Химия \ Физическая химия

Термодинамический анализ химических реакций: Методические указания к расчету химического равновесия по курсу "Физическая химия"

Страницы работы

57 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра химической технологии неметаллических

материалов и физической химии

Расчетно-графическое задание №1

«Термодинамический анализ химических реакций»

Методические указания к расчету химического равновесия по курсу “Физическая химия” для студентов всех специальностей дневного и заочного образования

Магнитогорск

- 2008 Составитель: А.Н. Смирнов

С.П. Клочковский

Н.Ю.Свечникова

С.В.Юдина

Расчетно-графическое задание №1 «Термодинамический анализ химических реакций». Методические указания к расчету химического равновесия по курсу “Физическая химия” для студентов всех специальностей дневного и заочного образования

Магнитогорск: МГТУ, 2008 г.

Рецензент: Сибагатуллин С.К.

@А.Н.Смирнов, С.П.Клочковский, Н.Ю.Свечникова, С.В.Юдина, 2008 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Формулировка задания ……………………………………………………..3

2. Исходные данные для выполнения задания …………………………….4

3. Пример решения задания…………………………………………………..18

3.1.Исследование 1 …………………………………………….……..…….18

3.1.1. Расчет изменения изобарной теплоемкости и теплового эффекта ….…………………………………………………….……...18

3.1.2. Расчет изменения энтропии….………………………….……..22

3.1.3. Расчет изменения энергии Гиббса….……….……..……..……23

3.1.4. Вывод уравнения зависимости константы равновесия от температуры ………………..………………………….….….…....24

3.2. Исследование 2. …………………………………………………..…..27

3.2.1.Определение количеств фаз, независимых компонентов и степеней свободы………………………………………………….….27

3.2.2. Определение возможного направления реакции……………...28

3.2.3. Определение равновесного состава газовой смеси…………...29

3.2.5. Другие случаи расчета равновесного состава газовой смеси..30

3.2.5. Установление направления смещения равновесия…………...33

Список библиографических источников…..…………………………………..34

Приложение 1. Требования к выполнению задания..…………………...……35

Приложение 2. Образец оформления титульного листа……………………...36

Приложение 3. Справочный материал 37

1. ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯ

Исследование 1

Для реакции aA + bB = cC + dD + eE(вариант и номер задания указаны в колонках 1 и 2 табл.1), где A, B, C, D – вещества – участники реакции (колонки 3-7 в табл.1); a, b, c, d, e – стехиометрические коэффициенты реакции выполнить следующее:

1.1.Составить уравнение зависимости от температуры величины теплового эффекта _DН°_т= f(T) и изменения энтропии _DS°_т= f(T).

1.2.Вычислить величины _DC_p, _DH°_т
,_DS°_т, _DG°_т и lnК_р при нескольких температурах, значения которых задаются температурным интервалом и шагом температур (колонки 8 и 9 в табл.1). Полученные значения используются при построении графиков в координатах _DC_p– Т; _DH°_т – T; _DS°_т – T; _DG°_т – T и lnК_р – 1/T.

1.3.Пользуясь графиком lnК_р – 1/T , вывести приближенное уравнение вида lnК_р = А/T + B, где А, В – постоянные.

Исследование 2

2.1. Используя правило фаз Гиббса, для рассматриваемой системы определить количества фаз, независимых компонентов и число степеней свободы.

2.2. Определить возможное направление протекания исследуемой реакции и равновесный состав газовой фазы при давлении (кПа) и температуре (К), указанных в колонках 16 и 17, соответственно, табл.1. При решении задачи использовать выведенное в исследовании 1 эмпирическое уравнение lnК_р=А/T+B и данные об исходном составе газовой фазы (колонки 11 – 15 в табл.1).

2.3. Установить направление смещения состояния равновесия расматриваемой системы при:

а) увеличении давления (постоянная температура);

б) увеличении температуры (постоянное давление).

