Задачи для самостоятельного решения




ДЗ – 2(2)

«ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ»

Примеры решения задач

1.1 Вычисление скорости химических реакций

Пример 1. Как запишется закон действия масс для реакции горения угля

С + O2 → СО?

Решение: В случае гетерогенных реакций в уравнения закона действия масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собою постоянную величину и поэтому входит в константу скорости.

W = k' · const · [O2] = k · [O2], где k = k' · const.

Пример 2. Написать выражение закона действия масс для реакций

а) 2NO (г.) + Cl2 (г.) → 2NOCl (г.);

б) CaCO3 (к.) → СaO (к.) + CO2 (г.).

Решение: а) v = k[NO]2[Cl2];

б) Поскольку карбонат кальция – твердое вещество, концентрация которого не изменяется в ходе реакции, искомое выражение будет иметь вид v = k, т.е. в данном случае скорость реакции при определенной температуре постоянна.

Пример 3. Предскажите, как изменится скорость газовой реакции A + 2B + 3D → F при повышении общего давления в 3 раза.

Решение: Пусть W1–скорость при некотором первоначальном давлении рA, рB, рD: W1 = k рA рB2рD3.

Пусть W2 – скорость при концентрациях . Тогда скорость возрастет:

Таким образом, увеличение общего давления в 3 раза приводит к увеличению парциальных давлений компонентов в то же число раз, что скажется в 729-кратном увеличении скорости.

Пример 4. Как изменится скорость реакции

2NO (г.) + O2 (г.) = 2NO2 (г.),

если уменьшить объем реакционного сосуда в 3 раза?

Решение: До изменения объема скорость реакции выражалась уравнением

v = k[NO]2[O2].

Вследствие уменьшения объема концентрация каждого из реагирующих веществ возрастет в 3 раза. Следовательно,

v' = k(3[NO])2(3[O2]) = 27k[NO]2[O2].

Сравнивая выражения для v и v', находим, что скорость реакции возрастет в 27 раз.

1.2 Влияние температуры и природы веществ на скорость реакции

Пример 1. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,8. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры от 20 до 750С?

Решение: Поскольку Δt = 550С, то обозначив скорость реакции при 20 и 750С соответственно через v и v', можем записать:

v'/v = 2,855/10 =2,85,5; lg(v'/v) = 5,5lg2,8 = 5,5.0,447 = 2,458.

Отсюда v'/v = 287. Скорость реакции увеличится в 287 раз.

Пример 2. Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, а с катализатором – 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастет скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при 250С?

Решение: Обозначим энергию активации реакции без катализатора через Еа, а с катализатором – через Е′а; соответствующие константы скорости реакции обозначим через k и k'. Используя уравнение Аррениуса, находим:

.

Отсюда:

;

Подставляя в последнее уравнение данные задачи, выражая энергию активации в джоулях и учитывая, что Т = 298 К, получим

Окончательно находим: k'/k = 2,5.104.

1.3 Вычисление константы химического равновесия

Пример. При некоторой температуре константа диссоциации йодоводорода на простые вещества равна 6,25.10-2. Какой процент HI диссоциирует при этой температуре?

Решение: Уравнение реакции диссоциации HI:

2 HI ↔ H2 + I2

Обозначим начальную концентрацию HI через С моль/л. Если к моменту наступления равновесия из каждых С молей йодоводорода диссоциировано х молей, то при этом, согласно уравнению реакции, образовалось 0,5х моль H2 и 0,5х моль I2. Таким образом, равновесные концентрации составляют

[HI] = (С – х) моль/л; [H2] = [I2] = 0,5х моль/л.

Подставим эти значения в выражение константы равновесия реакции:

;

Извлекая из обеих частей уравнения квадратный корень, получим 0,25 = 0,5х/(С – х), откуда х = 0,333 С.

Таким образом, к моменту наступления равновесия диссоциировало 33,3% исходного количества йодоводорода.

1.4 Вычисление равновесных концентраций

Пример. В системе А (г.) + 2В (г.) = С (г.) равновесные концентрации равны: [A] = 0,06 моль/л; [B] = 0,12 моль/л; [C] = 0,216 моль/л. Найти константу равновесия реакции и исходные концентрации веществ А и В.

Решение: Константа равновесия данной реакции выражается уравнением

Подставляя в него данные задачи, получаем

Для нахождения исходных концентраций веществ А и В учтем, что, согласно уравнению реакции, из 1 моль А и 2 моль В образуется 1 моль С. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,216 моль вещества С, то при этом было израсходовано 0,216 моль А и 0,216·2 = 0,432 моль В.

 

Исходные вещества А В С
Равновесные концентрации [A]p = 0,06 моль/л [B]р = 0,12 моль/л [C]р = 0,216 моль/л
Соотношение реагирующих веществ      
Количество израсходованного/обра- зовавшегося вещества в 1 л 0,216 0,216 ∙ 2 = 0,432 0,216
Исходные концентрации [A]0 = 0,06 + 0,216 = 0,276 моль/л [B]0 = 0,12 + 0,432 = 0,552 моль/л  

 

Таким образом, исходные концентрации равны: [A]0 = 0,276 моль/л;

[B]0 = 0,552 моль/л.

1.5 Направление смещения равновесия

Пример. В каком направлении сместится равновесие в системах

а) СО (г.) + Cl2 (г.) ↔ СОСl2 (г.),

б) Н2 (г.) + I2 (г.) ↔ 2 HI (г.),

если при неизменной температуре увеличить давление путем уменьшения объема газовой смеси?

