Константы равновесия реакций образования газов

Пример 13. Используя справочные данные, найти приближенное значение температуры, при которой константа равновесия реакции образования водяного газа С(графит) + Н20(г) СО(г) + Н2(г) равна единице. Зависимостью АН° и AS° от температуры пренебречь. [c.41]

Пример 4. Константа равновесия реакции образования водяного газа СО + НзО СОа+Нз+ЮгЗО (при 20" С) [c.252]

Пример 10. Используя справочные данные, найти приближенное значение температуры, при которой константа равновесия реакции образования водяного газа С(графит) + НаО(г.) [c.98]

Рис. 8. Зависимость константы равновесия реакции образования водяного газа от свойств применяемого угля

В этом примере мы рассчитаем равновесие при общих давлениях 1, 10 и 100 атм и учтем влияние того обстоятельства, что газы не являются идеальными. В таблицах Россини можно найти значения логарифма равновесной константы образования — log ЛГ/ —для каждого компонента реакции. Сгруппировав их, как это делается обычно (см. уравнения (VII-1) п (VII-5), и взяв антилогарифм, получим константу равновесия реакции. Используя уравнение (VII-22), получим [c.376]

Здесь приведены температуры и энтальпии полиморфных переходов, плавления, испарения и сублимации. Для веществ во всех агрегатных состояниях твердом (кристалл, стекло), жидком (включая переохлажденную жидкость) и газообразном (реальный и идеальный газ) — даны теплоемкость, энтропия, энтальпия и приведенная энергия Гиббса. Для веществ в состоянии идеального газа в некоторых случаях даны также энтальпия, энергия Гиббса и логарифм константы равновесия реакции образования. В справочник включены только экспериментальные калориметрические данные о теплоемкости твердых, жидких и газообразных веществ и теплотах их фазовых превращений и основанные на таких данных значения термодинамических свойств веществ в конденсированном состоянии. Для веществ в состоянии идеального газа принимались в первую очередь результаты расчетов, выполненных методами статистической термодинамики, а также наиболее надежные результаты, полученные сравнительным методом или методом инкрементов. Если таблицы термодинамических свойств в отобранной работе содержали также данные об энтальпии, энергии Гиббса и константе равновесия реакции образования, то такие данные включались в справочник без критического их рассмотрения. [c.4]

Пусть на а моль ЫНз приходится Ь моль СОа, причем Ь С о.. При взаимодействии этих газов устанавливается равновесие между у моль выделившегося в твердую фазу карбамата, Ь — у моль оставшейся в газовой фазе СОа и о. моль ЫНз (изменением а при установлении равновесия можно пренебречь ввиду большого избытка аммиака). Константа равновесия реакции образования карбамата аммония при давлениях до 20—30 ат равна [c.136]

Пример. Для образования углекислого газа по реакции СО + НгО СОа + На взято 80% НаО и 20% СО (по массе). Константа равновесия реакции при температуре 800 К Кс= 4,12. Определить равновесный состав смеси и выход водорода, если в начале реакции был взят 1 кг водяного пара. [c.122]

Одной из основных идей современной физики и химии является понятие о квантованных состояниях нли квантованных энергетических уровнях. Большое значение этих представлений для химии обусловлено тем, что все равновесные свойства газов могут быть вычислены на основании данных об энергетических уровнях их молекул. К этим свойствам относятся термодинамические величины теплоемкости, энтропии, свободные энергии образования и константы равновесия химических реакций. Во многих случаях величины, вычисленные таким образом, точнее, чем найденные экспериментально в других случаях вычисления являются единственно доступным в настоящее время методом получения необходимых данных, так как проведение соответствующих экспериментальных измерений практически невозможно. [c.292]

