Контрольная работа №2

Вариант№1

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние давления на смещение равновесия реакции 2H₂+O₂=2H₂O (г)

2.HJ получают по реакции: H₂+ J_2(газ.) ↔ 2HJ_(газ.).

Концентрации водорода, газообразного йода и йодистого водороа в исходной смеси равны, соответственно (моль.доли): а) ZN_J2 =0.30, ZN_Н2=0.45, остальное – азот; б) ZN_J2 =0.30, ZN_Н2=0.45, ZN_HJ=0.05, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=302.4/T-1.448∙lg(T) + 0.21∙10^-3∙Т + 0.054∙10⁵/Т² + 5.29.

А) Рассчитать равновесную степень превращения йода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=600 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения йода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1000 К и Р=1 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения йода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=600 К и Р=5 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения йода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1000 К и Р=5 ат.

3.Конверсия монооксида углерода водяным паром.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*P*(ZCO-ZCO₂*ZH₂/(ZH₂O*Kp) (мольСО/м³*с)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=(9000/22,4)*exp((40000/8,31)*(1/498-1/T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2485.5/T + 1.565∙lg(T) – 0.066∙10^-3∙Т – 0.207∙10⁵/Т² - 6.946

Исходный состав (мольные доли): монооксид углерода 0,15,

водяной пар 0,5, водород 0,1, диоксид углерода 0,05, остальное – азот.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,6.

Вариант№2

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние давления на смещение равновесия реакции N₂+3H₂=2NH₃

2.Окисление оксида углерода кислородом воздуха проходит по реакции:

2CO + O₂ ↔ 2CO₂.

Исходная концентрации оксида углерода, кислорода и диоксида углерода равны (моль. доли): а) ZN_СО=0.25, остальное – воздух; б) ZN_СО=0.25, ZN_СО2=0.05, остальное – воздух.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=29791/T+0.169∙l0^-3∙T- 0.324∙10⁵/Т² - 9.495.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=800 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1000 К и Р=1 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=800 К и Р=5 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1000 К и Р=5 ат.

3.Разложение метанола.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*((ZCH₃OH/ZCO)^0,25*Kp^0,5-Р*ZH₂*(ZCO/ ZCH₃OH)^0,25)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=0,041*exp(44000/(8,31*573)-44000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-3886/T+8,142*lg(T)-2,47*10^-3*T+0,27*10^-6*Т²+0,014*10⁵/T²-10,826

Исходный состав (мольные доли): метанол 0,15, монооксид углерода 0,01, водород 0,01, остальное – водяной пар .

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 атм и степени превращения метанола 0,45.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1, атм и степени превращения метанола 0,45.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 атм и степени превращения метанола 0,55.

Вариант№3

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние давления на смещение равновесия реакции CO+H₂O (г)=H₂+CO₂

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции 2Cl₂+2H₂O (г)=4HCl+O₂ при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-6019,9/T+0,423*lg(T)-0,025*10^-3*T+0,147*10⁵/T²+5,672

-состав исходной смеси (мольные доли): хлор – 0,3, водяной пар– 0,65, остальное – азот.

А)-температура 600°С, давление 0,1 МПа.

Б)-температура 800°С, давление 0,1 МПа

В) температура 600°С, давление 0,2 МПа

Г) температура 800°С, давление 0,2 МПа

3.Дегидрирование бутана.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*(PC₄H₁₀/PC₄H₈)*(1-P C₄H₈*PH₂/( PC₄H₁₀*Kp)) (м³С₄H₁₀/м³*с)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

Lg(K₊)=9,6-9050/T

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-6700/T +7.574

Исходный состав (мольные доли): бутан 0,27, бутен 0,01, водород 0,01, остальное – азот.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бутана 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения бутана 0,6

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бутана 0,7.

Вариант№4

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние давления на смещение равновесия реакции 2C+O₂=2CO

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции CO+Cl₂=COCL₂ (г) при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=5835,/T+0,206*lg(T)-0,19*10^-3*T+0,15*10⁵/T²-8,032

-состав исходной смеси (мольные доли): монооксид углерода – 0,4, хлор – 0,45, остальное – азот.

А)температура 450°С, давление 0,3 МПа.

Б)температура 550°С, давление 0,3 МПа.

