化工熱力學(xué)習(xí)題.doc

2-1 使用下述三種方法計(jì)算1kmol的甲烷貯存在容積為0.1246m3、溫度為50的容器中所產(chǎn)生的壓力是多少？ （1）理想氣體方程； （2）Redlich-Kwong方程； （3）普遍化關(guān)系式。2-2 欲將25kg，289K的乙烯裝入0.1m3的剛性容器中，試問(wèn)需加多大壓力？2-3 分別使用理想氣體方程和Pitzer普遍化方法，計(jì)算510K，2.5MPa下正丁烷的摩爾體積。已知實(shí)驗(yàn)值為1480.7cm3mol-1.2-4 試用下列方法求算473K，1MPa時(shí)甲醇蒸氣的Z值和V值：（1）三項(xiàng)截尾維里方程式（2-6），式中第二、第三維里系數(shù)的實(shí)驗(yàn)值為： B= -219cm3mol-1 C= -17300 cm6mol-2（2） Redlich-Kwong方程；（3）普遍化維里系數(shù)法。2-5 某氣體的p v T行為可用下述在狀態(tài)方程式來(lái)描述： 式中b為常數(shù)，只是T的函數(shù)。試證明此氣體的等溫壓縮系數(shù)的關(guān)系式為 2-6 試計(jì)算含有30%（摩爾）氮?dú)猓?）和70%（摩爾）正丁烷（2）的氣體混合物7g，在188和6.888MPa條件下的體積。已知：B11=14 cm3mol-1, B22= -265 cm3mol-1, B12= -9.5 cm3mol-1。2-7分別使用下述方法計(jì)算171，13.78MPa下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩爾體積。已知實(shí)驗(yàn)值為0.199m3kmol-1（1）普遍化壓縮因子關(guān)系式；（2）Redlich-Kwong方程。2-8 有一氣體的狀態(tài)方程式，a及b是不為零的常數(shù)，則此氣體是否有臨界點(diǎn)呢？如果有，用a、b表示。如果沒有，解釋為什么沒有。2-9 在體積為58.75ml的容器中，裝有組成為66.9%（摩爾比）H2和33.1%CH4混合氣1mol。若氣體溫度為273K,試求混合氣體的壓力。2-10 液氨在-153和2.537MPa條件下的密度為600kgm-3,試用Lyderson的普遍化方法計(jì)算在-168和1.084MPa下的密度。2-11 試編制下列電子計(jì)算機(jī)程序：（1）用RK方程求純物質(zhì)的飽和蒸氣和飽和液體的摩爾體積；（2）采用Prausnitz提出的混合規(guī)則和RK方程求混合氣體的摩爾體積。3-1 試推導(dǎo)方程式中T、V為獨(dú)立變量。3-2 一理想氣體借活塞之助裝于鋼瓶中，壓力為34.45MPa，溫度為366K，反抗一恒定的外壓力3.45MPa而等溫膨脹，直到兩倍于其初始容積為止，試計(jì)算此過(guò)程之U 、H、S、A、G、Q和W。3-3假定氮?dú)夥睦硐霘怏w定律，試計(jì)算1kmol氮?dú)庠跍囟葹?00，壓力為10.13MPa下的內(nèi)能、焓、熵、和自由焓之值。已知：（1）在0.1013MPa時(shí)氮的與溫度的關(guān)系為： Jmol-1K-1（2）假定在0 及0.1013MPa時(shí)氮的焓為零；（3）在25及0.1013MPa時(shí)氮的熵為191.76 Jmol-1K-1。3-4 試證明由Van der Waals 方程推得的剩余焓，熵的計(jì)算表達(dá)式分別為： 提示： Vdp=d(pV)- pdV (T一定)3-5 將10kg水在100、0.1013MPa的恒定壓力下氣化，試計(jì)算此過(guò)程U、H、S、A、G之值。3-7 試用普遍化方法計(jì)算丙烷氣體從378K、0.507MPa的初態(tài)到463K、2.535MPa的終態(tài)時(shí)過(guò)程的H、S值。已知丙烷在理想氣體狀態(tài)下的摩爾恒壓熱容為 始終T用K表示，用Jmol-1K-1表示。3-8 試估算93、2.02MPa條件下，1mol乙烷的體積、焓、熵與內(nèi)能。設(shè)0.1013MPa，-18 時(shí)乙烷的焓、熵為零。已知乙烷在理想氣體狀態(tài)下的摩爾恒壓熱容 Jmol-1K-13-9 試用普遍化關(guān)系求算1-丁烯在473K積7.0MPa下的逸度。3-10 試估算正丁烷在393K、4.0MPa下的逸度。在393K時(shí)，正丁烷的飽和蒸氣壓為2.238MPa，其飽和液體的摩爾體積為137cm3mol-1。3-11 260、1.0336MPa的過(guò)熱蒸氣通過(guò)噴嘴膨脹，出口壓力為0.2067MPa,如果過(guò)程為可逆絕熱且達(dá)到平衡，試問(wèn)蒸氣在噴嘴出口的狀態(tài)如何？3-12 有人用A和B兩股水蒸氣通過(guò)絕熱混合獲得0.5MPa的飽和蒸氣，其中A股是干度為98%的是蒸氣，壓力為0.5MPa，流量為1kgs-1；而B股是473.15K，0.5MPa的過(guò)熱蒸氣，試求B股過(guò)熱蒸氣的流量該為多少？3-13 在T-S圖上描述下列過(guò)程的特點(diǎn)及畫出所經(jīng)途徑： （1）飽和液體的連續(xù)節(jié)流； （2）將過(guò)熱蒸氣定壓冷凝為過(guò)冷液體； （3）飽和蒸氣的可逆絕熱壓縮； （4）處于p1,T1的過(guò)熱蒸氣的絕熱節(jié)流； （5）出于某壓力p下飽和液體的絕熱節(jié)流； （6）定容加熱飽和蒸氣； （7）定容加熱飽和液體；4-1 某二組元液體混合物在固定T及p下的焓可用下式表示： H=400x1+600x2+x1x2(40x1+x2)式中H單位為Jmol-1。試確定在該溫度、壓力狀態(tài)下（1） 用x1表示的和；（2） 純組分焓H1和H2的數(shù)值；（3） 無(wú)限稀釋下液體的偏摩爾焓和的數(shù)值。4-2 在固定T、P下，某二元液體混合物的摩爾體積為： V=90x1+50x2+(6x1+9x2)x1x2式中V的單位為cm3mol-1。試確定在該溫度、壓力狀態(tài)下（1） 用x1表示的和；（2） 無(wú)限稀釋下液體的偏摩爾體積和的值，根據(jù)（1）所導(dǎo)出的方程式及V，計(jì)算、和V值，然后對(duì)x1作圖，標(biāo)出V1、V2、和之點(diǎn)。4-3 試推導(dǎo)服從Van der Waals方程的氣體的逸度表達(dá)式。4-4 試計(jì)算甲乙酮（1）和甲苯（2）的等分子混合物在323K和2.5104 Pa下的、和f。4-5 式為氣-液兩相平衡的一個(gè)基本限制，試問(wèn)平衡時(shí)下式是否成立： 也就是說(shuō)，當(dāng)混合系處于平衡時(shí)其氣相混合物的逸度是否等于液相混合物的逸度？4-6 環(huán)己烷（1）和四氯化碳（2）所組成的二元溶液，在1.01310 5 Pa、333K時(shí)的摩爾體積值如下表所示：x1V/(cm3mol-1)x1V/(cm3mol-1)x1V/(cm3mol-1)0.000.020.040.060.080.100.15101.460101.717101.973102.228102.483102.737103.3710.200.300.400.500.600.700.80 104.002 105.253 106.490 107.715 108.926 110.125 111.310 0.850.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 111.897 112.481 112.714 112.946 113.178 113.409 113.640試由上述數(shù)據(jù)，確定給定溫度及壓力下的（1）V1; (2)V2; (3) ;(4) ; 再由以上數(shù)據(jù)，分別用下列四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，求出V，并給出V對(duì)x1的曲線：（5）組分1，2均用Lewis-Randall規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；（6）組分1，2均用Henry定律標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；（7）組分1用Lewis-Randall規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，組分2用Henry定律標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；（8）組分1用Henry定律標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，組分2用Lewis-Randall規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。 