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1	AgJ₍_тв)	Н_2(газ)	Ag₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 420	20
	2	AlCl₃₍_тв)	Н_2(газ)	Al₍_тв)	HCl₍_газ)	-	300 - 440	20
	3	AgBr_(тв)	Н_2(газ)	Ag₍_тв)	HBr₍_газ)	-	450 - 700	50
	4	AlBr₃₍_тв)	Н_2(газ)	Al₍_тв)	HBr₍_газ)	-	300 - 370	10
	5	Nb₂O₅₍_тв)	Н_2(газ)	NbO₍_тв)	H₂O₍_газ)	-	1750-2000	50
	6	Aс₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	AсCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	1050 -1350	50
	7	B₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	BCl₃₍_газ)	O₂₍_газ)	-	600 - 700	20
	8	Ba₂O₍_тв)	Cl_2(газ)	BaCl₂₍_тв)	O₂₍_газ)	-	550 - 800	50
	9	BiO₍_тв)	Cl_2(газ)	BiCl₍_тв)	O₂₍_газ)	-	350 - 600	50
	10	Cr₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	CrCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	300 - 700	100
	11	CdO₍_тв)	CO_(газ)	Cd₍_тв)	СO₂₍_газ)	-	350 - 550	20
	12	Al₂O₃₍_тв)	CO_(газ)	Al₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	450 - 700	50
	13	TiC₍_тв)	O_2(газ)	TiO₂₍_тв)	CO₍_газ)	-	1600 - 2100	100
	14	TiC₍_тв)	O_2(газ)	Ti₍_тв)	CO₍_газ)	-	600 - 1100	100
	15	CaC₂₍_тв)	O₂₍_газ)	CaO₍_тв)	CO₍_газ)	-	400 - 700	50
	16	PbS₍_тв)	O₂₍_газ)	Pb₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	460 - 600	20
	17	B₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	B₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	460 - 600	20
	18	V₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	V₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	1860 - 2000	20
	19	TiO₂₍_тв)	CO₍_газ)	Ti₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	980 - 1120	20
	20	V₂O₅₍_тв)	CO₍_газ)	V₂O₃₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	700 - 1000	50
	21	NbO₂₍_тв)	Н_2(газ)	NbO₍_тв)	Н₂O_(газ)	-	750 - 1050	50
	22	TiO₂₍_тв)	Н_2(газ)	Ti₍_тв)	Н₂O_(газ)	-	1000 - 1140	20
	23	CdBr₂₍_тв)	HCl_(газ)	CdCl₂₍_тв)	HBr_(газ)	-	770 - 830	10
	24	MgSiO₃₍_тв)	Н_2(газ)	MgO₍_тв)	Si₍_тв)	Н₂O_(газ)	1520 - 1680	20
	25	FeS_(тв)	HCl₍_газ)	FeCl₂₍_тв)	H₂S₍_газ)	-	300 - 400	20

Таблица 1

расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	40	-	60	-	202,6	480
2	-	50	-	50	-	101,3	500
3	-	30	-	70	-	152,0	720
4	-	50	-	50	-	101,3	300
5	-	25	-	75	-	202,6	1700
6	-	60	-	40	-	152,0	1400
7	-	50	25	25	-	101,3	750
8	-	70	-	30	-	152,0	850
9	-	75	-	25	-	152,0	650
10	-	50	-	50	-	101,3	750
11	-	17	-	83	-	101,3	1000
12	-	50	-	50	-	303,9	750
13	-	25	-	75	-	202,6	1650
14	-	30	-	70	-	50,7	1350
15	-	35	-	65	-	302,9	750
16	-	45	-	55	-	202,6	650
17	-	55	-	45	-	101,3	650
18	-	65	-	35	-	50,7	1810
19	-	75	-	25	-	10,1	1150
20	-	85	-	15	-	302,9	1070
21	-	40	-	60	-	10,1	1080
22	-	50	-	50	-	50,7	1170
23	-	55	-	45	-	303,9	880
24	-	10	-	-	90	152,0	1480
25	-	30	-	70	-	152,0	550