В)температура 450°С, давление 0,1МПа.

Г)температура 550°С, давление 0,3 МПа.

3.Дегидрирование этилбензола.

C₆H₅-C₂H₅= C₆H₅-C₂H₃+H₂

Кинетическое уравнение:

U=k₊*(PC₆H₅C₂H₅-P C₆H₅C₂H₃*PH₂/Kp)/(1+Kc*(PC₆H₅C₂H₃)²)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=exp(31,303-192740/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

Kp=exp(-13,069-13127/T-3,077*10^-3*T+3,6*10^-7*T²+4,28*ln(T))

Зависимость константы адсорбционного равновесия от температуры:

Kc=exp(58241/(8,31*T)-3,8258)

Исходный состав (мольные доли): этилбензол 0,17, остальное – водяной пар .

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения этилбензола 0,3.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения этилбензола 0,3.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения этилбензола 0,4.

Вариант№5

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние давления на смещение равновесия реакции CH₄+H₂O=CO₂+3H₂

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции 2H₂+O₂=2H₂O (г) при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=24820/T-3,13*lg(T)+0,301*10^-3*T+0,09*10⁵/T²+4,397

-состав исходной смеси (мольные доли): водород – 0,2, остальное – воздух.

А)температура 2250°С, давление 0,2 МПа.

Б)температура 2500°С, давление 0,2 МПа.

В)температура 2250°С, давление 0,1 МПа.

Г)температура 2500°С, давление 0,1 МПа.

3.Синтез метанола.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*(P*(ZH₂*(ZCO/ZCH₃OH)^0,25-(ZCH3OH/ZCO)^0,25/Kp^0,5)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=0,045*exp(44000/(8,31*633)-44000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=3148/T – 9.2833∙lg(T) + 3.145∙10^-3∙Т – 4.2613∙10^-7∙Т² + 13.8144

Исходный состав (мольные доли): монооксид углерода 0,16,

водород 0,59, метанол 0,01, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 30 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

Вариант№6

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние температуры на смещение равновесия реакции С₂H₄+H₂O (г)=C₂H₅OH (г)

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции 2CO+O₂=2CO₂ при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=29791/T+0,169*10^-3*T-0,324*10⁵/T²-9,495

-состав исходной смеси (мольные доли): моноксид углерода – 0,1, диоксид углерода – 0,01, остальное – воздух.

А)температура 2000°С, давление 0,1 МПа.

Б)температура 2200°С, давление 0,1 МПа.

В)температура 2000°С, давление 1 МПа.

Г)температура 2200°С, давление 1 МПа.

3.Разложение аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*((PNH3/PH₂^1,5)^0,25-PN₂*PH₂^1,5/ (PNH₃*Kp))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=18,56*10¹⁵*exp(-142630/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-2078/T+ 2.4943∙lg(T)+ 1.256∙10^-4∙Т- 1.8564∙10^-7∙Т² - 2.206.

Исходный состав (мольные доли): аммиак 0,27, азот 0,01, водород 0,01, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,7.

Вариант№7

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние температуры на смещение равновесия реакции N₂+O₂=2NO

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции паровой конверсии монооксида углерода при следующих исходных данных:

- зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2485,5/T+1,565*lg(T)-0,066*10^-3*T-0,207*10⁵/T²-6,946

состав исходной смеси (мольные доли): монооксид углерода – 0,2, водяной пар -0,5 водород – 0,1, диоксид углерода – 0,05, остальное – азот.

А)температура 500°С, давление 0,1 МПа.

Б)температура 600°С, давление 0,1 МПа.

В)температура 500°С, давление 0,3 МПа.

Г)температура 600°С, давление 0,3 МПа.

3.Окисление диоксида серы.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PO₂*PSO₂/(PSO₂+0,8*PSO₃)*(1-PSO₃²/(PSO₂²*PO₂*Kp²))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=52*exp(37000/(8,31*813)-37000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=4905/T -4.6455

Исходный состав (мольные доли): диоксид серы 0,13, триоксид серы – 0,01, остальное – воздух.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,5 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,7.