上述四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，意指不同類型的理想溶液。試問(wèn)對(duì)組分1的稀溶液來(lái)說(shuō)，哪一個(gè)能更好的表示實(shí)際的體積變化？對(duì)組分1的濃溶液呢？4-7 在一固定的T，p下，測(cè)的某二元體系的活度系數(shù)值可用下列方程表示： = (a) (b)試求出的表達(dá)式；并問(wèn)(a)、(b)是否滿足Gibbs-Duhem方程？若用(c)、(d)方程式 (c) (d)表示該二元體系的活度系數(shù)值時(shí)，則是否也滿足Gibbs-Duhem方程？4-8 在473K、5MPa下兩氣體混合物的逸度系數(shù)可用下式表示： 式中、為組分1和2的摩爾分率，試求、的表達(dá)式，并求出當(dāng)=0.5時(shí)、各為多少？4-9 在一定溫度和壓力下，測(cè)得某二元體系的活度系數(shù)方成為 試問(wèn)上述方程式是否滿足Gibbs-Duhem方程？4-10 試應(yīng)用UNIFAC基團(tuán)貢獻(xiàn)法計(jì)算丙酮（1）正戊烷（2）二元體系在T307K和時(shí)的活度系數(shù)和。已知實(shí)測(cè)的活度系數(shù)值為和5-1 設(shè)有一臺(tái)鍋爐，水流入鍋爐時(shí)之焓為62.7 kJkg-1,蒸汽流出時(shí)的焓為2717 kJkg-1,鍋爐效率為70%，每千克煤可發(fā)生29260kJ的熱量，鍋爐蒸發(fā)量為4.5 th-1，試計(jì)算每小時(shí)的煤消耗量？5-2 水流過(guò)一個(gè)水平安裝的蛇管式加熱器，用蒸氣加熱，蒸氣在蛇管外側(cè)冷凝成水。進(jìn)、出口處水的各參數(shù)如下：狀態(tài)P/MPat/u/(ms-1)H/(kJkg-1)進(jìn)口水0.196702292.98出口蒸氣0.09811052002683.8 試求對(duì)每kg水應(yīng)供給多少熱量？5-3 一臺(tái)透平機(jī)每小時(shí)消耗水蒸氣4540kg。水蒸氣在4.482MPa、728K下以61ms-1的速度進(jìn)入機(jī)內(nèi)，出口管道比進(jìn)口管道低3m，排氣速度366ms-1。透平機(jī)產(chǎn)生的軸功為703.2 kW，熱損失為1.055105 kJh-1。乏氣中的一部分經(jīng)節(jié)流閥降壓至大氣壓力，節(jié)流閥前后的速度變化可忽略不計(jì)。試求經(jīng)節(jié)流閥后水蒸氣的溫度及其過(guò)熱度。5-4 一臺(tái)功率為2.0kW的泵將363K的水從貯水罐送到換熱器，水流量為3.2kgs-1,在換熱器中以697.3kJs-1的速率將水冷卻后，送入比第一貯水罐高20m的第二貯水罐，求送入第二貯水罐的水溫。5-5壓力為1.62MPa、溫度為593K的過(guò)熱蒸氣以24ms-1的流速進(jìn)入噴嘴，流出噴嘴的蒸氣為0.1013MPa的飽和蒸氣，試求噴嘴出口處蒸氣的流速。設(shè)蒸氣流動(dòng)過(guò)程近似為絕熱過(guò)程。5-6 試求在恒壓下將2kg ,90的液態(tài)水和3kg,10的液態(tài)水絕熱混合工程所引起的總熵變。為簡(jiǎn)化起見，將水的熱容取作常數(shù)，Cp=4181JkgK-1。5-7 求算流動(dòng)過(guò)程中，溫度為813K、壓力為5106Pa的1kmol氮所能給出的理想功為多少？取環(huán)境溫度為288K，環(huán)境壓力為1105Pa，氮的壓力熱容kJkmolK-1。5-8 有一鍋爐，燃燒器的壓力為1.013105Pa，傳熱前后溫度為1127及537。水在6.890105Pa、260的過(guò)熱蒸氣送出。設(shè)燃燒器的Cp為4.56kJkgK-1，試求該傳熱過(guò)程的損失功。5-9 某工廠有一輸送90熱水的管道，由于保溫不良，到使用單位，水溫降至70，試計(jì)算熱水由于散熱而引起的有效能損失。5-10 1kg水在1.368MPa下，由30升溫至沸點(diǎn)，而后全部氣化。設(shè)環(huán)境的可能最低溫度為20，問(wèn)如將水所吸收之熱通過(guò)可逆機(jī)轉(zhuǎn)化為功，則排給環(huán)境的無(wú)效能最少應(yīng)為多少？