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
2	1	AsBr₃₍_тв)	Н_2(газ)	As₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 440	20
	2	AgF₍_тв)	Н_2(газ)	Ag₍_тв)	HF₍_газ)	-	400 - 700	50
	3	BBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	B₍_тв)	HBr_(газ)	-	400 - 900	100
	4	BiBr₃₍_тв)	Н_2(газ)	Bi₍_тв)	HBr_(газ)	-	510 - 540	5
	5	Ce₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	CeCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	700 -1050	50
	6	La₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	LaCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	600 -1100	100
	7	Re₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	ReCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	320 - 420	20
	8	V₂O₅₍_тв)	Cl_2(газ)	VCl₂₍_тв)	O₂₍_газ)	-	600 - 900	50
	9	SiC₍_тв)	O_2(газ)	Si₍_тв)	CO₍_газ)	-	1350 - 1600	50
	10	CuS₍_тв)	O_2(газ)	Cu₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	600 - 1300	100
	11	ZnS₍_тв)	O_2(газ)	Zn₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	450 - 700	50
	12	TiC₍_тв)	O_2(газ)	Ti₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	900 - 1200	50
	13	Ca₃(PO₄)₂₍_тв)	CO₍_газ)	CaO₍_тв)	P₂₍_газ)	CO₂₍_газ)	800 - 1400	100
	14	MgSiO₃₍_тв)	CO₍_газ)	MgO₍_тв)	Si₍_тв)	CO₂₍_газ)	1520 - 1640	20
	15	Ca₃(PO₄)₂₍_тв)	CO₍_газ)	CaO₍_тв)	P₄₍_газ)	CO₂₍_газ)	800 - 2000	200
	16	Mn₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	Mn₃O₄₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	900 - 1400	100
	17	SiC₍_тв)	CO₂₍_газ)	Si₍_тв)	CO₍_газ)	-	1400 - 1650	50
	18	AgJ₍_тв)	Н₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 600	50
	19	PbJ₂₍_тв)	HBr_(газ)	PbBr₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 600	50
	20	SnJ₄₍_тв)	Н₂S_(газ)	SnS₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 380	10
	21	CdBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	Cd₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 600	50
	22	CsBr₍_тв)	Н_2(газ)	Cs₍_тв)	HBr_(газ)	-	200 - 300	20
	23	CuBr₍_тв)	Н_2(газ)	Cu₍_тв)	HBr_(газ)	-	500 - 750	50
	24	FeBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	Fe₍_тв)	HBr_(газ)	-	870 - 950	10
	25	PbJ₂₍_тв)	Н_2(газ)	Pb₍_тв)	HJ_(газ)	-	480 - 600	20

Таблица 1 (продолжение) расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	40	-	60	-	10,1	470
2	-	30	-	70	-	50,7	750
3	-	20	-	80	-	101,3	950
4	-	20	-	90	-	152,0	500
5	-	60	-	40	-	202,6	650
6	-	70	-	30	-	303,9	550
7	-	80	-	20	-	10,1	450
8	-	90	-	10	-	50,7	550
9	-	50	-	50	-	101,3	1300
10	-	45	-	55	-	152,0	1350
11	-	55	-	45	-	202,6	750
12	-	35	-	65	-	303,9	1250
13	-	40	-	30	30	10,1	1470
14	-	40	-	-	60	50,7	1500
15	-	30	-	30	40	101,3	2100
16	-	25	-	75	-	152,0	1480
17	-	15	-	85	-	202,6	1350
18	-	15	-	85	-	202,6	640
19	-	25	-	75	-	303,9	640
20	-	35	-	65	-	10,1	400
21	-	10	-	90	-	10,1	650
22	-	20	-	80	-	50,7	350
23	-	30	-	70	-	101,3	810
24	-	40	-	60	-	152,0	850
25	-	50	-	50	-	202,6	450

