На головну

Хімічна кінетика і рівновага

  1. I. ХІМІЧНА ТЕХНОЛОГІЯ ЯК НАУКА
  2. V2: Макроекономічна рівновага
  3. Вітаміни та вітаміноподібні речовини: хімічна природа, класифікація, роль в обміні речовин
  4. Питання 1 Предмет хімічної технології. Хімічна та механічна технологія.

Приклад 1. В одному з експериментів Габер і його співробітники вводили в реакційний посудину суміш водню і азоту, а потім чекали, поки в системі не встановиться рівновага при 427 ° С. Після аналізу в рівноважної суміші газів було виявлено 0,1207 M H2, 0,0402 М N2 і 0,00272 М NH3.

Обчисліть за цими даними константу рівноваги Кс реакції

N2(Г) + 3H2(Г) <=> 2NH3(Г)

Рішення

Кс = [NH3]2/ [N2] [H2]3 = 0,002722/ 0,0402 (0,1207)3 = 0,105.

Приклад 2. Як зміниться швидкість реакції між сірчистим ангідридом і киснем

2S02 + 02 a 2SO3 ,

якщо зменшити об'єм суміші в три рази?

Рішення. Нехай концентрації сірчистого ангідриду і кисню до зміни обсягу: [S02] = а; [02] = b. При цих умовах швидкість реакції

V = k • a2 • b.

Внаслідок зменшення обсягу в три рази, концентрації сірчистого ангідриду і кисню в стільки ж разів збільшилися, тобто: [S02] = 3a, [O2] = 3b. При нових концентраціях швидкість реакції збільшилася в 27 разів.

Приклад 3. Оборотна реакція виражається рівнянням

А + 2В = С.

При сталому рівновазі концентрації беруть участь в реакції речовин відповідно дорівнювали: [А] = 0,6 моль / л; [В] = 1,2 моль / л; [З] = 2,12 моль / л.

Обчислити константу рівноваги і вихідні концентрації речовин, А та В.

Рішення. Для даної реакції константа рівноваги виражається рівнянням

К = [С] / ([А] [В])2.

Підставляючи в це рівняння зазначені величини концентрацій, отримаємо:

K = 2,16 / 0,6 (1,2)2 = 2,5.

Щоб визначити вихідні концентрації речовин А и В, потрібно врахувати, що відповідно до рівняння реакції з одного благаючи речовини А і двох молей речовини В утворюється один моль речовини С. Звідси випливає, що на освіту кожних 2,16 моль речовини С пішло 2,16 моль речовини А, тоді 2,16 - 2 = 4,32 моль речовини В. Таким чином, вихідні концентрації речовин А и В (Тобто число молей речовин А и В на кожен літр суміші до початку реакції) дорівнювали:

[А] = 0,6 + 2,16 = 2,76 моль / л, [В] = 1,2 + 4,32 = 5,54 моль / л.

Контрольні питання

71. Від чого залежить швидкість хімічної реакції?

72. Поясніть вплив температури на швидкість хімічної реакції.

73. Яким законом описується вплив концентрації реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції?

74. Поясніть роль каталізатора в збільшенні швидкості хімічної реакції.

75. Яким принципом пояснюється зсув хімічної рівноваги?

76. Вкажіть, які з наведених нижче систем є гомогенними, а які гетерогенними:

а) ВаС12 (Ж) + Na2S04 (Ж) = 2NaCI (ж) + BaS04 (Т)

б) N2(Г) + 02(R) = 2NO (г)

в) СО (г) + Н20 (г) = СО2 (Г) + Н2 (Г)

г) FeO (тв) + СО (г) = Fe (к) + СO2 (Г)

д) СаСОз (тв) = СаО (тв) + СO2 (Г)

77. Газова суміш складається з водню і хлору. Реакція йде за рівнянням

Н2 + Сl2 = 2 HCI

Як зміниться швидкість реакції, якщо збільшити тиск в три рази?

78. Взаємодія між оксидом вуглецю і хлором йде за рівнянням

СО + С12 = СОС12

Концентрація оксиду вуглецю 0,3 моль / л, а хлору - 0,2 моль / л.

Як зміниться швидкість прямої реакції, якщо збільшити концентрацію хлору до 0,6 моль / л, а концентрацію оксиду вуглецю до 1,2 моль / л?

79. Як зміниться швидкість реакції

2NO + O2 > 2NO2

протікає в закритій посудині, якщо збільшити тиск в чотири рази?

80. При нагріванні двоокису азоту в закритій посудині до деякої температури рівновага реакції встановилося за таких умов:

2N02 = 2NO + O2

[NO2] = 0,06 моль / л; [NO] = 0,24 моль / л.

