ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия протекания реакции и аналитическое выражение для константы равновесия из "Практикум по физической химии" Условия протекания реакции и аналитическое выражение для константы равновесия. Реакция взаимодействия окиси углерода с водяным паром имеет большое промышленное значение при получении технического водорода. [c.70] При проведении реакции в промышленных условиях в качестве источника окиси углерода используют водяной газ или смесь водяного и воздушно-генераторного газов . В первом случае, после очистки газов от СО2, конечным продуктом практически будет водород, применяемый для синтезов многих органических веществ и, в частности, метанола. Во втором случае конечным продуктом будет азото-водородная смесь, необходимая для синтеза аммиака. [c.70] Опыт показывает, что реакция взаимодействия окиси углерода с водяным паром протекает с отрицательным тепловым эффектом, следовательно, при понижении температуры равновесие будет сдвигаться в сторону образования водорода и двуокиси углерода. Однако при температуре ниже 1000° скорость в аимодействия СО с Н2О очень мала. Применение катализаторов ускоряет реакцию и дает возможность проводить ее при температурах порядка 450—550° со скоростью, удовлетворяющей производственным условиям. [c.70] В качестве катализаторов на практике чаще всего применяют окись железа с добавками окисей калия, алюминия, хрома, магния, свинца и других металлов. [c.71] Реакция взаимодействия окиси углерода с водяным паром протекает без изменения числа молей. [c.71] Значение константы не будет зависеть от того, в каких единицах выражены концентрации и парциальные давления. [c.71] Константа равновесия может быть определена путем изучения как прямой, так и обратной реакций. [c.71] Если при изучении равновесия исходить из смеси водорода и двуокиси углерода, то расчет состава смеси газов, пришедшей в равновесие, может быть произведен следующим образом. [c.71] Любое из приводимых выражений (35) позволяет определить значение х. [c.72] Подставляя найденное числовое значение х в уравнение (34), вычисляем величину константы равновесия реакции. [c.72] Состав газовой смеси (в долях моля) в разных стадиях реакции СОг + На СО + Н2О приведен ниже. [c.72] Если начальными продуктами при изучении равновесия являются окись углерода и водяной пар, то состав газовой смеси (в долях моля) в разных стадиях реакции СО Н2О - СО + Нг может быть представдев следующей таблицей. [c.72] Здесь 0 и /о — соответственно молярные доли окиси углерода и водяного пара в исходной газовой смеси, а у — степень превращения СО в момент достигнутого равновесия. [c.73] Таким образом, для расчета константы равновесия необходимо знать состав исходной газовой смеси ко и /о) и степень превращения окиси углерода у. [c.73] Опыт показывает, что анализ исходной газовой смеси, содержащей водяные пары, в ряде случаев несколько затруднителен. Поэтому величины ко и 1о при постановке опыта (см. ниже) определяют путем расчета на основании заданного значения объемной скорости окиси углерода и анализа равновесной смеси газов. [c.73] Здесь — вес водяных паров (в граммах), адсорбированных поглотительной системой в результате пропускания через последнюю равновесной паро-газовой смеси в течение т минут. [c.74] Определив числовые значения ко, /о и г/ и подставляя их в уравнение (38), вычисляют величину константы равновесия. [c.74] Вернуться к основной статье