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по температуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
3	1	BiF₃₍_тв)	Н_2(газ)	Bi₍_тв)	HF_(газ)	-	400 - 540	20
	2	BiF₃₍_тв)	Н_2(газ)	BiF₂₍_тв)	HF₍_газ)	-	780 - 1000	50
	3	CBr₄₍_тв)	Н_2(газ)	C₍_тв)	HBr_(газ)	-	320 - 380	10
	4	CaBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	Ca₍_тв)	HBr₍_газ)	-	400 - 700	50
	5	Y₂O₃₍_тв)	Cl₂₍_газ)	YCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	600 - 900	50
	6	WO₂₍_тв)	Cl₂₍_газ)	WCl₅₍_тв)	O₂₍_газ)	-	300 - 550	50
	7	Jr₂O₃₍_тв)	Cl₂₍_газ)	JrCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	560 - 700	20
	8	SiC₍_тв)	O₂₍_газ)	Si₍_тв)	CO₍_газ)	-	1350 - 1700	50
	9	CaC₂₍_тв)	O₂₍_газ)	Ca₍_тв)	CO₍_газ)	-	500 - 1100	100
	10	Mn₃C₍_тв)	O₂₍_газ)	Mn₍_тв)	CO₍_газ)	-	600 - 1300	100
	11	CaC₂₍_тв)	O₂₍_газ)	CaO₍_тв)	CO₍_газ)	-	400 - 700	50
	12	PbS₍_тв)	O₂₍_газ)	Pb₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	460 - 600	20
	13	B₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	B₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	460 - 600	20
	14	V₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	V₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	1860 - 2000	20
	15	TiO₂₍_тв)	CO₍_газ)	Ti₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	980 - 1120	20
	16	V₂O₅₍_тв)	CO₍_газ)	V₂O₃₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	700 - 1000	50
	17	CaBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CaO₍_тв)	HBr_(газ)	-	400 - 1000	100
	18	CdBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CdO₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 900	100
	19	BiBr₃₍_тв)	НCl_(газ)	BiCl₃₍_тв)	HBr_(газ)	-	350 - 430	10
	20	BiF₃₍_тв)	НCl_(газ)	BiCl₃₍_тв)	HF_(газ)	_-	410 - 500	10
	21	PbJ₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	PbS₍_тв)	HJ_(газ)	_-	500 - 640	20
	22	CaBr₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	CaS₍_тв)	HBr_(газ)	_-	400 - 1100	100
	23	CdBr₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	CdS₍_тв)	HBr_(газ)	-	400 - 750	50
	24	PbJ₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	PbO₍_тв)	HJ_(газ)	-	480 - 600	20
	25	SnJ₄₍_тв)	Н₂O_(газ)	SnO₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	330 - 400	10

Таблица 1 (продолжение) расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	10	-	90	-	302,9	600
2	-	20	-	80	-	202,6	750
3	-	30	-	70	-	101,3	440
4	-	40	-	60	-	50,7	740
5	-	50	-	50	-	10,1	930
6	-	60	-	40	-	302,9	600
7	-	70	-	30	-	202,6	500
8	-	80	-	20	-	101,3	1300
9	-	90	-	10	-	50,7	1170
10	-	25	-	75	-	10,1	1340
11	-	35	-	65	-	302,9	750
12	-	45	-	55	-	202,6	650
13	-	55	-	45	-	101,3	650
14	-	65	-	35	-	50,7	1810
15	-	75	-	25	-	10,1	1150
16	-	85	-	15	-	302,9	1070
17	-	35	-	65	-	50,7	1040
18	-	45	-	55	-	101,3	950
19	-	55	-	45	-	152,0	470
20	-	65	-	35	_-	202,6	540
21	-	15	-	85	_-	303,9	700
22	-	25	-	75	_-	10,1	1150
23	-	30	-	70	-	50,7	800
24	-	35	-	65	-	50,7	650
25	-	45	-	55	-	101,3	440

