1) Скорость прямого процесса (v_пр) равна k_пр*[CO]*[H2O], где k_пр - гомогенная константа скорости прямого процесса, [CO] - концентрация CO и [H2O] - концентрация водяного пара. В свою очередь, скорость обратного процесса (v_обр) равна k_обр*[CO2]*[H2], где k_обр - гомогенная константа скорости обратного процесса, [CO2] - концентрация CO2 и [H2] - концентрация водорода. В принципе концентрации реагентов можно заменить их парциальными давлениями. В условиях динамического равновесия v_пр = v_обр. 2) Скорость прямого процесса v_пр = k_пр*[H2O], где k_пр - гетерогенная константа скорости прямого процесса, [H2O] - концентрация водяного пара. Скорость обратного процесса v_обр = k_обр*[H2], где k_обр - гетерогенная константа скорости обратного процесса, [H2] - концентрация водорода. 3) К_р (константа равновесия) = exp(-dG/kT), где dG - энергия Гиббса ПРЯМОЙ реакции, k - константа Больцмана, T - температура. 4) Прямая реакция ЭКЗОТЕРМИЧНА (тепловой эффект составляет примерно - 60 кДж/моль) . Следовательно, с ростом температуры равновесие сместится в ОБРАТНОМ направлении (т. е. , в сторону продуктов) .
Дано: V(C₂H₄)=54,8л. Vm=22,4л./моль ω(выхода этанола)=80% или 0,8
m(C₂H₅OH)-? 1. Определим количество вещества этилена в его 54,8л.: n(C₂H₂)=V(C₂H₂)÷Vm=54,8л ÷ 22,4л./моль= 2,446моль округлим 2,5моль. 2. Запишем уравнение реакции гидратации этилена: CH₂=CH₂ + H-OH ⇒ CH₃-CH₂OH 3. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции из 1моль этилена образуется 1моль этилового спирта. По условию задачи в реакцию гидратации вступает 2,5моль этилена, значит и образуется тоже 2,5моль этилового спирта. n(C₂H₂)=n(CH₃CH₂OH) = 2,5моль. 4. Определим молярную массу этилового спирта и его массу количеством вещества 2,5моль: M(C₂H₅OH)=12х2+1х5+16+1=46г./моль m₁(C₂H₅OH)=n(C₂H₅OH)xM(C₂H₅OH)=2,5мольх46г./моль=115г. это теоретический выход этилового спирта. 5. Определим массу этилового спирта если его выход от теоретически возможного 80% (практический выход):
m(C₂H₅OH)= ω(выхода этанола) х m₁(C₂H₅OH)=0,8 х 115г.=92г. 6. ответ: при гидратации 54,8л. этилена с образованием этилового спирта, с 80% выходом от теоретически возможного, практический выход этилового спирта составил 92г.
Кол . в-ва C3H8 =1,12л÷22,4л/моль=0,05моль; теоретическое количество в-ва CO2= 3*0,05моль=0,15моль =>практическое кол. в-ва 0,15моль*0,95=0,1425моль => объем при н.у. равен 22,4л/моль*0,1425моль=3,192л