若傳給水的熱量系由1100的燃燒爐氣供給，問(wèn)由于不可逆?zhèn)鳠崾篃o(wú)效能增加多少？在上述條件下，試比較利用水的狀態(tài)變化和直接用燃燒爐 氣將熱量傳給熱機(jī)做功，兩者的熱效率。5-11 1kg甲烷氣由27、9.80104Pa壓縮后冷卻至27、6.666106Pa，若是技?jí)嚎s功耗為1021.6kJ，t0為27，試求：（1）冷卻器中需移走的熱量；（2）壓縮與冷卻過(guò)程的損耗功；（3）該過(guò)程的理想功；（4）該過(guò)程的熱力學(xué)效率。5-12 某換熱器完全保溫。熱流體的流量為0.042kgs-1，進(jìn)、出換熱器時(shí)的溫度分別為150、35，其等壓熱容為4.36kJkgK-1。冷流體進(jìn)、出換熱器時(shí)的溫度分別為25、110，其等壓熱容為4.69kJkgK-1。試計(jì)算冷熱流體有效能的變化、損失功和有效能效率。5-13 有人設(shè)計(jì)出一套復(fù)雜的產(chǎn)生熱的過(guò)程，可在高溫下產(chǎn)生連續(xù)可用的熱量。該過(guò)程的能量來(lái)自于423K的飽和蒸氣，當(dāng)系統(tǒng)流過(guò)1千克的蒸氣時(shí)，將有1100kJ的熱量生成。已知環(huán)境為300K的冷水，問(wèn)最高溫度可為多少？6-1 試求使20105Pa的干飽和蒸氣膨脹到終壓為0.5105Pa的Rankine循環(huán)的熱效率，并與同樣溫度范圍內(nèi)工作的卡諾循環(huán)的熱效率相比較。6-2 （1）影響Rankine循環(huán)效率的主要因素是什么？ （2）回?zé)崾鞘裁匆饬x？為什么回?zé)崮芴岣哐h(huán)的熱效率？6-3 某蒸氣動(dòng)力裝置按Rankine循環(huán)工作，其蒸氣參數(shù)：進(jìn)氣輪機(jī)的蒸氣壓力p1=2.5MPa，蒸氣溫度t1=500，冷凝器中蒸氣壓力p2隨冷凝水的溫度而變化，設(shè)夏天p2=0.006MPa，冬天p2=0.002MPa，試計(jì)算這兩種情況下的循環(huán)熱效率，并分析計(jì)算結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題。6-5 采用簡(jiǎn)單的林德（Linde）循環(huán)使空氣液化，空氣初溫為300K，膨脹前的初壓為10.13MPa(絕壓)，節(jié)流后的壓力為0.1013MPa，空氣流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）為15Lmin-1，試求：（1）在理想操作下，空氣的液化百分?jǐn)?shù)與每小時(shí)的液化量；（2）若換熱器熱端溫差是5，由外界轉(zhuǎn)入的熱量為3.34kJkg-1。問(wèn)對(duì)液化量的影響如何。6-6 采用克勞特（Claude）循環(huán)使空氣液化，壓縮機(jī)的消耗效率為110kW，將0.1013MPa、25的空氣定溫壓縮到3.35MPa，被處理的空氣有80%送入膨脹機(jī)，空氣進(jìn)入膨脹機(jī)前的溫度-110，不完全熱交換器的傳熱溫差為5，由于絕熱不良而引起的冷損失為3344kJh-1，假定膨脹機(jī)回收的功為理論焓值的一半，壓縮機(jī)的定溫效率T=0.59。問(wèn)此液化裝置每小時(shí)能制取多少kg的液態(tài)空氣？6-7 某一理想蒸氣壓縮制冷，于535間操作。干飽和蒸氣離開壓縮機(jī)，飽和液體進(jìn)入節(jié)流閥，對(duì)20kJs-1的制冷量，若制冷劑為：（1）氨；（2）R-12；（3）水。試計(jì)算所需要的輸入功率。6-8 某蒸氣壓縮制冷循環(huán)，制冷量Q0=2104kJh-1,冷藏室溫度-12，冷藏器用冷卻水冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度為8，按以下條件進(jìn)行操作，計(jì)算制冷循環(huán)消耗的最小功量。(1)供給循環(huán)的冷卻水量是無(wú)限量。(2)供給循環(huán)的冷卻水最大流量為200kgh -1。6-9 動(dòng)力-熱泵聯(lián)合體系中熱泵工作于100和20之間，熱機(jī)工作于1000和20之間，假設(shè)熱機(jī)熱泵均為可逆的，試問(wèn)在1000下供給單位熱量所生產(chǎn)的加工工藝用熱量（100下得到的熱量）是多少？