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
4	1	CdBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	Cd₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 600	50
	2	CsBr₍_тв)	Н_2(газ)	Cs₍_тв)	HBr_(газ)	-	200 - 300	20
	3	CuBr₍_тв)	Н_2(газ)	Cu₍_тв)	HBr_(газ)	-	500 - 750	50
	4	FeBr₂₍_тв)	Н_2(газ)	Fe₍_тв)	HBr_(газ)	-	870 - 950	10
	5	PbJ₂₍_тв)	Н_2(газ)	Pb₍_тв)	HJ_(газ)	-	480 - 600	20
	6	SnJ₄₍_тв)	Н_2(газ)	Sn₍_тв)	HJ_(газ)	-	280 - 400	20
	7	TiJ₄₍_тв)	Н_2(газ)	Ti₍_тв)	HJ_(газ)	-	280 - 400	20
	8	CuS₍_тв)	O₂₍_газ)	Cu₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	280 - 400	20
	9	PbS₍_тв)	O₂₍_газ)	Pb₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	800 - 1300	100
	10	V₂O₃₍_тв)	CO₍_газ)	V₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	480 - 600	20
	11	Nb₂O₅₍_тв)	CO₍_газ)	NbO₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	650 - 950	50
	12	Al₂O₃₍_тв)	CO_(газ)	Al₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	450 - 700	50
	13	MnO₍_тв)	H_2(газ)	Mn₍_тв)	Н₂O₍_газ)	-	300 - 900	100
	14	B₂O₃₍_тв)	Cl₂_(газ)	BCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	650 - 850	25
	15	ZnO₍_тв)	HCl_(газ)	ZnCl₂₍_тв)	Н₂O₍_газ)	-	300 - 500	50
	16	CuCl₂₍_тв)	H₂_(газ)	Cu₍_тв)	HCl₍_газ)	-	300 - 600	25
	17	CdO₍_тв)	CO_(газ)	Cd₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	300 - 600	50
	18	CaCl₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CaO₍_тв)	HCl_(газ)	-	500 - 1000	100
	19	SiC₍_тв)	Н₂O_(газ)	Si₍_тв)	CO₂₍_газ)	Н_2(газ)	1400 - 1700	50
	20	PbS₍_тв)	Н₂O_(газ)	Pb₍_тв)	Н_2(газ)	SO₂₍_газ)	480 - 600	20
	21	CaC₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CaO₍_тв)	Н_2(газ)	CO₍_газ)	480 - 600	20
	22	FeBr₂₍_тв)	HCl_(газ)	FeCl₂₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 900	100
	23	PbJ₂₍_тв)	HCl_(газ)	PbCl₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	450 - 700	50
	24	CdBr₂₍_тв)	HCl_(газ)	CdCl₂₍_тв)	HBr_(газ)	-	770 - 830	10
	25	CaBr₂₍_тв)	HCl_(газ)	CaCl₂₍_тв)	HBr_(газ)	-	900 - 1020	20

Таблица 1 (продолжение) расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	10	-	90	-	10,1	650
2	-	20	-	80	-	50,7	350
3	-	30	-	70	-	101,3	810
4	-	40	-	60	-	152,0	850
5	-	50	-	50	-	202,6	450
6	-	60	-	40	-	303,9	450
7	-	70	-	30	-	10,1	450
8	-	80	-	20	-	50,7	450
9	-	90	-	10	-	101,3	1340
10	-	15	-	85	-	152,0	450
11	-	25	-	75	-	202,6	990