Вариант№8

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние температуры на смещение равновесия реакции 2CO+2H₂=CH₃COOH (г)

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции окисления монооксида азота при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=6017,2/T-0,998*lg(T)+0,302*10^-3*T-0,237*10⁵/T²-5,175

-состав исходной смеси (мольные доли): монооксид углерода – 0,15, остальное – воздух.

А)температура 450°С, давление 0,15 МПа.

Б)температура 550°С, давление 0,15 МПа.

В)температура 450°С, давление 0,1 МПа.

Г)температура 550°С, давление 0,1 МПа.

3.Дегидрирование бензола.

2С₆Н₆=C₁₂H₁₀+H₂

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PC₆H₆²- k_-*PC₁₂H₁₀*PH₂

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=2,16*10¹⁵*exp(-118000/(8,31*T))

Зависимость константы скорости обратной реакции от температуры:

K_-=1,35*10⁸*exp(-46000/(8,31*T))

Исходный состав (мольные доли): бензол 0,4, остальное – водяной пар .

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения бензола 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,6.

Вариант№9

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние температуры на смещение равновесия реакции 2NO+O₂=2NO₂

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции синтеза метанола при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=3886/T-8,142*lg(T)+2,47*10^-3*T-0,27*10^-6*Т²-0,014*10⁵/T²+10,826

-состав исходной смеси (мольные доли): монооксид углерода – 0,2, водород – 0,52, метанол – 0,01, остальное – метан.

А)температура 550°С, давление 30 МПа.

Б)температура 450°С, давление 30 МПа.

В)температура 550°С, давление 25 МПа.

Г)температура 450°С, давление 25 МПа.

3.Синтез аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*(PN₂*PH₂^1,5/ PNH₃-) (PNH3/PH₂^1,5)/Кр)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=205/3,6*exp(59000/(8,31*773)-59000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2078/T- 2.4943∙lg(T)- 1.256∙10^-4∙Т+ 1.8564∙10^-7∙Т² + 2.206.

Исходный состав (мольные доли):, азот 0,21, водород 0,63, аммиак 0,02, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 30 МПа и степени превращения азота 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,6.

Вариант№10

247-d4}01116g111-05_1_SO2_08.xmcd

247-d4}01116g111-05_1_SO2_09.xmcd

1.Проанализируйте на основании принципа Ле-Шателье влияние температуры на смещение равновесия реакции C+2H₂O=CO₂+2H₂

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции паровой конверсии метана при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-9874/T+7,14*lg(T)-1,88*10^-3*T+0,094*10-6*T²-8,64

-состав исходной смеси (мольные доли): природный газ - 0,2, остальное – водяной пар.

-состав природного газа (мольные доли): метан – 0,9, остальное – азот.

А)температура 850°С, давление 2,0 МПа.

Б)температура 950°С, давление 2,0 МПа.

В)температура 850°С, давление 1,0 МПа.

Г)температура 950°С, давление 1,0 МПа.

3.Разложение аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*((PNH3/PH₂^1,5)^0,25-PN₂*PH₂^1,5/ (PNH₃*Kp))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=18,56*10¹⁵*exp(-142630/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-2078/T+ 2.4943∙lg(T)+ 1.256∙10^-4∙Т- 1.8564∙10^-7∙Т² - 2.206.

Исходный состав (мольные доли): аммиак 0,19, азот 0,01, водород 0,01, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,7.

Вариант№11

1.Выведите уравнения для расчёта равновесных мольных долей компонентов реакции С₂H₄+H₂O (г)=C₂H₅OH (г)

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции N₂+O₂=2NO при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-9581/T-0,022*lg(T)+0,237*10⁵/T²+1,38

-состав исходной смеси (мольные доли): воздух

А)температура 2500°С, давление 0,15 МПа.

Б)температура 2500°С, давление 0,1 МПа.

В)температура 2300°С, давление 0,15 МПа

Г)температура 2300°С, давление 0,1 МПа

3.Окисление диоксида серы.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PO₂*PSO₂/(PSO₂+0,8*PSO₃)*(1-PSO₃²/(PSO₂²*PO₂*Kp²))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=52*exp(37000/(8,31*813)-37000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=4905/T -4.6455

Исходный состав (мольные доли): диоксид серы 0,12, остальное – воздух.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,5 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,7.

