Контрольная работа по предмету Теоретические основы технологии неорганических веществ на тему: Контрольная по Теоретическим основам технологии неорганических веществ

Вариант 2
Задание 1: Термодинамический анализ и оптимизация процесса превращение димера диоксида азота в мономер
1) Вывести уравнение для расчета равновесного состава газовой смеси при заданном исходном составе с учетом общего давления в системе.
2) Определить наиболее приемлемый интервал температур протекания реакции, рассчитать значения константы равновесия в выбранном интервале
температур.
3) Рассчитать равновесный состав газовой смеси и определить равновесную степень превращения или равновесный выход продукта в зависимости от варьируемого параметра (исходного состава газа, температуры, давления). Результаты расчета привести в виде таблиц.
4) Используя данные таблиц, построить графические зависимости равновесной степени превращения (равновесного выхода) от состава газовой
смеси, температуры, давления. Путем анализа полученных зависимостей
выявить условия наиболее полного протекания процесса.
5) По данным термодинамического анализа дать рекомендации по оптимизации технологического режима процесса.
В газовоздушной смеси, содержащей 10 об.% N2O4, протекает реакция
N2O4 = 2NO2
Задание 2: Термодинамический анализ сложного химического равновесия
Химическое превращение описывается двумя параллельными реакциями. С помощью термодинамических расчетов необходимо определить температурный интервал протекания каждой реакции и показать, возможно ли одновременное протекание обеих реакций в одном и том же интервале
температур. Это произойдет в том случае, если обе реакции в заданном
температурном интервале обратимы, а значения констант равновесия двух
реакций соизмеримы.
Если значения констант равновесия двух реакций резко отличаются, т.е.
равновесие одной из реакций сдвинуто полностью вправо или влево,
конечный состав газа будет определять та реакция, которая является
обратимой в заданном интервале температур.
1) Рассчитать значения термодинамических констант равновесия для
каждой реакции в выбранном интервале температур.
2) Задать исходный состав газовой смеси и выразить равновесный состав через исходный состав, обозначив количество прореагировавших реагентов или образовавшихся продуктов к моменту равновесия для каждой реакции через неизвестные величины "x", "y", "z" и т.д. В этом случае с использованием неизвестных равновесный состав газа может быть выражен в
мольных долях, а после умножения на общее давление смеси (Робщ)
получится равновесное давление каждого газового компонента.
3) Записать выражения для констант равновесия каждой реакции через
равновесные парциальные давления с использованием введенных неизвестных величин и приравнять их рассчитанным ранее численным
значениям констант равновесия при соответствующей температуре.
4) Решить полученную систему уравнений и определить неизвестные
значения "x", "y", "z” и т.д., что позволит рассчитать равновесный состав
газовой смеси.
Вариант 2
2. Провести термодинамический анализ сложного химического превращения:
CO + 2H2 = CH3OH (1)
CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O (2)
Привести расчет констант равновесия и равновесного состава газовой смеси, если в исходном газе мольное соотношение CO/CO2=1, а содержание водорода – стехиометрическое.

нет