12	-	50	-	50	-	303,9	750
13	-	60	-	40	-	202,6	500
14	-	50	-	50	-	101,3	670
15	-	25	-	75	-	101,3	460
16	-	10	-	90	-	152,0	580
17	-	17	-	83	-	202,6	470
18	-	20	-	80	-	303,9	740
19	-	20	-	50	30	10,1	1360
20	-	20	-	30	50	50,7	640
21	-	30	-	15	55	101,3	640
22	-	35	-	65	-	152,0	970
23	-	45	-	55	-	202,6	750
24	-	55	-	45	-	303,9	880
25	-	65	-	35	-	10,1	1050

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
5	1	NbO₂₍_тв)	Н_2(газ)	NbO₍_тв)	Н₂O_(газ)	-	750 - 1050	50
	2	TiO₂₍_тв)	Н_2(газ)	Ti₍_тв)	Н₂O_(газ)	-	1000 - 1140	20
	3	CuS₍_тв)	O_2(газ)	Cu₍_тв)	SO₃₍_газ)	-	600 - 1300	100
	4	MgSiO₃₍_тв)	Н_2(газ)	MgO₍_тв)	Si₍_тв)	Н₂O_(газ)	1520 - 1680	20
	5	TiO₂₍_тв)	CO₍_газ)	Ti₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	980 - 1120	20
	6	Al₂O₃₍_тв)	CO_(газ)	Al₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	350 - 900	50
	7	AgBr₍_тв)	H₂_(газ)	Ag₍_тв)	HBr₍_газ)	-	450 - 700	50
	8	MnO₍_тв)	H₂_(газ)	Mn₍_тв)	Н₂O₍_газ)	-	500 - 1000	100
	9	AgI₍_тв)	H₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HI₍_газ)	-	200 - 600	100
	10	Bi₂O₃₍_тв)	Cl₂_(газ)	BiCl₂₍_тв)	O₂₍_газ)	-	350 - 850	50
	11	BaO₍_тв)	Cl₂_(газ)	BaCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	300 - 550	50
	12	La₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	LaCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	600 -1100	100
	13	CO₍_газ)	H₂O_(газ)	CO₂₍_газ)	Н₂₍_газ)	-	1200 - 1950	50
	14	V₂O₅₍_тв)	Cl_{2 (газ)}	VCl₂₍_тв)	O₂₍_газ)	-	550 - 950	50
	15	PbI_{2 (}_тв)	HCl_(газ)	PbCl₂₍_тв)	HI₍_газ)	-	450 - 800	50
	16	PbI₂₍_тв)	H₂S_(газ)	PbS₍_тв)	HI₍_газ)	-	450 - 700	25
	17	Mn₃C₍_тв)	Н₂O_(газ)	Mn₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	700 - 1000	50
	18	PbS₍_тв)	Н₂O_(газ)	Pb₍_тв)	Н_2(газ)	SO_2(газ)	480 - 600	20
	19	SiC₍_тв)	Н₂O_(газ)	Si₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	1350 - 1650	50
	20	PbI₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	PbO₍_тв)	HI_(газ)	-	480 - 600	20
	21	SnI₄₍_тв)	Н₂O_(газ)	SnO₂₍_тв)	HI_(газ)	-	330 - 400	10
	22	FeBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	FeO₍_тв)	HBr_(газ)	-	650 - 950	50
	23	AgBr₍_тв)	Н₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HBr_(газ)	-	320 - 440	20
	24	AgI₍_тв)	Н₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HI_(газ)	-	300 - 420	20
	25	PbS₍_тв)	O₂_(газ)	Pb₍_тв)	SO₃_(газ)	-	450 - 650	20

