Luận văn tốt nghiệp
Mà P = PN + PH + PNH dP = dPN + dPH + dPNH (2) Để hiệu suất phản ứng đạt cực đại thì dPNH = 0 , P =const => dP = 0 2
2
3
2
2
3
3
(1) PN-1/2 .PH3/22 dPN2 + 3PN1/22 .PH1/22 dPH2 = 0 (3) 2 (2) dPH2 = - dPN2 (4)
Thay (4) vào (3) ta được PH1/22 (PN-1/2 .PH2 - 3PN1/22 )dPH2 = 0 2 PH2 = 3PN2 n H2 = 3n N2
Tỉ lệ số mol lúc cân bằng n H /n N 3 cũng là tỉ lệ số mol ban đầu. Vậy để phản ứng tổng hợp NH3 đạt hiệu suất lớn nhất thì tỉ số mol đưa vào n H /n N 3 /1, theo đúng hệ số tỉ lượng của phương trình phản ứng. Bài 2: Ở 510 K hằng số cân bằng KP của phản ứng: PCl5(k) PCl3(k) + Cl2 bằng 1. Xác định: a. Độ phân tích của PCl5 ở áp suất 5 atm. b. Tính áp suất tại đó 20% PCl5 bị phân tích. c. Phải thêm bao nhiêu mol Cl2 vào 1 mol PCl5 để độ phân tích giảm còn 20% ở 5 atm. (Trích sách BT Hoá lý Lâm Ngọc Thiềm – Trần Hiệp Hải) Giải: PCl5(k) PCl3(k) + Cl2 ∑mol Ban đầu 1 0 0 Phản ứng α α α [ni] 1 – α α α 1 + α 1- [Pi] .P .P .P 1+ 1+ 1+ 0,02525(1 + α) = 0,0308 α = 0,22 PPCl .PCl 2 KP = .P = 1 PPCl 1- 2 a. Khi P = 5 atm => α = 0,41 b. Khi α = 0,2 => P = 24 atm c. Gọi x là số mol Cl2 cần thêm vào 1 mol PCl5 để độ phân tích còn 20%, số mol của Cl2 lúc cân bằng là α + x, tổng số mol lúc cân bằng 1 + α + x x 1 PCl .P; PCl .P; PPCl .P 1+ x 1+ x 1+ x Thay các biểu thức này vào biểu thức tính KP, ta được: x KP = .P = 1 (1- )(1 x) Thay α = 0,2; P = 5 atm vào suy ra x = 3,8 mol Vậy số mol Cl2 cần thêm vào là 3,8 mol Bài 3: Ở 0oC và dưới áp suất P = 1 atm, độ phân li của khí N2O4 thành NO2 bằng 11%. a. Xác định KP? b. Cũng tại 0oC khi áp suất giảm từ 1 atm xuống 0,8 atm thì độ phân li thay đổi như thế nào? 2
2
2
3
2
2
5
2
2
SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền
5
121