6-10 吸收式制冷機(jī)以氨作為制冷劑以水做吸收劑，由常壓下冷凝的蒸汽來(lái)供給再生設(shè)備所需的熱量。設(shè)再生設(shè)備溫度是79，可利用的冷卻水其溫度為16，冷卻器和吸收器的溫度是21，氨在制冷劑中蒸發(fā)時(shí)的溫度是-12。假設(shè)操作時(shí)絕熱的（除了那些有目的的加熱或放熱的地方），并且忽略由于流體摩擦所造成的壓降（除膨脹閥外），試計(jì)算：（1） 該系統(tǒng)每一部分的壓力；（2） 強(qiáng)的和弱的氨溶液的組成；（3） 對(duì)每噸制冷機(jī)所消耗的最小功；（4） 在再生器、冷凝器及吸收器中對(duì)每噸制冷機(jī)傳遞的熱量。7-1 已知?dú)庖浩胶獾呐袆e式，（i=1,2,3N），i表示組分?jǐn)?shù)。那么，液相混合物的逸度與其相平衡的氣相混合物的逸度是否相等？為什么？7-2 （1）試推導(dǎo)遵守Raoult（拉烏爾）定律體系的泡點(diǎn)壓力pb與露點(diǎn)壓力pd的表達(dá)式。設(shè)混合物的總組成為zi（2）假設(shè)Raoult（拉烏爾）定律適用于以下的混合物，試求在110時(shí)含有摩爾分率為0.45的正辛烷（1），0.1的2、5二甲基己烷（2），0.45的2，2，4-三甲基戊烷（3）混合物的泡點(diǎn)壓力pb與露點(diǎn)壓力pd。 已知在110下純組分的飽和蒸氣壓： ， 7-3 某蒸餾塔的操作壓力為0.1066MPa，釜液含苯、甲苯的混合物。其組成（摩爾分率）苯（1）0.2，甲苯（2）0.8。試求此溶液的泡點(diǎn)及其平衡的氣相組成。假設(shè)苯-甲苯混合物可作理想體系處理，該兩組分的Antoine方程如下 單位kPa，T單位K7-4 正戊烷（1）-正庚烷（2）組成的溶液可近似于理想溶液，查得組分的Antoine方程如下 單位kPa，T單位K試求：（1）65與95kPa下該體系互呈平衡的氣液相組成；（2）55，液相組成x1為0.48時(shí)的平衡壓力與氣相組成；（3）95kPa，液相組成x1為0.35時(shí)的平衡溫度與氣相組成；（4）85kPa，氣相組成y1為0.86時(shí)的平衡溫度與液相組成；（5）70 ，氣相組成y1為0.15時(shí)的平衡壓力與液相組成。7-5 化工設(shè)計(jì)需要乙醇（1）-環(huán)己烷（2）二元體系在0.1013kPa下的氣液平衡數(shù)據(jù)。試問(wèn)：（1）進(jìn)行計(jì)算需要查閱那些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）計(jì)算該體系在0.1013kPa下的氣液平衡數(shù)據(jù)（即T-x-y），要求畫出計(jì)算框圖并上機(jī)計(jì)算。7-6 丙酮（1）-甲醇（2）二元溶液超額自由焓的表達(dá)式為，純物質(zhì)的Antoine方程表示如下： 單位kPa，T單位試求：（1）假如氣相可看作理想氣體，B=0.75，溫度為60下的p-x-y數(shù)據(jù)。（2）氣相可看作理想氣體，B=0.64，壓力為75KPa下的t-x-y數(shù)據(jù)。7-7 已知丙酮（1）-水（2）二元體系的一組組成與活度系數(shù)的數(shù)據(jù)，即x1=0.22，g1=2.90，g2=1.17，請(qǐng)采用以下兩種方法計(jì)算總壓0.1013MPa下與液相相平衡的氣相組成。（1）用迭代法解；（2）采用公式，計(jì)算中將的比值作為定值的直接代入法。（計(jì)算中所需的蒸氣壓數(shù)據(jù)自行查閱）7-8 苯（1）-環(huán)己烷（2）體系在溫度為77.6與101.3kPa時(shí)形成恒沸物，恒沸組成x1=0.525。已知77.6時(shí)苯的飽和蒸氣壓為與99.3kPa，環(huán)己烷的飽和蒸氣壓為與98.0kPa。試求：（1）采用Van laar方程計(jì)算全濃度范圍內(nèi)苯與環(huán)己烷的活度系數(shù)。并繪制曲線。（2）計(jì)算77.6時(shí)該體系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪制px曲線與yx曲線。7-9 有組分A與B組成的溶液，液相活度系數(shù)與組成的關(guān)聯(lián)式如下： ； 已知90oC時(shí)純物質(zhì)A，B的飽和蒸氣壓分別為，。