Таблица 1 (продолжение)

расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	40	-	60	-	10,1	1080
2	-	50	-	50	-	50,7	1170
3	-	45	-	55	-	152,0	1350
4	-	10	-	-	90	152,0	1480
5	-	75	-	25	-	10,1	1150
6	-	85	-	15	-	303,9	650
7	-	30	-	70	-	152,0	670
8	-	20	-	80	-	101,3	900
9	-	15	-	85	-	101,3	500
10	-	75	-	25	-	152,0	790
11	-	50	-	50	-	202,6	540
12	-	70	-	30	-	303,9	550
13	20	30	15	35	-	101,3	1300
14	-	90	-	10	-	50,7	930
15	-	45	-	55	-	101,3	650
16	-	65	-	35	-	152,0	550
17	-	20	-	50	30	202,6	1050
18	-	20	-	30	50	303,9	450
19	-	30	-	15	55	10,1	1300
20	-	35	-	65	-	50,7	650
21	-	45	-	55	-	101,3	440
22	-	55	-	45	-	152,0	1000
23	-	65	-	35	-	202,6	480
24	-	15	-	85	-	303,9	450
25	-	90	-	10	-	101,3	540

Исходные данные для выполнения

№ варианта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
6	1	V₂O₅₍_тв)	Н_2(газ)	V₂O₃₍_тв)	Н₂O_(газ)	-	650 - 900	50
	2	N₂O₄₍_газ)	-	NO₂ ₍_газ)	-	-	500 - 1200	100
	3	C₍_тв)	Н₂O_(газ)	CO₂₍_газ)	Н₂₍_газ)	-	300 - 1200	100
	4	FeO₍_тв)	Н_{2 (газ)}	Fe₍_тв)	Н₂O₍_газ)	-	700 - 1000	50
	5	ZnS₍_тв)	O₂_(газ)	Zn₍_тв)	CO₃₍_газ)	-	450 - 700	50
	6	Cr₂O₃₍_тв)	Cl_2(газ)	CrCl₃₍_тв)	O₂₍_газ)	-	300 - 700	100
	7	AgF₍_тв)	H₂_(газ)	Ag₍_тв)	HF₍_газ)	-	450 - 750	50
	8	V₂O₅₍_тв)	CO_(газ)	V₍_тв)	CO₂₍_газ)	-	450 - 1050	100
	9	AlCl₃₍_тв)	H₂_(газ)	Al₍_тв)	HCl₍_газ)	-	320 - 600	50
	10	PCl₃₍_газ)	Cl₂₍_газ)	PCl₅₍_газ)	-	-	400 - 1000	100
	11	Ti₍_тв)	CO₂_(газ)	TiO₂₍_тв)	CO₍_газ)	-	850 - 1350	100
	12	V₂O₅₍_тв)	H₂_(газ)	V₂O₃₍_тв)	Н₂O₍_газ)	-	650 - 950	50
	13	Mn₃C₍_тв)	Н₂O_(газ)	Mn₍_тв)	CO₂₍_газ)	Н_2(газ)	650 - 950	50
	14	CaBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CaO₍_тв)	HBr_(газ)	-	400 - 1000	100
	15	CdBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	CdO₍_тв)	HBr_(газ)	-	300 - 900	100
	16	BiBr₃₍_тв)	НCl_(газ)	BiCl₃₍_тв)	HBr_(газ)	-	350 - 430	10
	17	BiF₃₍_тв)	НCl_(газ)	BiCl₃₍_тв)	HF_(газ)	_-	410 - 500	10
	18	PbJ₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	PbS₍_тв)	HJ_(газ)	_-	500 - 640	20
	19	CaBr₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	CaS₍_тв)	HBr_(газ)	_-	400 - 1100	100
	20	CdBr₂₍_тв)	Н₂S_(газ)	CdS₍_тв)	HBr_(газ)	-	400 - 750	50
	21	SiC₍_тв)	Н₂O_(газ)	Si₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	1350 -1650	50
	22	AgJ₍_тв)	Н₂O_(газ)	Ag₂O₍_тв)	HI_(газ)	-	320 - 440	20
	23	PbJ₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	PbO₍_тв)	HI_(газ)	-	450 - 750	50
	24	FeBr₂₍_тв)	Н₂O_(газ)	FeO₍_тв)	HBr_(газ)	-	870 - 950	10
	25	AgI₍_тв)	H₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HI₍_газ)	-	300 - 600	50