Выражение для константы равновесия, относящееся к определенным условиям проведения реакции, дает сведения об отношении концентраций продуктов к концентрациям реагентов в состоянии, когда прямая и обратная реакции взаимо скомпенсированы. На константу равновесия не влияют изменения концентраций реагентов и продуктов. Однако если имеется возможность непрерывно выводить продукты из реакционной смеси, то тем самым реагирующая система может постоянно удерживаться в неравновесном, несбалансированном состоянии. В этих условиях возникает необходимость во все новых количествах реагентов и происходит непрерывное образование все новых количеств продуктов. Такой способ проведения реакции осуществим, если один из продуктов реакции может выделяться из реакционной системы в виде газа, конденсироваться или вымораживаться из газовой фазы в виде жидкости или твердого вещества, вымываться из газовой смеси потоком жидкости, в которой он обладает повышенной растворимостью, либо осаждаться из газа или раствора. [c.189]

В настоящее время окисление концентрированного сероводорода до серы в промышленных масштабах осуществляется методом Клауса, где в качестве окислителя выступает диоксид серы. Однако более перспективным представляется способ, основанный на избирательном каталитическом окислении сероводорода без его предварительного извлечения из углеводородных газов. Такой метод исключает необходимость предварительной очистки газов от сероводорода, его концентрирования и окисления до диоксида серы. Не ограничивает применение этого способа и термодинамика процесса, так как окисление сероводорода до серы является экзотермической реакцией. В интервале 100...300°С константа равновесия колеблется в пределах 10 . ..10 что свидетельствует о практически полном смещении равновесия в сторону образования целевого продукта. [c.97]

Результаты расчета логарифмов констант равновесия реакции образования синильной кислоты из элементов С (графит) + 1/2Нг (газ) + I/2N2 (ra3)- H N [c.382]

В случае горячих пламен условия протекания реакции горения таковы, что в зоне сгоревших газов устанавливается термодинамическое равновесие, отвечающее температуре этой зоны, т. е. максимальной температуре пламени. Эта температура может быть вычислена из теплового баланса пламени, для чего (как и в случае взрывного метода) должны быть известны соответствующие константы равновесия, энтальпии образования и теплоемкости. Когда одна из этих величин не известна, она может быть определена в результате измерения максимальной температуры пламени [5]. [c.10]

Известен ряд методов термодинамического расчета, в основе которых лежит использование иатериального и теплового баланса и закона действующих иасс, находящего свое выражение в равновесии реакции образования водяного газа, основной реакции процесса газификации. Так В.С.Альтшуллер и Г.В.Клириков [1-4] рассчитали равновесный состав газа, решая сложную систему уравнений, состоящую из уравнений констант равновесия ряда реакций газификации мазута кислородом, водяным паром и парокислородной смесью, уравнений констант равновесия диссоциации компонентов получаемой газовой смеси и уравнений материального баланса. [c.115]

Значительная часть приводимых в таблице значений энергии диссоциации основана на результатах измерений констант равновесия реакций образования данного соединения. В этих случаях в третьей графе кроме метода измерения константы равновесия, как правило, указывается соответствующая реакция. Рекомендуемые значения могут отличаться от полученных в оригинальных работах, поскольку в настоящей таблице и табл. 4 все численные значения представляют систему взаимно согласованных величин. В связи с этим данные, полученные при экспериментальных измерениях энергий диссоциации, были пересчитаны на основании принятых в табл. 4 энтальпий образования одноатомных газов с учетом изменения энергий диссоциации тех молекул, которые использовались в оригинальных работах как стандартные. [c.18]

Задача 3. При температуре 930° К константа равновесия реакции образования водяного газа (СО НгО СОг + Нг) равна единице. Смесь, состоящая из 20% окиси углерода и 80% водяного пара, на1ревается до 930° К. Требуется определить состав смеси при равновесии. [c.131]

Константа равновесия реакции образования водяного газа [c.177]