假定該體系符合低壓氣液平衡的關(guān)系式。試求：（1）判斷此體系在90時(shí)的氣液平衡能否形成恒沸物？如有，屬哪一類型。（2）溫度為90時(shí)，液相組成x1為0.5時(shí)的平衡壓力。7-10 已知乙醇（1）-甲苯（2）二元體系的NRTL方程的能量參數(shù)： g12-g11=2982.72Jmol -1 g21-g22=4798.05Jmol -1溶液的特征參數(shù)12=0.529純組分的摩爾體積與Antoine方程如下： V1=58.68cm3mol-1,V2=106.85 cm3mol-1 ；單位kPa，T單位試求：（1）x1=0.310，t=105時(shí)的泡點(diǎn)壓力與氣相組成；（2）y1=0.310，t=105時(shí)的露點(diǎn)壓力與液相組成；（3）x1=0.680，p=101.3kPa時(shí)的泡點(diǎn)溫度與氣相組成；（4）y1=0.790，p=101.3kPa時(shí)的露點(diǎn)溫度與液相組成。7-11 采用狀態(tài)方程計(jì)算二元體系的高壓氣液平衡。現(xiàn)已知壓力p和液相組成xi，要求計(jì)算泡點(diǎn)溫度T與氣相組成yi。請(qǐng)列出計(jì)算機(jī)框圖及所需要的計(jì)算公式（狀態(tài)方程式自行選定）。8-1 對(duì)于下述氣相反應(yīng) 2H2S(g)+3O2(g)2H2O(g)+2SO2(g)設(shè)各物質(zhì)的初始含量H2S為2mol，O2為4mol，而H2O和SO2的初含量為零。試找出各摩爾數(shù)和摩爾分率對(duì)的函數(shù)表達(dá)式。8-2 設(shè)一體系，下述兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生： C2H4(g)+0.5O2(g)C2H4O(g) (1) C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) (2)如果各物質(zhì)的初始量為5mol C2H4和2mol O2，而C2H4O、CO2和H2O的初始量為零。試用反應(yīng)度1和2來(lái)表示反應(yīng)中各組成的摩爾分率。8-3 氨合成反應(yīng)式如下： 0.5 N2(g)+1.5H2(g)NH3(g)若反應(yīng)開始時(shí)N2為0.5mol ，H2為1.5mol，且假設(shè)平衡之混合物為理想氣體，試證明反映達(dá)平衡時(shí)： 式中K為反應(yīng)平衡常數(shù)。8-4 求算反應(yīng)NH4Cl(s)+NH3(g) HCl (g)在1000K時(shí)的平衡常數(shù)。已知： 化合物H(18)/(kjmol-1)(25oC)/(Jmol-1K-1)/(Jmol-1K-1)NH4Cl(s)NH3(g)HCl(g)-313.82-46.06-92.37133.15 192.73 187.00 140.68 47.27 30.368-5 水蒸氣的分解反應(yīng)式為 H2OH2+0.5O2試證明平衡常數(shù)，式中為該分解反應(yīng)的反應(yīng)度。8-6 制造合成氣的方法之一，是使甲烷與水蒸氣按以下反應(yīng)式進(jìn)行氣相催化反應(yīng) CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)通常出現(xiàn)的副反應(yīng)為水煤氣變換反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)假設(shè)上述兩個(gè)反應(yīng)，在下列所規(guī)定的條件下均達(dá)到平衡，試問(wèn)（1） 制造合成氣時(shí)，反應(yīng)器中達(dá)到的最高溫度是600K還是1300K合適？為什么？（2） 制造合成氣應(yīng)該在0.1013MPa還是在10.13MPa下較好？為什么？已知下列生成熱和生成自由焓數(shù)據(jù)（單位Jmol-1）：組分，600K，1300K，600K，1300KCH4H2OCOCO2-83279-244898-110244-394080-91779-249629-113928-395504-22987-214165-164800-39542052338-175938-227103-3964258-7 1-丁烯脫氫成1，3-丁二烯的反應(yīng)在627，1.01