Материал: Лекции по термодинамике неравновесных систем. Пармон

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

~

~

2

~

~ ~

2

nX

 

nX

 

Ответ. Φ = ε1 ~

− nA

+ ε2 ~

− nB nC .

nK

 

 

nK

 

 

6.6. (4 / 1–99), (4 / 4–00). Напишите функцию Ляпунова, минимизирующуюся при стационарном протекании бруттореакции

А B + C,

которая осуществляется по механизму

А

 

 

 

 

 

1

X,

2

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

B + Y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

3

C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где X и Y – интермедиаты? Можно ли пользоваться этой функцией, если реакция протекает при температуре 300 К; сродство брутто-реакции 20 кДж / моль.

6.7. (4 / 3–02). Напишите функцию Ляпунова, минимизирующуюся при стационарном протекании брутто-реакции

А + В C + D,

которая осуществляется по механизму

1

А + B 2 X,

X

 

 

 

 

 

 

Y,

3

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

C + D,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Y Z.

Здесь X, Y и Z – интермедиаты.

6.8. (4 / 13–02). Напишите функцию Ляпунова, минимизирующуюся при стационарном протекании брутто-реакции

А + B C + D,

которая осуществляется по механизму

А

B + X Y

1

2

3

X,

С + Y, D.

280

Здесь X и Y – реакционные интермедиаты.

6.9. (4 / 9–02). Напишите

 

 

функцию Ляпунова, минимизи-

рующуюся при стационарном протекании брутто-реакции

А + B

 

 

 

 

 

 

 

C + D + Е,

 

 

 

 

 

 

 

 

которая осуществляется по механизму

 

А + B

 

 

1

X,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

2

 

 

С + D + Y,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

3

 

 

 

E.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь X и Y – реакционные интермедиаты.

6.10. (4 / 4–02). Напишите функцию Ляпунова, минимизирующуюся при стационарном протекании брутто-реакции

А B + C + D,

которая осуществляется по механизму А 1 X,

X 2 Y + В,

Y 3 Z + C,

Z 4 D.

Здесь X, Y и Z – интермедиаты.

7. Скорость-лимитирующие стадии, скоростьопределяющие параметры и кажущаяся энергия активации брутто-процессов

7.1. (4 / 8–03). Кинетически необратимый брутто-процесс

R1 + R2 → P1 + P2

протекает в стационарном режиме и описывается схемой

R1

 

ε1

 

X1 + P1,

 

 

 

 

 

 

 

R2 + X1

 

ε2

P2,

 

 

 

 

 

 

 

 

где Х1 – интермедиат.

281

При каких соотношениях между скорость-определяющими параметрами можно считать кинетически необратимой: а) первую элементарную стадию; б) вторую стадию.

Найти кажущуюся энергию активации брутто-реакции для обеих ситуаций.

7.2. (4 / 4–00). Брутто-реакция R → P осуществляется по цепочке превращений

R X1 X2 P,

для которой известны стандартные энтальпии образования интермедиатов Xi и соответствующих переходных состояний (указаны цифрами):

fHo298,

 

 

 

 

кДж

 

 

 

+22

моль

 

+20

 

 

 

 

+10

 

0

0

 

 

 

 

 

–1

–5

 

 

 

 

R

–15

X2

P

 

X1

Каково значение наблюдаемой энергии активации для стационарного протекания кинетически необратимого бруттопроцесса R → P, если скорость-контролирующей стадией является:

а) реакция R X1; б) реакция X1 X2; в) реакция

X2 P?

7.3. (5 / 3–02). Брутто-реакция R → P осуществляется по цепочке превращений

R X1 X2 P,

для которой известны стандартные энтальпии образования интермедиатов Xi и соответствующих переходных состояний (указаны цифрами):

282

X1; б) реакция X1

fHo298,

+5

+5

 

+5

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–5

 

 

 

–10

 

 

 

 

 

 

–20

 

R

X1

X2

P

Каково значение наблюдаемой энергии активации для стационарного протекания брутто-процесса R → P, если ско- рость-контролирующей стадией является:

а) реакция R X1; б) реакция X1 X2; в) реакция

X2 P?

7.4. (5 / 8–02). Брутто-реакция R → P осуществляется при температуре 300 K по цепочке превращений

R X1 X2 P,

для которой известны стандартные энтальпии образования интермедиатов Xi и соответствующих переходных состояний (указаны цифрами):

fHo298,

 

 

 

 

кДж

 

 

 

+22

моль

 

+20

 

 

 

 

+10

 

0

0

 

 

 

 

 

–1

–5

 

 

 

 

R

–15

X2

P

 

X1

Каково значение наблюдаемой энергии активации для стационарного протекания кинетически необратимого бруттопроцесса R → P, если скорость-контролирующей стадией является:

а) реакция R X2; в) реакция

X2 P?

283

7.5. (5 / 10–02). Брутто-реакция R1 + R2 → P осуществляется при температуре 300 K по цепочке превращений

R1 1 Y,

Y + R2 2 X1 3 X2 4 P,

для которой известны стандартные энтальпии образования интермедиатов Xi и Y и и соответствующих переходных состояний (указаны цифрами):

 

 

fHo298,

+30

 

 

 

кДж

 

 

 

моль

 

 

 

 

+10

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

–10

 

fHo298,

 

R1

Y

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

+22

моль

 

+20

 

 

 

 

+10

 

0

0

 

 

 

 

 

–1

–5

 

 

 

 

R2

–15

X2

P

 

X1

Каково значение наблюдаемой энергии активации для стационарного протекания кинетически необратимого бруттопроцесса R1 + R2 → P, если скорость-контролирующей стадией брутто-процесса является:

а) реакция Y + R2 X1; б) реакция X1 X2; в) реакция

X2 P?

7.6. (5 / 11–02). Брутто-реакция R → P1 + P2 осуществляется по цепочке превращений

R X1 X2 P1 + Y,

Y P2,

284

Источник: https://studfile.net/preview/16555341/