Вариант№12

1.Выведите уравнения для расчёта равновесных мольных долей компонентов реакции N₂+O₂=2NO

2.Рассчитать равновесную степень превращения и равновесные мольные доли компонентов реакционной смеси при проведении реакции 2CO+2H₂=CH₃COOH (г) при следующих исходных данных:

-зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=10050/T-11,614*lg(T)+4,752*10^-3*T-0,676*10^-6*Т²-0,002*10⁵/T²+11,6

-состав исходной смеси (мольные доли): моноксид углерода – 0,3, водород – 0,5, остальное – азот.

А)температура 180°С, давление 0,1 МПа.

Б)температура 180°С, давление 0,5 МПа.

В)температура 250°С, давление 0,5 МПа.

Г)температура 250°С, давление 0,1 МПа.

3.Дегидрирование бензола.

2С₆Н₆=C₁₂H₁₀+H₂

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PC₆H₆²- k_-*PC₁₂H₁₀*PH₂

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=2,16*10¹⁵*exp(-118000/(8,31*T))

Зависимость константы скорости обратной реакции от температуры:

K_-=1,35*10⁸*exp(-46000/(8,31*T))

Исходный состав (мольные доли): бензол 0,2,остальное – водяной пар .

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения бензола 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,6.

Вариант№13

1.Выведите уравнения для расчёта равновесных мольных долей компонентов реакции 2CO+2H₂=CH₃COOH (г)

2.Синтез фосгена протекает по реакции: CO + Cl₂ ↔ COCl₂

Исходные концентрации оксида углерода, хлора и фосгена (ф) равны, соответственно (моль.доли): ZN_CO=0.35, ZN_Cl2=0.45 и ZN_ф=0; остальное – азот. Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=5835.1/T + 0.206∙lg(T) + 0.19∙10^-3∙Т – 0.15∙10⁵/Т² - 8.032.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=550 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=550 К и Р=10 ат.

В Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=850 К и Р=1 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=850 К и Р=10 ат.

3.Синтез аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*(PN₂*PH₂^1,5/ PNH₃-) (PNH3/PH₂^1,5)/Кр)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=205/3,6*exp(59000/(8,31*773)-59000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2078/T- 2.4943∙lg(T)- 1.256∙10^-4∙Т+ 1.8564∙10^-7∙Т² + 2.206.

Исходный состав (мольные доли):, азот 0,19, водород 0,6, аммиак 0,03, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 30 МПа и степени превращения азота 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,6.

Вариант№14

1.Выведите уравнения для расчёта равновесных мольных долей компонентов реакции 2NO+O₂=2NO₂

2.Конверсию метана природного газа, мольная доля метана в котором равна 0.9, остальное – азот, проводят водяным паром для получения водорода при ZN_CH4/ ZN_H2O=1/2.

CH₄ + H₂O ↔ CO + 3H₂

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=8.64 - 9871/T+7.14/lg(T) + 1.88∙10^-3∙Т – 9.4∙10^-7∙Т².

А) Рассчитать равновесную степень превращения метана (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=850 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения метана (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=850 К и Р=10 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения метана (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1050 К и Р=1 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения метана (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=1050 К и Р=10 ат.

3.Конверсия метана водяным паром.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*РCH₄*PH₂O-PCO*PH₂³/Kp

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=(exp(38,02-11994/T))/T³

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=8.64 - 9871/T+7.14/lgT + 1.88∙10^-3∙Т – 9.4∙10^-7∙Т²

Исходный состав (мольные доли): метан 0,15, водяной пар 0,7, остальное – азот.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения метана 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 2 МПа и степени превращения метана 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения метана 0,7.

Вариант№15

1.Выведите уравнения для расчёта равновесных мольных долей компонентов реакции CO+H₂O (г)=H₂+CO₂

2.С целью очистки технологического газа от следов оксида углерода проводят метанирование по реакции:

CO + 3H₂ ↔ CH₄ +H₂O.

Исходные концентрации оксида углерода, водорода, метана и водяного пара равны, соответственно (моль.доли): ZN_CO=0.10, ZN_Н2=0.52, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=9874/T-7.14∙lg(T)+9.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=500 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=550 К и Р=10 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=750 К и Р=1 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=750 К и Р=10 ат.