Знайдіть константу рівноваги для цієї температури і вихідну концентрацію двоокису азоту.

81. Чому при зміні тиску зміщується рівновага реакції

N2 + 3H2 = 2NH3

і не зміщується рівновага реакції

N2 + O2 = 2NO

82. У який бік змістяться рівноваги реакцій:

a) 2H2S = 2Н2 + S2 - 9,6 ккал

б) N2O4 = 2NO2- 15,92 ккал

в) СО + Н2O (пар) = С02 + Н2 - 9,8 ккал

1) при зниженні температури; 2) при підвищенні тиску?

83. Як відіб'ється підвищення тиску на наступних равновесиях:

2(Г) + O2(Г) = 2Н20 (пар)

СO2 + С (тв) = 2СО (г)

СаСОз (тв) = СаО (тв) + С02 (Г)

84. Реакція відновлення двоокису вуглецю вугіллям виражається рівнянням

СO2 (Г) + С (тв) = 2СО (г) - 41,2 ккал

В який бік зміститься рівновага при підвищенні температури? Чи порушиться рівновага системи при збільшенні тиску?

85. Як вплине підвищення тиску при незмінній температурі на рівновагу наступних систем:

а) 2НВr = Н2 + Вr2 - 17,3 ккал

б) 2СО + O2 = 2СO2 + 135,2 ккал

в) N2 + O2 = 2NO + 43,2 ккал

В який бік змістяться рівноваги при підвищенні температури? Чи порушиться рівновага системи при збільшенні тиску?

86. Як вплине збільшення тиску в наступних системах:

a) SO2(Г) + Cl2(Г) = SO2Cl2(Г)

б) Н2(Г) + Вг2(Г) = 2НВг (г)

87. Як вплине зменшення температури на рівновагу в наступних системах:

а) А + В = 2С, ?H= 50кДж

б) 2D + Е = 2F,? Н = - 80 кДж.

88. Як треба змінити температуру і тиск (збільшити або зменшити), щоб рівновагу в реакції розкладання карбонату кальцію

СаСОз (к) - СаО (к) + СO2 (Г) ?Н - 178 кДж

змістити в сторону продуктів розкладання? Відповідь поясніть.

89. За певних умов реакція хлороводню з киснем є оборотною

4НС1 (г) + O2 (Г) - 2С12 (Г) + 2Н2O (г)? Н = - 116,4 кДж

90. Який вплив на рівноважний стан системи нададуть:

а) збільшення тиску; б) підвищення температури; в) введення каталізатора?

91. Чи є реакція розпаду пероксиду водню оборотної?

92. Чому залізна окалина при нагріванні в безперервному струмі водню відновлюється в металеве залізо повністю, хоча відновлення воднем залізної окалини відноситься до оборотних реакцій?

93. При спалюванні вугілля утворюється вуглекислий газ і при цьому спостерігається оборотна реакція

З + 02 - 2СО + Q

За яких умов утворюється мінімальна кількість чадного газу?

94. Чи зміниться стан рівноваги,

Н2 + С12 - 2HCI

якщо суміш газів стиснути?

95. Чи зміниться тиск в замкнутій системі, якщо при нормальних умовах змішати рівні об'єми хлору і водню і опромінювати ультрафіолетовими променями? Відповідь поясніть.

96. Чому залізну тирсу при нагріванні в безперервному потоці водяної пари до кінця окислюються в залізну окалину, хоча окислення заліза водяною парою відноситься до оборотних реакцій?

97. У який бік зміститься рівновага системи

2O3 - 3O2 + Q

а) при підвищенні температури; б) підвищенні тиску?

98. Як вплине на рівновагу такої системи:

2СО + 02 - 2СO2 + Q

а) підвищення тиску;

б) підвищення температури;

в) збільшення концентрації кисню.

99. Яка відносна швидкість прямої реакції в порівнянні зі зворотним в стані рівноваги для наступних процесів:

а) 2N02 - N204

б) С12 + Н2O - НСlO + НС1

100. Що вийде при дії гідроксиду натрію на суміш рівних обсягів оксиду азоту (II) і оксиду азоту (III), що реагують відповідно до рівняння

NO + N02 - N2 О3

 



Енергетика і спрямованість хімічних процесів | Розчини й інші дисперсні системи

Основні класи неорганічних сполук | Окислювально-відновні реакції | електрохімічні процеси | корозія металів | Метали. Легкі конструкційні матеріали. | комплексні сполуки | Органічні полімерні матеріали. Полімери і олігомери. | Хімічна ідентифікація і аналіз речовини | речовин і хімічних сполук при стандартних умовах |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати