Создан заказ №3562000
17 января 2019
Задание 4 2 1 В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т = 855 К протекает газофазная реакция НСОН = H2 + СО
Как заказчик описал требования к работе:
Нужно выполнить контрольную по химии. Есть 6 задач и 3 теор.вопроса, срок - к 23-ему числу. Оплату обсудим в личном диалоге.
Фрагмент выполненной работы:
Задание 4.2.1 В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т = 855 К протекает газофазная реакция НСОН = H2 + СО. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции НСОН = H2 + СО и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Выполняя задание, придерживаясь следующего плана действий:
а) используя понятие о химической переменной ξ, выведите формулу, связывающую парциальное давление исходного вещества с общим давлением реакционной смеси;
б) рассчитайте парциальное давление и молярную концентрацию исходного вещества в реакции НСОН = H2 + СО указанные промежутки времени t;
в) на основании результатов вычислений постройте графики зависимостей С = f(t), lnС = f(t), 1/С = f(t), 1/С2 = f(t);
г) проведите анализ графических зависимостей и определите порядок реакции НСОН = H2 + СО;
д) определите порядок реакции методом подстановки;
е) напишите кинетическое уравнение для реакции НСОН = H2 + СО в дифференциальной и интегральной формах, вычислите значения константы скорости k реакции НСОН = H2 + СО в указанные промежутки времени. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод. Если k меняется мало – усредните ее значение;
ж) определите период полупревращения t1/2 и время t15% за которое прореагирует 15 % исходного вещества при температуре T;
з) найдите концентрацию исходного вещества в момент времени t1 от начала реакции.
Решение:
a) Для идеального газа параметры состояния связаны уравнением Клапейрона-Менделеева, из которого следует:
P=mM∙V∙R∙T=nV∙R∙T=C∙R∙T
C=PRT
где m и M - масса и молярная массы газа;
P – давление;
T – температура;
V -объём газа;
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная;
n - количество вещества газа.
Поскольку объём реактора известен, то для определения концентрации исходного вещества в различные промежутки необходимо найти количество вещества. Воспользуемся понятием химической переменной и выразим через неё количество вещества исходного реагента в различные промежутки времени
n=PVRT ξ=-∆nНСОНHНСОН
∆nНСОН=-ξ∙HНСОН=-ξ
nНСОН=n0,НСОН-∆nНСОН=n0,НСОН-ξ
nСО=n0,СО+∆nСО=n0,СО+ξ= +ξ
nH2=n0,H2+∆nH2=n0,H2+ξ= +ξ
Начальное количество исходного реагента НСОН рассчитывается на основании величины общего давления Р0 в момент времени t0:
n0,НСОН=P0VRT
Для наглядности количество вещества участников реакции, имеющихся в реакционной газовой смеси в начальный момент и последующие промежутки времени, представим в виде таблицы
Таблица 1
Количество вещества, моль НСОН = H2 + СО
начальное n0,i
n0,НСОН
0 0
изменение к моменту времени t ∆ni
-ξ
ξ
ξ
в момент времени t ni
n0,НСОН-ξ
ξ
ξ
Тогда в любой промежуток времени t (кроме начального) суммарное количество вещества газов будет равно
ini=nНСОН+nСО+nH2=n0,НСОН-ξ+ξ+ξ= n0,НСОН+ξ=P0VRT+ξ
ini=nНСОН+nСО+nH2=PtVRT
где Pt – общее давление в реакторе в момент времени t ≠ 0. Тогда получим:
P0VRT+ξ=PtVRT
ξ=PtVRT-P0VRT=VRTPt-P0
n0,НСОН=n0,НСОН-ξ=P0VRT-VRTPt-P0=VRT2P0-Pt
Откуда формула для расчета концентрации исходного вещества в различные промежутки времени на основании величины общего давления примет вид
CНСОН=nНСОНV=VVRT2P0-Pt=2P0-PtRT
б) К такому, же выводу относительно формулы для расчета концентрации НСОН можно прийти, используя для размышлений парциальные давления газообразных реагентов, закон Дальтона и уравнение Менделеева-Клапейрона. В начальный момент времени t = 0 в реакторе имеется только НСОН (согласно условию задачи) и общее давление равно парциальному давлению этого вещества, далее во все последующие моменты времени общее давление Pt равно (согласно закону Дальтона) сумме парциальных давлений НСОН, СО и Н2.
Таблица 2
Парциальные давления газов НСОН = H2 + СО
В исходном состоянии P0 0 0
в момент времени t от начала реакции P0 – px
px
px
Общее давление в системе Pt = P0 – px + px + px = P0 + px
px = Pt - P0
nНСОН=P0-Pt-P0=2P0-Pt
CНСОН=2P0-PtRT
Результаты вычислений концентрации формальдегида поместим в таблицу 3
Таблица 3
Время t·10-6,с 0 1,2 2,4 6,0 18,0 24,0
Общее давление при Т = 855 К Р, кПа 48,06 59,95 67,12 77,94 88,01 89,77
CНСОН, моль/м3
6,8 5,1 4,1 2,6 1,1 0,9
Для определения порядка реакции графическим методом вычислим значения логарифма концентрации НСОН, обратной концентрации НСОН и квадрата обратной концентрации НСОН в указанные промежутки времени t от начала реакции...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
18 января 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Задание 4 2 1 В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т = 855 К протекает газофазная реакция НСОН = H2 + СО.docx
2019-04-30 06:55
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Автору огромное спасибо за помощь, в кратчайшие сроки заказ был выполнен. АВТОРА СОВЕТУЮ.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
