Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru
β

Какая ошибка в моем решении задачи на равновесие? Не сходится с ответом


Рекомендуемые сообщения

🚑 Решение задач, контроши, рефераты, курсовые и другое! Онлайн сервис помощи учащимся. Цены в 2-3 раза ниже! 200 руб. на 1-й заказ по коду vsesdal143982

Константа равновесия реакции

CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)

при 500 K равна KP = 6.09 10–3. Рассчитать общее давление, необходимое для получения метанола с 90% выходом, если CO и H2 взяты в соотношении 1: 2.

Мое решение: обозначила начальные давления 

                                СО(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)

                                 1                2                 0

             Р(израсх)  х               2х              0,9х

       Р(равновесн) 1-х          2-2х           0,9х

Константа равновесия: 0,9*x = 6,09*10^-3*(1 - x)*(2 - 2*x)^2

х=0,025 атм, Робщ=2,95 атм, а в ответе 23,1 атм

Ссылка на комментарий
5 часов назад, Химический смех сказал:

Константа равновесия реакции

CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)

при 500 K равна KP = 6.09 10–3. Рассчитать общее давление, необходимое для получения метанола с 90% выходом, если CO и H2 взяты в соотношении 1: 2.

Мое решение: обозначила начальные давления 

                                СО(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)

                                 1                2                 0

             Р(израсх)  х               2х              0,9х

       Р(равновесн) 1-х          2-2х           0,9х

Константа равновесия: 0,9*x = 6,09*10^-3*(1 - x)*(2 - 2*x)^2

х=0,025 атм, Робщ=2,95 атм, а в ответе 23,1 атм

 

Вы как-то лихо обошлись с начальными условиями, приравняв их к произвольным величинам (1 и 2), а ведь о начальном давлении нам ровным счётом ничего не известно, как и о равновесном. На самом деле тут можно обойтись без начальных условий.

 

Pmet - давление метанола

Рсо - давление СО

Ph2 - давление водорода

(равновесные значения при 90%-й конверсии СО в метанол)

 

K = Pmet/(Pco*Ph2^2)

Давление водорода всегда вдвое больше давления СО:

Ph2 = 2Pco

K = Pmet/(Pco*(2Pco)^2) = Pmet/(4*Pco^3)

При 90%-й конверсии СО в метанол их суммарное давление не изменится, в смеси будет 9 частей метанола, и 1 часть СО:

Pmet = 9*Pco

K = (9*Pco)/(4*Pco^3) = 9/(4*Pco^2)

4*Pco^2 = 9/K

Pco^2 = 9/4/K

Pco = sqrt(9/4/K) = 19.22 атм

Робщ = Pco + 2*Pco + 9*Pco = 231 атм

Проверим:

K = 172.98/(19.22*(2*Pco)^2) = 6.09E-3

По-крайней мере, в выкладках я не ошибсе.

 

Обращает на себя внимание, что 231 атм, это равно ответу - 23.1 атм, если признать, что в ответе - опечатка, лишняя запятая :)

  • Спасибо! 1
Ссылка на комментарий
20 часов назад, yatcheh сказал:

Обращает на себя внимание, что 231 атм, это равно ответу - 23.1 атм, если признать, что в ответе - опечатка, лишняя запятая

 

20 часов назад, M_GM сказал:

Тоже решал эту задачу и тоже получил 231 атм.

Да, все верно) Извините, просто в ответе после "3" стоял пробел почему-то и мозг автоматически воспринял, что там запятая. На самом деле ее там нет.

Ссылка на комментарий
22 часа назад, yatcheh сказал:

.

Скажите, пожалуйста, почему в этой задаче ответ энергия Гиббса=16700 Дж/моль:an:

Я приняла равновесные давления NO и Cl2 2х и х соответственно. Считала все не в барах, а в Па. Нашла, что равновесные давления равны 24 000 и 12 000. Константа равновесия 1687,5 (это все через Па). Значит энергия Гиббса равна -30890,68 Дж/моль. Подставила их ответ, посчитала константу равновесия, она получилась 0,018. Неужели они универсальную газовую постоянную подставили через Па, а константу равновесия через бары? Или я что-то напутала в решении?

Условие: Равновесие в реакции

2NOCl(г) = 2NO(г) + Cl2(г)

устанавливается при 227oC и общем давлении 1.0 бар, когда парциальное давление NOCl равно 0.64 бар (изначально присутствовал только NOCl). Рассчитать  rGo для реакции. При каком общем давлении парциальное давление Cl2 будет равно 0.10 бар?

Ссылка на комментарий
23 часа назад, yatcheh сказал:

.

Хотя если постоянную перевести в бары, константу равновесия через бары посчитать, то энергия Гиббса выходит 0,16969. Но почему через Па не получается?

Ссылка на комментарий
4 часа назад, Химический смех сказал:

Хотя если постоянную перевести в бары, константу равновесия через бары посчитать, то энергия Гиббса выходит 0,16969. Но почему через Па не получается?

 

Вы забываете (это все забывают), что логарифм - величина безразмерная, а значит и выражение под логарифмом обязано быть безразмерным. Фактически константа равновесия выражается через активности компонентов, а активность - это отношение некоторой "действующей" величины, наблюдаемой, к стандартной. В ИЮПАК за стандартные условия для вещества принято давление 1 атм (1.01Е+5 Па). Поэтому, если вы в константу равновесия подставляете давление в атм, то вам ни о чём заботиться не надо, коэффициент нормировки равен единице, а вот для паскалей коэффициент нормировки уже не единица, вам придётся привести паскали к атм.

Изменено пользователем yatcheh
  • Спасибо! 1
Ссылка на комментарий
21 час назад, yatcheh сказал:

 

Вы забываете (это все забывают), что логарифм - величина безразмерная, а значит и выражение под логарифмом обязано быть безразмерным. Фактически константа равновесия выражается через активности компонентов, а активность - это отношение некоторой "действующей" величины, наблюдаемой, к стандартной. В ИЮПАК за стандартные условия для вещества принято давление 1 атм (1.01Е+5 Па). Поэтому, если вы в константу равновесия подставляете давление в атм, то вам ни о чём заботиться не надо, коэффициент нормировки равен единице, а вот для паскалей коэффициент нормировки уже не единица, вам придётся привести паскали к атм.

А вы не подскажете, как теперь решить вторую часть задачи с хлором? Я честно пыталась, но я не пойму дано равновесное давление хлора или начальное и что с ним делать

Ссылка на комментарий
18 минут назад, Химический смех сказал:

А вы не подскажете, как теперь решить вторую часть задачи с хлором? Я честно пыталась, но я не пойму дано равновесное давление хлора или начальное и что с ним делать

 

Разумеется, речь идёт о равновесном давлении, иначе всякий смысл теряется. Из условий задачи мы можем получить значение константы равновесия для 227С. Это значение и надо использовать. Остаётся только посчитать, исходя из этой константы, общее давление при заданном давлении хлора.

  • Спасибо! 1
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...