Для расчета равновесных составов сложных смесей, устанавливающихся в системе в результате того или иного процесса, необходимы сведения о константах равновесия всех независимых реакций, возможных в данной системе. Число таких реакций равно числу веществ, входящих в систему, минус число элементов, образующих эти вещества (и электрон, если в реакции участвуют ионизованные газы). При составлении таблиц термодинамических свойств для большого круга веществ целесообразно вычислять константы равновесия всех соединений для одного из двух типов реакции для реакций образования (или диссоциации) этих соединений из элементов в стандартных состояниях или для реакций диссоциации на атомы. В первом случае существенным преимуществом является то, что тепловой эффект соответствующей реакции равен теплоте образования вещества из элементов в стандартном состоянии и не зависит от данных для других веществ. Однако использование констант равновесия такого типа в высокотемпературных расчетах, когда элементы находятся в состояниях, отличных от их стандартного состояния, требует дополнительных данных о давлении насыщенных паров таких элементов. Кроме того, при расчете составов сложных смесей на электронных счетных машинах удобнее использовать константы равновесия реакций атомизации. Поэтому в настоящем Справочнике для всех двух- и многоатомных газов (кроме заряженных газов) приводятся константы равновесия их реакций диссоциации на атомы, тепловые эффекты которых равны теплотам диссоциации (или атомизации) молекул соответствующих газов. Для заряженных одноатомных и двухатомных газов приводятся константы ионизации соответствующего нейтрального или отрицательно заряженного газа, а для веществ в конденсированном состоянии — давления паров, являющиеся константой равновесия реакции сублимации или испарения. Очевидно, что в последнем случае [c.31]

Основное достоинство каталитических приемов — возможность достижения чрезвычайно высокой степени очистки газа — иногда до 99,9%.. Предельное остаточное содержание примесей в газе после каталитической очистки определяется в основном условиями равновесия реакций. В промышленных условиях (при 100—500°С) константы равновесия реакций, на которых основана очистка, обычно весьма велики и реакции практически необратимы. Поэтому остаточное содержание токсичных примесей в газе, как правило, мало и не превышает ПДК. Недостаток каталитической очистки — образование новых вешеств, которые иногда необходимо удалять из газа абсорбционными или адсорбционными методами. Это снижает общий экономический эффект очистки. [c.237]

Рост давления приводит к уменьшению константы равновесия, если реакция идет с увеличением числа молей, либо к ее увеличению, если в ходе реакции это число уменьшается (например, при образовании аммиака из азота и водорода). При увеличении числа молей смеси разбавление ее инертным газом увеличивает константу равновесия. [c.20]

Константа равновесия реакции (4.103) равна / Сроэвю = = 6,6-10 . Однако вследствие адсорбции на цеолитах образующейся воды равновесие смещается вправо [81]. В табл. 4.83 приведены сравнительные данные ио образованию OS в природном газе с различной исходной концентрацией H,S и содержании СО,, равном 2,2 % мол. ири давлении 52,5 ата на [c.396]

Для хемосорбционных процессов, когда, например, растворенный газ реагирует с жидкостью, равновесие определяется с использованием константы химической реакции. Так, в простейщем случае, если в жидкой фазе идет обратимая реакция между абсорбируемым компонентом А и активным веществом поглотителя В с образованием продукта D (А + В D) и если система следует закону Генри (при небольших концентрациях раствора), то константа фазового равновесия г]з определяется по формуле [c.154]

Константы равновесия образования многих органических веществ из простых веществ для широкого диапазона температур, применительно к состоянию идеального газа, опубликованы в виде таблиц Сталлом, Уэйлесом и др, Константу равновесия реакции получают, объединяя константы равновесия образования отдельных соединений, входящих в стехиометрическое уравнение, В соответствии со стехиометрическим уравнением (1.1) имеем [c.118]

При 1396 К константа равновесия реакции 2На + 02Ч 2НаО (пар) "p = 1,083-10 , а константа равновесия реакции 2СО-(-Оа г 2СОг притойже температуре /Ср" = 5,29-10 . Комбинированием приведенных реакций определить константу равновесия Кр реакции образования водяного газа при 1396 К, которая протекает согласно уравнению СО + Н2О (пар) Н2 + СОа. [c.122]

