Для определения начальной скорости реакции необходимо найти концентрации исходных веществ в начальный момент времени. Начальные концентрации можно вычислить используя концентрации в некоторый момент времени и уравнение реакции. Из уравнения видно, что из одного моля фосфина образуется 1,5 моля воды, следовательно С0(РН3) = С(РН3) + С(Н2О)/1,5 = 0,8+0,3/1,5 = 1 моль/л Из одного моля кислорода образуется 0,75 моль воды, следовательно, С0(О2) = С(О2) + С(Н2О)/0,75 = 0,5+0,3/0,75 = 0,9 моль/л Закон действующих масс для прямой реакции в начальный момент времени: v = к * С0(РН3)² * С0(О2)^4 = 6,5610^-4 моль/с Прим.: В расчетах принималось, что объем реактора равен 1 л
Закон действующих масс для обратной реакции: v = k * [H2O]³
Равновесие химической реакции характеризуется равенством скоростей прямой и обратной реакций. Скорость прямой реакции: v1 = k * [COCl2] Скорость обратной реакции: v2 = k * [CO] * [Cl2] Поскольку СО и Cl2 образуются в равных пропорциях, [CO] = [Cl2] Равновесную концентрацию фосгена можно выразить через С0 и равновесную концентрацию одного из продуктов [COCl2] = C0(COCl2) - [CO] Воспользовавшись условием равенства скоростей прямой и обратной реакций, запишем: к * (C0(COCl2) - [CO]) = к * [CO]² Отсюда равновесная концентрация продуктов реакции: [CO] = [Cl2] = 0,197 моль/л Равновесная концентрация фосгена: [COCl2] = 0,236 - 0,197 = 0,039 моль/л
или
4HCl + O2 = 2Cl2 + 2H2O
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
2FeCl3 =электролиз = 2Fe + 3Cl2
Hg + Cl2 = HgCl2