3.Конверсия монооксида углерода водяным паром.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*P*(ZCO-ZCO₂*ZH₂/(ZH₂O*Kp) (мольСО/м³*с)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=(9000/22,4)*exp((40000/8,31)*(1/498-1/T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2485.5/T + 1.565∙lg(T) – 0.066∙10^-3∙Т – 0.207∙10⁵/Т² - 6.946

Исходный состав (мольные доли): монооксид углерода 0,13,

водяной пар 0,5, водород 0,1, диоксид углерода 0,05, остальное – азот.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,6.

Вариант№16

1.Рассчитайте величины ∆H⁰,∆S⁰ и ∆G⁰ для реакции

2H₂+O₂=2H₂O (г)

2.Синтез метанола протекает по реакции:

CO + 2H₂ ↔ CH₃OH.

Исходные концентрации оксида углерода, водорода и метанола (м) равны, соответственно (моль.доли): ZN_CO=0.15, ZN_Н2=0.65, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=3148/T – 9.2833∙lg(T) + 3.145∙10^-3∙Т – 4.2613∙10^-7∙Т² + 13.8144.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (Z_iЕ) при Т=400 К и Р=10 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (Z_iЕ) при Т=800 К и Р=10 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (Z_iЕ) при Т=400 К и Р=50 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (Z_iЕ) при Т=800 К и Р=50 ат.

3.Конверсия метана водяным паром.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*РCH₄*PH₂O-PCO*PH₂³/Kp

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=(exp(38,02-11994/T))/T³

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=8.64 - 9871/T+7.14/lgT + 1.88∙10^-3∙Т – 9.4∙10^-7∙Т²

Исходный состав (мольные доли): метан 0,2, водяной пар 0,75, остальное – азот.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения метана 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 2 МПа и степени превращения метана 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 1 МПа и степени превращения метана 0,7.

Вариант№17

1.Рассчитайте величины ∆H⁰,∆S⁰ и ∆G⁰ для реакции

N₂+3H₂=2NH₃

2.Конверсию оксида углерода водяным паром проводят для очистки технологического газа, идущего на получение аммиака, по реакции:

CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂.

Концентрации оксида углерода, водяного пара, диоксида углерода и водорода в исходной смеси равны, соответственно (моль.доли): ZN_CO=0.20, ZN_Н2О=0.48, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2485.5/T + 1.565∙lg(T) – 0.066∙10^-3∙Т – 0.207∙10⁵/Т² - 6.946.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=400 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=1 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=400 К и Р=10 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=10 ат.

3.Синтез аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*(PN₂*PH₂^1,5/ PNH₃-) (PNH3/PH₂^1,5)/Кр)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=205/3,6*exp(59000/(8,31*773)-59000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2078/T- 2.4943∙lg(T)- 1.256∙10^-4∙Т+ 1.8564∙10^-7∙Т² + 2.206.

Исходный состав (мольные доли):, азот 0,2, водород 0,63, аммиак 0,04, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 30 МПа и степени превращения азота 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения азота 0,6.

Вариант№18

1.Рассчитайте величины ∆H⁰,∆S⁰ и ∆G⁰ для реакции

CO+H₂O (г)=H₂+CO₂

2.Синтез аммиака проводят по реакции:

N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃

Исходные концентрации азота, водорода и аммиака равны, соответственно (моль.доли): ): ZN_N2=0.18, ZN_Н2=0.63, остальное – метан.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=2078/T - 2.4943∙lg(T) – 1.256∙10^-4∙Т + 1.8564∙10^-7∙Т² + 2.206.

А) Рассчитать равновесную степень превращения азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=500 К и Р=200 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=800 К и Р=200 ат.

В Рассчитать равновесную степень превращения азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=500 К и Р=600 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=800 К и Р=600 ат.

3.Дегидрирование бензола.

2С₆Н₆=C₁₂H₁₀+H₂

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PC₆H₆²- k_-*PC₁₂H₁₀*PH₂

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=2,16*10¹⁵*exp(-118000/(8,31*T))

Зависимость константы скорости обратной реакции от температуры:

K_-=1,35*10⁸*exp(-46000/(8,31*T))

Исходный состав (мольные доли): бензол 0,3, остальное – водяной пар .

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,5.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения бензола 0,5.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения бензола 0,6.

