Реакция синтеза аммиака обратима, поэтому ее наблюдаемая скорость равна разности скоростей прямого и обратного процессов. В задаче рассматривается только прямая реакция, так как речь идет о начальном моменте времени, когда концентрация продукта и, следовательно, скорость обратной реакции равны нулю. Необходимо, однако, отметить, что скорость прямой реакции описывается более сложным уравнением, чем предполагается в условии задачи. Взаимодействие между азотом и водородом протекает в несколько стадий, поэтому, как и в большинстве подобных случаев, показатели степеней в кинетическом уравнении не совпадают со стехиометрическими коэффициентами. Реальный вид зависимости скорости реакции от концентраций реагентов определяют экспериментально.

8.24. а) Пусть в реакционный сосуд ввели х моль NO и у моль O2, тогда

V = (x + y)Vm (1)

где Vm — молярный объем газа при исходных условиях. Из соотношения (1) следует*, что

х + у = -г?— *= const (2)

v т

Поскольку cuo = x/V и Co2 = y/V\ выражение для скорости реакции принимает вид

v = yrx2y (3)

Из соотношений (2) и (3) получаем

V==-kx2(Ym~-X) O)

Чтобы найти соотношение х:у, при котором реакция протекает с наибольшей скоростью, используем условия максимума;

После дифференцирования получаем

S = Щ- (JL - Sx) = 0, откуда X0 = 2VIZVn (5) tfv__2k_( V о\ (Щ\ _ 2fe „

dx*~ v3\vm бх)' U*V*n— v*vm<[}

* Соотношение (2) справедливо только при постоянном исходном давлении (см. первый абзац примечания переводчика к задаче 8.23),— Прим. перев.

248

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач