Chemistry Labs

Bài 4

Một bình dung tích 5,0 dm3^3 chứa etan ở 300 K và 101,325 kPa được hàn kín rồi nung nóng. Áp suất đo được: ở 300 K: 101,3 kPa (lí thuyết p′=101,3p'=101{,}3 kPa); ở 500 K: 169,8 kPa (p′=168,7p'=168{,}7 kPa); ở 800 K: 276,1 kPa (p′=269,9p'=269{,}9 kPa); ở 1000 K: 500,7 kPa (p′=337,4p'=337{,}4 kPa). (a) Giải thích vì sao ở nhiệt độ cao áp suất đo được lớn hơn p′p' và viết phương trình phản ứng. (b) Tính độ chuyển hóa α\alpha và hằng số cân bằng KpK_p ở 800 K và 1000 K. (c) Dùng phương trình van 't Hoff ln⁡(Kp,2/Kp,1)=−ΔH∘R(1T2−1T1)\ln(K_{p,2}/K_{p,1}) = -\frac{\Delta H^\circ}{R}\left(\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1}\right) tính biến thiên entanpi trung bình ΔH∘\Delta H^\circ trong khoảng 800–1000 K. (R=8,314R = 8{,}314 J mol−1^{-1} K−1^{-1})
Bước 1/4: Sự phân li và độ chuyển hóa
← TrướcTiếp →
CX2HX6⇌CX2HX4+HX2;p=p′(1+α)⇒α=p−p′p′\ce{C2H6 <=> C2H4 + H2};\quad p = p'(1 + \alpha) \Rightarrow \alpha = \dfrac{p - p'}{p'}
Phân tích

Etan bị đề hiđro hóa thành etilen và hiđro ở nhiệt độ cao: 1 mol tạo (1−α)+α+α=1+α(1 - \alpha) + \alpha + \alpha = 1 + \alpha mol khí. So sánh pp đo được với p′p' lí thuyết khi chưa phản ứng trực tiếp cho α=(p−p′)/p′\alpha = (p - p')/p'.