Сдвиг равновесия под влиянием давления

ЛЕКЦИЯ №2

N₂+3H₂↔2NH₃ (а)

CH₄↔C+2H₂ (б)

CO+H₂O_г↔H₂+CO₂ (в)

CO+H₂O_г↔H₂+CO₂ (а)

На выходе из реактора в газовой смеси содержится продукт реакции и непрореагировавшие исходные реагенты А и В. Газовая смесь поступает в конденсатор 2, где она охлаждается. При этом

А,B,R

2

A,B,R,SA,B,R,S

А + В 4 5 и т.д.

A+B

1 A,B,S A,B,S

А,В R 1 R 2 R 3

Рис.2. Циркуляционная схема Рис.3. Схема химико-технологического

химико-технологического про- процесса с выводом продукта реакции R:

цесса с выводом продукта реакции: 1-3- реакторы; 4,5-конденсаторы.

1-реактор; 2-конденсатор.

продукт реакции R конденсируется и выводится из системы, а исходные реагенты А и В возвращаются в процесс. В качестве примера осуществления такой схемы можно привести процесс синтеза аммиака из N₂ и H₂ на катализаторе:

N₂+3H₂↔2NH₃+Q

При проведении реакции с образованием

двух продуктов, например по модельной реак-

ции (2)

р _Н2О

Рис.4. Зависимость рав-

новесного давления p*_Н2 от пар­циального давления паров воды p_H2Oдля реакции С0+Н₂0↔Н₂ + С0₂.

Процесс ведут по схеме, изображенной на рисунке 3. Cхема проста и не требует особых пояснений.

Скорость химической реакции выражается уравнением Аррениуса:

r=dC/dτ=kCⁿ (11)

где n – порядок реакции.

Но константа скорости реакции k выражается уравнением Аррениуса

k=k₀e^-E/RT (12)

где k₀ – предэкспоненциальный множитель

E – энергия активации.

Подставим значение k из уравнения (12) в уравнение (11) находим

r=k₀e^-E/RTCⁿ (13)