Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru
Химический смех

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

Рекомендованные сообщения

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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 :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Тоже решал эту задачу и тоже получил 231 атм.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...