Если при сжигании в кипящем слое много меньше единицы, то свободного кислорода в продуктах сгорания нет. В этом случае азотсодержащие соединения топлива реагируют с углеродом, СО, Нг и другими углеводородными газами с образованием молекулярного азота. Константа равновесия реакции 2N0 + == = N2 + СО2 при характерных для КС температурах чрезвычайно велика (6,86-10 при 1000 К), т. е. равновесие этой реакции сильно сдвинуто вправо. Даже при максимальном содержании СО2 в продуктах сгорания, соответствующем ав=1, содержание N0 в равновесии с углеродом по указанной реакции при 1000 К составляет 10 г/м . Практически это означает, что углерод топлива (полукокс) вместе с СО и Н2 являются активными восстановителями оксидов азота. Особенно активным является только что образовавшийся ( in situ ) полукокс [37, 38], имеющий на поверхности много активных центров, возникших при разрушении структуры угля в процессе выделения летучих. Именно поэтому в продуктах сгорания углей (и особенно полукокса, в котором мало летучих) с в <С 1 оксиды азота практически отсутствуют 39]. [c.227]

Константы равновесия реакций образования других углеводородов определяются аналогичным образом. Для точных расчетов нужно пользоваться не парциальными давлениями, а летучестями. Однако при низких и средних давлениях (1—30 ат), т. е. при обычно применяемых для синтеза давлениях, ошибка, допускаемая при использовании парциальных давлений, очень мала. Константы равновесия образования разветвленных насыщенных и ненасыщенных углеводородов по реакциям А к Б отличаются от констант равновесия для изомеров с прямой цепью не более чем на один порядок. Поэтому данные по разветвленным углеводородам не приводятся. Необходимо отметить, что в общем неразветвленные углеводороды термодинамически несколько менее устойчивы, чем разветвленные изомеры (см. ниже табл. 9). На рис. 2—4 графически представлены в зависимости от температуры изменения стандартной свободной энергии образования различных углеводородов, отнесенные на один углеродный атом углеводорода по реакции А. Эти кривые характеризуют тенденцию протекания различных реакций. Отрицательные изменения свободной энергии соответствуют константам равновесия, большим единицы, как это следует из общепринятого уравнения — = ЙТ In/iTp. Здесь Д ° — изменение свободной энергии в стандартном состоянии. На рис. 2, 3 и 4 также показано изменение свободной энергии для реакции водяного газа. Изменения свободной энергии для образования углеводородов по реакции типа Б получаются сложением кри-BOII реакции водяного газа с кривыми образования углеводородов по реакции Л. [c.14]

В результате взрыва газа, первоначально находящегося при температуре 7о, достигается некоторая максимальная температура взрыва Т, при которой исходные вещества и продукты реакции находятся в термодинамическом равновесии между собой и с продуктами их диссоциации. Как температура Г, так и отвечающие ей равновесные парциальные давления всех присутствующих в зоне взрыва веществ часто могут быть вычислены, исходя из закона сохранения энергии (в предположении, что взрыв является адиабатическим) я условий постоянства с0 ста1ва газовой смеси, если известны соответствующие значения констант равновесия, теплоты образования и теплоемкости всех компонентов смеси. Если же одна из этих величин (например, теплота образования какого-либо атома или радикала) неизвестна, то необходимое для ее определения недостающее уравнение может быть получено Путв.м измерения максимального давления взрыва. [c.12]

Расчеты термодинамически минимального отношения пар газ могут быть выполнены, если известны константы равновесия реакций, протекающих с образованием углерода. Дант опубликовал [29] термодинамические данные по образованию углерода на никеле по реакциям (3), (4) и (5). Метод расчета предусматривает определение минимального соотношения пар газ, ниже которого неизбежно образование углерода, если состав газа соответствует термодинамическому равновесию. Результаты расчетов, основанных на данных Данта и выполненных для случаев риформинга нафты и метана, представлены в широком интервале температур и давлений на рис. 26 и 27. Хотя эти расчеты устанавливают минимальное соотношение пар газ, ниже которого всегда будет образовываться углерод, если [c.89]

