2018-03-09
569
Пример 7. Определить степень диссоциации иодоводорода на водород и иод
2HI( g ) = I2( g ) + H2( g )
при температуре 693 K и давлении 1 атм., если константа равновесия реакции в данных условиях равна 0,02.
Обозначим степень диссоциации иодоводорода через α.
1.Баланс реакции:
2HI( g ) = I2( g ) + H2( g )
| Вещество | HI | I2 | H2 |
| Было: | n | 0 | 0 |
| Реакция: | – n α | n α/2 | n α/2 |
| Итого: | n – n α | n α/2 | n α/2 |
Пусть до начала реакции в системе было n моль HI.
Тогда на момент равновесия прореагировало n α моль этого вещества.
Согласно уравнению реакции, из 2 моль HI образуется по 1 моль H2 и I2.
Следовательно, если на момент равновесия в реакцию вступает n α моль HI, то образуется по 
моль H2 и I2.
2. Определить равновесные мольные доли компонентов системы по формуле:
,
где ni – количество вещества отдельного компонента системы; 
– суммарное количество вещества всех компонентов системы,
.
;
;
.
3. Определить равновесные парциальные давления компонентов системы согласно формуле:
,
где 
– общее давление в системе, атм.
;
;
.
4. Составить уравнение константы равновесия процесса диссоциации иодоводорода
,
и подставить в полученное уравнение определенные в п. 3 парциальные давления компонентов:
,
упростить полученное уравнение:
и решить его относительно α:
Пример 8. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся при протекании реакции
C2H2( g ) + N2( g ) = 2HCN( g ),
если процесс проводили при температуре 1500 K и давлении 1 атм. Константа равновесия реакции в данных условиях составляет 1,05·10−1. Для проведения реакции было взято 1 моль ацетилена и 1 моль азота.
Решение. Обозначим степень превращения реакции через α.
1.Составить баланс реакции:
С2Н2( g ) + N2( g ) = 2HCN( g )
| Вещество | С2Н2 | N2 | HCN |
| Было: | 1 | 1 | 0 |
| Реакция: | –α | –α | 2α |
| Итого: | 1–α | 1–α | 2α |
2. Определить равновесные мольные доли компонентов системы:
,
где ni – количество вещества отдельного компонента системы; 
– суммарное количество вещества всех компонентов системы:
;
;
;
.
3. Определить равновесные парциальные давления компонентов системы согласно формуле:
,
где – общее давление в системе, атм.
;
;
.
4. Составить уравнение константы равновесия процесса диссоциации иодоводорода,
,
подставить в полученное уравнение определенные в п.3 парциальные давления компонентов,
и решить его относительно α:
5. Вычислить равновесный состав системы:
;
;
.
6. Выполнить проверку: сумма мольных долей компонентов системы должна быть равна единице.
.
Задачи для решения
