierał 4% (n/n) NH3. Zakładając, że w gazie ustalił się stan równowagi reakcji N₂ + 3H₂ = 2ŃH3, obliczyć dla niej wartości K_v, K_x i K_c. Przyjąć, że reagenty w tych warunkach zachowują się jak gaz doskonały.

Odp.: L50-10"⁴, 3,29-10 , 3.64-10-¹

3.    Stała równowagi K_v reakcji LiCl-3NH3 _{S) = HCI-NH3 <_S) + 2NH3 _(g) w 40°C wynosi 9. Ile moli amoniaku należy wprowadzić do naczynia o pojemności 5 dm³, zawierającego 0,1 mola I1C1-NH3, aby przeprowadzić ten związek całkowicie w LiCl-3NH₃?

Odp.: 0,784 mola

4.    Do naczynia w temperaturze 600°C wprowadzono 8 g SO3. Związek ten rozkłada się zgodnie z równaniem reakcji: SO3 = SO2 + ViO% W stanie równowagi ciśnienie w naczyniu wynosi 1,8-K)⁵ Pa, a gęstość mieszaniny gazowej równa się 1,6 g/dm³. Obliczyć: a) wartość K_v reakcji, oraz b) liczbę moli helu, którą należy dodać do naczynia zawierającego mieszaninę równowagową, aby ciśnienie sumaryczne wzrosło dwukrotnie.

Odp.: a) 0,54, b) 0,124 mola

5.    W temperaturze 40°C wartość AG⁰ reakcji 2NO2 <g) = N2O4 cg) wynosi 1250 J. Wiedząc, że gęstość równowagowej mieszaniny N2O4 i NO2 wynosi 5,85 g/dm³, obliczyć stopień dysocjacji N2O4, średnią masę cząsteczkową mieszaniny oraz jej ciśnienie sumaryczne.

Odp.: 0,389, 66,24 g/mol, 2,3*10⁵ Pa

1

   AG° reakcji tworzenia NH₃ wynosi -16,5 kj/mol. Wyznacz AG reakcji gdy prężności N₂, H₂ i NH₃ wynoszą odpowiednio 3-10⁵,10⁵ i 4-10⁵ Pa. W którą stronę w tych warunkach będzie przebiegać reakcja? Odp.: tworzenie NH3