Жидкофазная обратимая реакция второго порядка имеет константу скорости прямой реакции кмоль с) и константу равновесия . Объемный расход исходного вещества с концентрацией моль/л составляет , требуемая степень превращения вещества от равновесной степени

Добавлена: 04.05.2026
Обновлена: 04.05.2026
Предмет: Химия
Автор: Кэмп

#Физическая химия
#Химическая кинетика

Жидкофазная обратимая реакция второго порядка имеет константу скорости прямой реакции кмоль с) и константу равновесия . Объемный расход исходного вещества с концентрацией моль/л составляет , требуемая степень превращения вещества от равновесной степени

Условие:

Жидкофазная обратимая реакция второго порядка $2 A \leftrightarrow R$ имеет константу скорости прямой реакции $k=2 \cdot 10^{-3}$ $\mathrm{m}^{3} /\left(\right.$ кмоль $\cdot$ с) и константу равновесия $\mathrm{K}_{\mathrm{c}}=9$ . Объемный расход исходного вещества с концентрацией $\mathrm{C}_{\mathrm{A}, 0}=1,5$ моль/л составляет $4,8 \mathrm{~m}^{3} / 4$ , требуемая степень превращения вещества $\boldsymbol{A}-80 \%$ от равновесной степени превращения. Определить необходимый объем реактора идеального смешения для проведения данного процесса.

Решение:

Исходная реакция имеет вид:
2 A ⇄ R.
Константа скорости прямой реакции k = 2·10⁻³ м³/(кмоль·с). Для обратной реакции вводим константу kᵣ, связанную с прямой через равновесную константу:
Kc = k / kᵣ ⇒ kᵣ = k / Kc = (2·10⁻³) / 9 ≈ 2,22·10⁻⁴ 1/с.
При этом равновесное соотношение концентраций имеет вид:
Kc = C_R / (C_A)².
Определим состав смеси в равновесии. Пусть при х началась реакция, тогда исходно C_A₀ = 1,5 моль/л, а R отсутствует. При протекании реакции (с учётом стехиометрии) на каждые 1 кмоль R потребляется 2 кмоль A. Обозначим величину, выраженную в кмоль/м³, равную количеству образовавшегося R за реакцию; тогда,
C_...