Вариант№19

1.Рассчитайте величины ∆H⁰,∆S⁰ и ∆G⁰ для реакции

2C+O₂=2CO

2.Оксид азота окисляют кислородом воздуха по реакции:

2NO + O₂ ↔ 2NO₂.

Исходная концентрации оксида азота, кислорода и диоксида азота равны (моль. доли): ZN_NО=0.25, остальное – воздух.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=6017.2/T - 0.998∙lg(T) + 0.302∙10^-3∙Т – 0.237∙10⁵/Т² - 5.175.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=350 К и Р=1 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=550 К и Р=1 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=350 К и Р=10 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида азота (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при тТ=550 К и Р=10 ат.

3.Окисление диоксида серы.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*PO₂*PSO₂/(PSO₂+0,8*PSO₃)*(1-PSO₃²/(PSO₂²*PO₂*Kp²))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=52*exp(37000/(8,31*813)-37000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=4905/T -4.6455

Исходный состав (мольные доли): диоксид серы 0,11, триоксид серы – 0,01, остальное – воздух.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,5 МПа и степени превращения диоксид серы 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения диоксид серы 0,7.

Вариант№20

1.Рассчитайте величины ∆H⁰,∆S⁰ и ∆G⁰ для реакции

CH₄+H₂O=CO₂+3H₂

2Формальдегид получают из оксида углерода и водорода по реакции:

CO + H₂ ↔ HCOOH.

Концентрации оксида углерода, водорода и формальдегида (ф) в исходной смеси равны, соответственно (моль.доли): ZN_CO=0.30, ZN_Н2=0.45, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры: lgKp=3740/T-4.43.

А) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=500 К и Р=5 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=5 ат.

В) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=500 К и Р=30 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения оксида углерода (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=30 ат.

3.Разложение аммиака.

Кинетическое уравнение:

U=(k₊/P)*((PNH3/PH₂^1,5)^0,25-PN₂*PH₂^1,5/ (PNH₃*Kp))

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=18,56*10¹⁵*exp(-142630/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=-2078/T+ 2.4943∙lg(T)+ 1.256∙10^-4∙Т- 1.8564∙10^-7∙Т² - 2.206.

Исходный состав (мольные доли): аммиак 0,25, азот 0,01, водород 0,01, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,2 МПа и степени превращения аммиака 0,6.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 0,1 МПа и степени превращения аммиака 0,7.

Вариант№21

1.Рассчитайте константы равновесия реакций по нулевому приближению в интервале температур 300-700°С

С₂H₄+H₂O (г)=C₂H₅OH (г)

2.Синтез сероводорода проводят по реакции:

S₂ + 2H₂« 2H₂S.

Концентрации газообразной серы, водорода и сероводорода в исходной смеси составляют (мольные доли): ZN_S2=0.20, ZN_Н2=0.52, остальное – азот.

Дана зависимость константы равновесия от температуры:

lg Kp = 8364/T – 3,84∙lg (T) + 2,83.

А) Рассчитать равновесную степень превращения серы (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=5 ат.

Б) Рассчитать равновесную степень превращения серы (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=900 К при Р=5 ат.

В). Рассчитать равновесную степень превращения серы (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=700 К и Р=30 ат.

Г) Рассчитать равновесную степень превращения серы (ХЕ) и равновесный состав (ZЕ_i) при Т=900 К и Р=30 ат

3.Синтез метанола.

Кинетическое уравнение:

U=k₊*(P*(ZH₂*(ZCO/ZCH₃OH)^0,25-(ZCH3OH/ZCO)^0,25/Kp^0,5)

Зависимость константы скорости прямой реакции от температуры:

K₊=0,045*exp(44000/(8,31*633)-44000/(8,31*T))

Зависимость константы равновесия от температуры:

lgKp=3148/T – 9.2833∙lg(T) + 3.145∙10^-3∙Т – 4.2613∙10^-7∙Т² + 13.8144

Исходный состав (мольные доли): монооксид углерода 0,18,

водород 0,53, метанол 0,01, остальное – метан.

А) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

Б) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 30 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

В) Построить зависимость скорости реакции от температуры при давлении 25 МПа и степени превращения монооксида углерода 0,3.

Вариант№22

1.Рассчитайте константы равновесия реакций по нулевому приближению в интервале температур 300-700°С

N₂+3H₂=2NH₃