Количество тех или иных побочных соединений в продукциои-ной смеси зависит от температуры, давления, состава исходной газовой смеси, селективности и состояния катализатора. Наиболее существенными примесями являются метан и диметиловый эфир. По сравиению со всеми побочными процессами (а) — (е) получение метилового спирта идет с максимальным уменьшением объема, поэтому Б соответствии с принципом Ле Шателье повышение давления сдвигает равновесие в сторону образования метилового спирта. Так как процесс экзотермичен, то при повышении температуры равновесие сдвигается влево и равновесная степень превращения синтез-газа в метиловый спирт уменьшается. В то же время при недостаточно высоких температурах скорость процесса чрезвычайно мала. Поэтому в промышленности процесс ведут в узком интервале температур с колебаниями в 20—30°С. Константа равновесия основной реакции [c.165]

Реакции углерода с СО2 и Н О использованы в работах [2, с. 180 31] для объяснения выгорания конденоированных частиц в диффузионных пламенах углеводородов. Равновесие реакции водяного газа С0+ Н20 = С02+Н2 с увеличением температуры тоже смещается в сторону образования СО, причем константа равновесия достигает единицы при температуре около 800 °С [32]. Равновесный состав водяного газа при разных температурах с учетом образования. метана приведен в работе [33, с. 142]. [c.113]

Теплота образования HgS может быть также определена на основании результатов измерения равновесия реакций, в которых участвует этот газ. Измеренные Поллит-цером [3289] значения константы равновесия реакции йода с сероводородом приводят к величине ДЯ7298,15 (HjS, газ) = — 4,81+0,20 к/сал/жоль [1516]. Данные по равновесию реакции образования HgS из элементов, приведенные в книге Льюиса и Рандалла [283], позволили Быховскому и Россини [813] вычислить ДЯ идв (H2S, газ) = = — 5,0 ккалЫоль. [c.342]

Принцип Ле Шателье утверждает, что когда на систему, находящуюся в равновесии, оказывается воздействие, равновесие смещается в таком направлении, чтобы ослабить это воздействие. В двух рассмотренных вьиые реакциях диссоциации (N204 и КНз) выражения для константы равновесия содержат в числителе давление. Поскольку не зависит от давления, степень диссоциации, а, должна уменьшаться при возрастании Р, чтобы правая часть выражения для константы равновесия оставалась неизменной. Принцип Ле Шателье предсказывает, что при более высоких давлениях равновесие должно смещаться в направлении, соответствующем образованию меньшего числа молей газа, и такое предсказание согласуется с выводом, основанным на рассмотрении выражения для константы равновесия. [c.107]

Таким образом, в литературе нет данных, подтверждающих существование в парах окиси алюминия молекул АЬОз или других более тяжелых молекул [ 1405а]. Соответственно нет экспериментальных значений молекулярных постоянных и теплоты образования АЬОз (газ). Поэтому в Справочнике термодинамические свойства АЬОз (газ) не рассматриваются. Для того чтобы иметь возможность проводить расчеты состава продуктов испарения окиси алюминия во II томе Справочника [табл. 293 (II)] даны значения констант равновесия реакции [c.778]

Реакция взаимодействия ЫОг с водой при малом содержании N02 в газах проходит быстрее, чем окисление N0 до N02. Поэтому можно допустить, что эта реакция всегда находится в состоянии равновесия и образование азотной кислоты возможно лишь по мере окисления N0 в N02. Константа равновесия реакции получения HNOз выражается в виде следующего уравнения [c.155]

Константы равновесия реакции восстановления магнитной окиси железа в 10 раз меньше констант для окиси кобальта и в 10 раз меньше констант для окиси никеля. Закись железа (ГеО) ниже 560° является нестабильной фазой. Восстановление окиси железа (Ре еОз) в магнетит (для которого данные не приведены характеризуется более высокими константами равновесия и термодинамически более вероятно, чем восстановление магнетита в железо. Восстановление окисей металлов окисью углерода или газом синтеза может ослон няться образованием свободного углерода и карбидов. Константы равновесия восстановления окисей кобальта и никеля достаточно велики, так что металл является устойчивой объемной фазой при равновесии с газами, обычно присутствующими в ходе синтеза. Для железных катализаторов [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология