Факультет химической технологии и экологии
Кафедра физической и коллоидной химии
Оценка:______Рейтинг:_______
Преподаватель:
(подпись) (фамилия, имя, отчество)
________
(дата)
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №2
по дисциплине ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
на тему: Расчет состава идеальной газовой реакционной смеси
Вариант № 14
ВЫПОЛНИЛА:
(Фамилия, И.О.)
____________
(подпись)
_________
(дата)
М осква, 2023
Таблица 1– Константы эмпирических зависимостей теплоёмкостей, теплоты образования, стандартные значения энтропии,вычисленные данные
| циклогексан
| бутадиен-1,3
| водород
| этилен
|
|
| ∆H298,кДж
| -156.23
| 110.16
| 0
| 52.3
| ∆rH298,кДж
| 318,6 9
| a
| -51.71
| 08.08
| 27.28
| 11.32
| ∆ra
| 98,3 9
| b*10^-3
| 598.77
| 273.22
| 3.26
| 122.01
| ∆rb*10^3
| -200,2 8
| c*10^-6
| -230.00
| -111.75
|
| -37.90
| ∆rc*10^6
| 80,3 5
| c'*10^5
|
|
| 0.50
|
| ∆rc'*10^-5
| 0,5 0
| ∆S298,Дж
| 204.35
| 278.74
| 130.52
| 219.45
| ∆rS298,Дж
| 424,3 6
| Таблица 2 – Зависимость ∆rCp и ∆rHT от температуры
T,K
| ∆rCp, Дж/(моль*К)
| ∆rHT, Дж
| 300
| 7231439916098,3 9
| 318782,5 0
| 400
| 12855919888098,4 0
| 322644,3 5
| 500
| 20087399860098,4 0
| 325129,5 3
| 600
| 28925879832098,4 0
| 326407,0 8
| 700
| 39371359804098,4 0
| 326641,2 7
| 800
| 51423839776098,4 0
| 325994,5 8
| 900
| 65083319748098,4 0
| 324628,7 1
| 1000
| 80349799720098,4 0
| 322704,9 5
|
Рисунок 1 – Зависимость ∆rHT от температуры
Рисунок 2 – Зависимость ∆rCp от температуры
Таблица 3 – Изменение энергии Гиббса в интервале температур 300-1000 К для реакции, рассчитанное по уравнению Темкина-Шварцмана и метод Гиббса-Гельмгольца
T,K
| M0
| M1*10^-3
| M2*10^-6
| M-2*10^5
| ∆rGT, Дж
Метод Темкина-Шварцамана
| ∆rGT, Дж
Метод Гиббса-Гельмгольца
| 300
| 0
| 0
| 0
| 0
| 191382,0
| 318682,13
| 400
| 0.0392
| 0.0130
| 0.0043
| 0.0364
| 157362,0
| 317651,23
| 500
| 0.1133
| 0.0407
| 0.0140
| 0.0916
| 117030,0
| 315485,96
| 600
| 0.1962
| 0.0759
| 0.0303
| 0.1423
| 76698,0
| 312534,69
| 700
| 0.2794
| 0.1153
| 0.0498
| 0.1853
| 36366,0
| 308972,13
| 800
| 0.3597
| 0.1574
| 0.0733
| 0.2213
| -3966,0
| 304875,59
| 900
| 0.4361
| 0.2012
| 0.1004
| 0.2521
| -44298,0
| 300262,16
| 1000
| 0.5088
| 0.2463
| 0.1310
| 0.2783
| -84630,0
| 295109,06
| Таблица 4– Термодинамические параметры участников реакции синтеза аммиака по литературным данным
T,K
| циклогексан
| бутадиен-1,3
| водород
| этилен
| ∆HT,кДж
| ∆ST,Дж
| ∆HT,кДж
| ∆ST,Дж
| ∆HT,кДж
| ∆ST,Дж
| ∆HT, кДж
| ∆ST,Дж
| 300
| -155,5
| 205,1
| 110,7
| 279,3
| 0
| 130,7
| 52,6
| 219,7
| 400
| -125,0
| 235,6
| 133,6
| 302,2
| 0
| 138,8
| 65,1
| 232,3
| 500
| -101,3
| 259,3
| 151,3
| 319,9
| 0
| 145,1
| 74,8
| 242,0
| 600
| -81,9
| 278,7
| 165,8
| 334,4
| 0
| 150,3
| 82,8
| 249,9
| 700
| -65,5
| 295,1
| 178,1
| 346,7
| 0
| 154,6
| 89,5
| 256,6
| 800
| -51,3
| 309,3
| 188,7
| 357,3
| 0
| 158,4
| 95,3
| 262,5
| 900
| -38,8
| 321,8
| 198,1
| 366,7
| 0
| 161,7
| 100,4
| 267,6
| 1000
| -27,6
| 333,0
| 206,5
| 375,0
| 0
| 164,7
| 105,0
| 272,2
| Таблица 5 –Результаты расчета ∆rGT реакции методами Темкина-Шварцмана, Гиббса-Гельмгольца и по литературным данным
T,K
| ∆rGT, кДж
| Литературные данные
| Метод Темкина-Шварцамана
| Метод Гиббса-Гельмгольца
| 300
| 191,40
| 191,38
| 318,68
| 400
| 148,60
| 157,36
| 317,65
| 500
| 103,57
| 117,03
| 315,49
| 600
| 56,94
| 76,70
| 312,53
| 700
| 9,08
| 36,37
| 308,97
| 800
| -39,77
| -3,97
| 304,88
| 900
| -89,45
| -44,30
| 300,26
| 1000
| -139,85
| -84,63
| 295,11
| Рисунок 3 – Зависимости ∆rG=f(T), полученные методами Темкина-Шварцмана, Гиббса-Гельмгольца и по литературным данным о термодинамических свойствах участников реакции
Рисунок 4 – Зависимость состава равновесной смеси для реакции синтеза аммиака при T= 800K от давления
циклогесан водород(или этилен или дивинил оставшиеся продукты в равных долях
Список использованной литературы
Д. Сталл, Э. Вестрам, Г. Зинке. Химическая термодинамика органических соединений. – М.: Мир, 1971. – 806 с. Краткий справочник физико-химических величин/Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. – СПб.: «Иван Федоров», 2002. – 240 с.
|