Таблица 1 (продолжение)

расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	75	-	25	-	10,1	950
2	80	-	20	-	-	101,3	950
3	-	20	-	30	50	101,3	640
4	-	30	-	70	-	152,0	860
5	-	55	-	45	-	202,6	660
6	-	50	-	50	-	101,3	750
7	-	30	-	70	-	50,7	600
8	-	70	-	30	-	101,3	1000
9	-	50	-	50	-	101,3	400
10	30	30	40	-	-	152,0	650
11	-	20	-	80	-	202,6	1150
12	-	75	-	25	-	303,9	830
13	-	30	-	15	55	10,1	990
14	-	35	-	65	-	50,7	1040
15	-	45	-	55	-	101,3	950
16	-	55	-	45	-	152,0	470
17	-	65	-	35	_-	202,6	540
18	-	15	-	85	_-	303,9	700
19	-	25	-	75	_-	10,1	1150
20	-	30	-	70	-	50,7	800
21	-	15	-	40	45	101,3	1300
22	-	20	-	80	-	152,0	480
23	-	30	-	70	-	202,6	800
24	-	40	-	60	-	303,9	990
25	-	15	-	85	-	152,0	500

Исходные данные для выполнения

№ вари анта	№ задания	Исследование 1
		Схема реакции: aA + bB = cC + dD + eE					Температурный интервал, К	Шаг по темпе-ратуре
		Компоненты
		A	B	C	D	E
1	2	3	4	5	6	7	8	9
7	1	PbJ₂₍_тв)	CH_4(газ)	Pb₍_тв)	C₍_тв)	HJ_(газ)	400-520	20
	2	CdBr₂₍_тв)	CH_4(газ)	Cd₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	380 - 600	20
	3	AgJ₍_тв)	CH_4(газ)	Ag₍_тв)	C₍_тв)	HJ_(газ)	320 - 400	10
	4	SnJ₄₍_тв)	CH_4(газ)	Sn₍_тв)	C₍_тв)	HJ_(газ)	320 - 400	10
	5	TiJ₄₍_тв)	CH_4(газ)	Ti₍_тв)	C₍_тв)	HJ_(газ)	320 - 400	10
	6	AgF₍_тв)	CH_4(газ)	Ag₍_тв)	C₍_тв)	HF_(газ)	400 - 700	50
	7	AgBr₍_тв)	CH_4(газ)	Ag₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	400 - 700	50
	8	PbO₍_тв)	CH_4(газ)	Pb₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	300 - 600	50
	9	NbO₂₍_тв)	CH_4(газ)	NbO₍_тв)	CO₍_газ)	Н₂O_(газ)	400 - 1000	100
	10	BaO₍_тв)	CH_4(газ)	Ba₍_тв)	CO₂₍_газ)	Н₂O_(газ)	300 - 600	50
	11	Cu₂O₍_тв)	CH_4(газ)	Cu₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	650 - 1350	100
	12	MnO₍_тв)	CH_4(газ)	Mn₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	400 - 1000	100
	13	NbO₂₍_тв)	CH_4(газ)	NbO₍_тв)	CO₍_газ)	Н_2(газ)	400 - 1000	100
	14	TiO₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Ti₍_тв)	CO₂₍_газ)	Н_2(газ)	400 - 1000	100
	15	NbO₂₍_тв)	C₂H₂_(газ)	NbO₍_тв)	CO₍_газ)	Н₂O_(газ)	400 - 1000	100
	16	Cu₂O₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Cu₍_тв)	CO₂₍_газ)	Н₂O_(газ)	700 - 1300	100
	17	CuBr₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Cu₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	400 -700	50
	18	FeBr₂₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Fe₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	300 - 900	100
	19	TiBr₄₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Ti₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	230 - 300	10
	20	CdBr₂₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Cd₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	300 - 600	50
	21	AgF₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Ag₍_тв)	C₍_тв)	HF_(газ)	400 - 700	50
	22	AgBr₍_тв)	C₂H₂_(газ)	Ag₍_тв)	C₍_тв)	HBr_(газ)	400 - 700	50
	23	AgJ₍_тв)	Н₂S_(газ)	Ag₂S₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 600	50
	24	PbJ₂₍_тв)	HBr_(газ)	PbBr₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 600	50
	25	SnJ₄₍_тв)	Н₂S_(газ)	SnS₂₍_тв)	HJ_(газ)	-	300 - 380	10

Таблица 1 (окончание) расчетно-графического задания № 1

№ за- да- ния	Исследование 2
	Фактический состав газовой смеси, Об. %					Общее давление (Р_общ), кПа	Темпе- ратура, К
	Компоненты
	A	B	C	D	E
10	11	12	13	14	15	16	17
1	-	10	-	-	90	10,1	550
2	-	20	-	-	80	50,7	640
3	-	30	-	-	70	101,3	440
4	-	40	-	-	60	152,0	440
5	-	50	-	-	50	202,6	440
6	-	60	-	-	40	303,9	750
7	-	70	-	-	30	10,1	750
8	-	20	-	50	30	50,7	660
9	-	20	-	30	50	101,3	1050
10	-	30	-	15	55	152,0	650
11	-	20	-	50	30	202,6	1400
12	-	20	-	30	50	303,9	1050
13	-	30	-	15	55	10,1	1050
14	-	40	-	30	30	50,7	1040
15	-	30	-	40	30	101,3	1040
16	-	20	-	40	40	152,0	680
17	-	15	-	-	85	202,6	750
18	-	25	-	-	75	303,9	940
19	-	35	-	-	65	10,1	320
20	-	45	-	-	55	50,7	640
21	-	55	-	-	45	101,3	750
22	-	65	-	-	35	152,0	750
23	-	15	-	85	-	202,6	640
24	-	25	-	75	-	303,9	640
25	-	35	-	65	-	10,1	400

3. ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЯ

В начале расчёта необходимо переписать формулировку задания (п.1), вписывая вместо многоточия исходные данные, взятые из табл.1. После подстановки стехиометрических коэффициентов (см. задание 26 в варианте 1) уравнение реакции примет вид:

FeS_(тв)+2HCl_(г)=FeCl_2(тв)+H₂S_(г)

3.1. Исследование 1

Для удобства последующих расчетов составляем таблицу исходных данных, используя справочный материал[1 – 3].

Таблица 2

Исходные данные для термодинамического исследования реакции:

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

N_{0_} п\п	Вещество	ΔH⁰₂₉₈, кДж/моль	S⁰_298, Дж/моль*К	Коэффициенты в уравнение a+bT+c’T^-2, Дж/моль*К
N_{0_} п\п	Вещество	ΔH⁰₂₉₈, кДж/моль	S⁰_298, Дж/моль*К	а	b*10³	c’*10^-5
1	FeS	-96460	67,41	21,73	110,35	0
2	HCl	-92300	186,6	26,5	4,6	1,09
3	FeCl₂	-342900	129,2	79,3	8,71	0
4	H₂S	-20100	205,5	29,37	15,38	0