Термодинамические характеристики реакций
Для данных реакций (11), (12) и (5) связаны со стандартными изменениями энергии Гиббса реакций образования реагентов следующими выражениями:
С + Н2О = Н2 + СО (11)
С + 2Н2О = 2Н2 + СО2 (12)
Н2+СО2=СО+ Н2О (5)
Подставляя необходимые для вычислений значения или , получаем:
= –110560 – 89,875 Т –(– 246115 + 54,12 Т) = 135555–144 Т, (Дж)
= –393260 – 2,29 Т – 2 (– 246115 + 54,12 Т) = 98970–110,35 Т, (Дж)
= 135555–144 Т – (98970–110,35 Т) = 36585–33,47 Т, (Дж)
Графически температурные зависимости реакций неполного и полного взаимодействия углерода с Н2О и реакции водяного газа представлены на рис. 4.
Рис.4.Температурные зависимости реакций взаимодействия углерода с Н2О.
Точка пересечения прямых (11) и (12)соответствует равенству или и соответствует температуре Т 1 =36585/33,47 = 1093 К
Оценка вариантности системы и определение числа параметров,
Необходимых для термодинамического описания и расчета равновесного
Состава газовой атмосферы
|
|
Правило фаз Гиббса
f = k + 2 – n,
где f – число степеней свободы системы, вариантность системы;
k – число независимых компонентов;
n – число фаз.
Число независимых компонентов k = q–r,
где q – общее число веществ в системе; r – число независимых реакций между ними.
Частные равновесия (система C – Н – О, при наличии твердого углерода)
С + Н2О = Н2 + СО; (11)
С + 2Н2О = 2Н2 + СО2. (12)
k = 3; n = 2 → f = 3
Методика расчета состава равновесной газовой фазы при взаимодействия