Файл: Термодинамика 8 билет Химиялы тепетедік термодинамикасы бойынша біліміізді талылап, тсіндірііз.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.03.2024

Просмотров: 10

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.





3. 500 K реакция үшін тепе-теңдік константасын есептеу CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г). 500 К-де CO (г) және CH3OH (г) үшін ∆fG0 -155,41 кДж·моль–1 және -134,20 кДж·моль–1 тең.

при 500 K.   fGoдля CO(г) и CH3OH(г) при 500 К равны –155.41 кДж. моль–1 и –134.20 кДж. моль–1 соответственно.

Решение  Goреакции:

 rGo  fGo(CH3OH) –   fGo(CO) = –134.20 – (–155.41) = 21.21 кДж. моль–1.

= 6.09  10–3.
10 билет


  1. Фазалық тепе-теңдік дегеніміз не және негізгі түсініктемелер мен анықтамаларды ажыратып, жіктеп талқылаңыз.

Фазалық тепе-теңдік — термодинамикалық тепе-теңдіктегі фазалардың бір мезгілде көп фазалық жүйеде болуы. Магниттелу осі бірдей, магниттелгіштігінің бағыты әр түрлі ферромагнетиктің екі фазасы (сыртқы магнит өрісі болмағанда), сыртқы магнит өрісіндегі металдың қалыпты және асқын өткізгіштік фазалары, т.б. тепе-теңдікте бола алады. Тепе-теңдік жағдайда бөлшек бір фазадан екінші фазаға ауысқанда жүйе энергиясы өзгермейді, яғни әрбір құраушының әр түрлі фазалардағы химиялық потенциалдары бірдей болады. Бұдан Гиббстің фазалар ережесі шығады. Мысалы, екі құраушы жүйенің үш фазасы әр түрлі температура кезінде тепе-теңдікте бола алады. Бірақ құраушылардың қысымы мен концентрациясы толықтай берілген температурамен анықталады. Қысым шексіз аз өзгеретін фазалық ауысу кезіндегі (қайнау, балқу, т.б.) температураның өзгерісі 
Клапейрон-Клаузиус теңдеуімен анықталады. Фазалық тепе-теңдік жағдайларында бір термодинамикалық айнымалы шамалардың екінші термодинамик. айнымалы шамаларға тәуелділігін кескіндейтін графиктер тепе-теңдік сызықтары, ал олардың жиынтығы күй диаграммалары деп аталады. Қатты денелерде термодинамик. тепе-теңдікке келтіретін диффузия процестерінің баяулығынан тепе-тең фазалармен қатар тепе-тең емес фазалар пайда болады. Бұл жағдайда фазалар ережесі орындалмауы мүмкін. Фазалар ережесі фазалар бір-бірінен өзгешеленетін сындар нүктеде орындалмайды. Бөлшектердің арасында алыстан әсер ететін күштер болмайтын көлемді үлгілерде тепе-тең фазалар арасындағы шекара мейлінше аз болады. Фазалардың бөліну шекарасының пішіні беттік энергияның ең аз болу шартымен анықталады.
Фазалық тепе-теңдік — термодинамикалық тепе-теңдіктегі фазалардың бір мезгілде көп фазалық жүйеде болуы. Тепе-теңдік жағдайда бөлшек бір фазадан екінші фазаға ауысқанда жүйе энергиясыөзгермейді, яғни әрбір құраушының әр түрлі фазалардағы химиялық потенциалдары бірдей болады. Бұдан Гиббстің фазалар ережесі шығады. Мысалы, екі құраушы жүйенің үш фазасы әр түрлі температура кезінде тепе-теңдікте бола алады. Бірақ құраушылардың қысымы мен концентрациясы толықтай берілген температурамен анықталады. Қысым шексіз аз өзгеретін фазалық ауысу кезіндегі (қайнау, балқу, т.б.) температураның өзгерісі Клапейрон-Клаузиус теңдеуімен анықталады. Фазалық тепе-теңдік жағдайларында



  1. Гиббс фазалар ережесіне талдау жасаңыз.


Гиббс фаза ережесі — термодинамикалық тепе-теңдіктегі гетерогендік жүйедегі фаза саны қоспалар санынан екеуден артық болуы мүмкін еместігі туралы заң.[1]

{\displaystyle \,\!G=\mu _{1}N_{1}+\mu _{2}N_{2}} ,

Гиббстік фазалар ережесі – термодинамикалық тепе-теңдік жағдайда тұрған гетерогендік жүйеде, фазалар саны компоненттер санынан екі екіден артық болмауы керек делінген заң. Мұны американ физигі Джозайя Гиббс (1839 – 1903) тұжырымдаған.


3. N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г) реакциясы үшін 298 К-де KP = 6,0·105, ал ∆fH0 (NH3) = -46,1 кДж·моль–1. 500 К-де тепе-теңдік константасының мәнін бағалаңыз.

Решение. Пусть прореагировало   моль CO. Тогда




CO(г)

+

2H2(г)

=

CH3OH(г)

Исходное количество:

1




2




0

Равновесное количество:

1–




2–2




 

Всего в равновесной смеси:

3–2  моль компонентов + 1 моль N2 = 4–2  моль

Равновесная мольная доля













Следовательно, KX =   и KP = KX.P–2 =  .

Таким образом, 6.09
 10–3 =  .

Решая это уравнение, получаем   = 0.732. Соответственно, мольные доли веществ в равновесной смеси равны:  = 0.288,  = 0.106,  = 0.212 и  = 0.394.