Решение: а) протекание реакции в прямом направлении приводит к уменьшению общего числа молей газов, т.е. к уменьшению давления в системе. Поэтому, согласно принципу Ле-Шателье, повышение давления вызывает смещение равновесия в сторону прямой реакции;

б) протекание реакции не сопровождается изменением числа молей газов и не приводит, следовательно, к изменению давления. В этом случае изменение давления не вызывает смещения равновесия.

 

 

Задачи для самостоятельного решения

 

2.1 Написать выражение скорости химических реакций, протекающих
по схеме 2А + В = С, если а) А и В - газообразные вещества;

б) А - твердое вещество, В - газ.

2.2 Написать выражение для скорости химических реакций:

2Al(к) + 3Br2 = 2AlBr3(г); СО2(г) + С(к) = 2СО(r);

2Mg(к) + O2(г) = 2Mg(к); 2NО(г) + О2( г) = 2NО2 (г).

2.3 Написать выражение скорости химических реакций, протекающих между а) водородом и кислородом; б) азотом и водородом;

в)алюминием и кислородом; г) раскаленным углем и водяным

паром.

2.4 Написать выражение скорости химической реакции, протекающей в гом огенной системе А + 2В = С, и определить, во сколько раз увеличится скорость реакции, если: а)концентра­ция А увеличится в 2 раза;

б) концентрация В увеличится в 3 раза; в) концентрация А и В увеличится в 2 раза.

2.5 Написать выражение скорости реакций, протекающих между:

a) aзотом и кислородом; б)водородом и кислородом; в) оксидом азота (II) и кислородом; г) диоксидом углерода и раскаленным углем.

2.6 Написать выражение скорости реакций, протекающих по схеме A + В = AB, если: a) A и В - газообразные вещества; б) А и В- вещества, находящиеся в растворе; в) А-твердое вещество, а В - газ или вещество, находящееся в растворе.

2.7 Написать выражение скорости химической реакции, протекающей в гомогенной системе по уравнению А + 2В = АВ2, и определить, во сколько раз увеличится скорость этой реакции, если: а) концентрация А увеличится в 2 раза; б) концентрация В увеличится в 2 раза; в) концентрация обоих веществ увеличится в 2 раза.

2.8 Реакция протекает по схеме 2А + 3В = С. Концентрация вещества А уменьшилась на 0,1 моль/л. Каково при этом изменение концентрации вещества В?

2.9 В реакции С + О2 = СО2 концентрация кислорода увеличена в 4 раза. Во сколько раз возрастет скорость реакции?

2.10 Написать уравнение скорости реакции С + О2 = СО2 и определить, во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении концентрации кислорода в три раза.

2.11 Реакция между оксидом азота (II) и хлором протекает по уравнению 2NO+Cl2 ↔ 2NOCl. Как изменится скорость реакции при увеличении: а)концентрации оксида азота в два раза; б)концентрации хлора в два раза; в)концентрации обоих веществ в два раза?

2.12 В реакции С + 2Н2= СН4 концентрация водорода увеличится в 2 раза. Во сколько раз возрастет скорость реакции?

2.13 Как изменится скорость прямой реакции N2 + 3Н2↔ 2NH3, если объем газовой смеси уменьшить в 2 раза?

2.14 Во сколько раз следует увеличить концентрацию оксида углерода в системе 2СО = СО2 + С, чтобы скорость реакции увеличилась в четыре раза?

2.15 Во сколько раз следует увеличить концентрацию водорода в системе N2 + 3Н2 ↔ 2NН3, чтобы скорость реакция возросла в 100 раз?

2.16 Как изменится скорость реакции СО + Cl2 ↔ COCl2, если объем системы: а) уменьшить вдвое; б) увеличить втрое?

2.17 Как изменится скорость реакции 2NО + O2 ↔ 2NO2, если объем газовой смеси уменьшить в три раза?

2.18 Как изменится скорость реакции Na2S2O3 = Na2SO4 + H2SO4+S, если: а)реагирующую смесь разбавить в три раза; б) повысить концентрацию Na2S2O3 в два раза, а серной кислоты - в три раза; в) понизить концентрацию Na2S2O3 в два раза, а серной кислоты повысить в два раза?

2.19 Во сколько раз необходимо увеличить концентрацию углекислого газа, чтобы скорость реакции СО2 + С = 2СО возросла в 3 раза?

2.20 Как изменится скорость реакции N2 + 3H2 ↔ 2NH3, если объем газовой смеси увеличить в два раза?

2.21 Во сколько раз надо изменить давление газовой смеси для того, чтобы увеличить скорость реакции 2SО2 + О2 ↔ 2SО3 в 27 раз?

2.22 Как изменится скорость реакции 2NО + O2 ↔ 2NO2, если давление этой химической системы, находящейся в замкнутом сосуде, увеличить в два раза?

2.23 Как надо повысить давление в некоторой газовой химической системе

А + В ↔ С для того, чтобы скорость реакции образования вещества С возросла в 33 раза?

2.24 Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость образования NO2 по реакции 2NO + O2 ↔ 2NO2 возросла в 1000 раз?

2.25 К некоторому моменту времени скорость реакции А + B ↔ C уменьшилась в 100 раз. Как изменились концентрации веществ А и В (начальные концентрации веществ А и В были равны между собой)?

2.26 Константа скорости реакции омыления этилового эфира уксусной кислоты едким натром

CH3COOС2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH

при 100C равна 2,38, если время выражено в минутах. Найти скорость реакции в начальный момент, если смешать

а)1л 0,5 М раствора эфира и 1 л 0,5 М раствора едкого натра;

б)4 л 0,2 раствора эфира с 4 л 0,5 М раствора едкого натра.

2.27 Константа скорости взаимодействия окиси углерода и хлора при 270С равна 0,18, если время выражено в минутах. Найти отношение скоростей в начальный момент реакции и в момент, когда половина исходных веществ вступила в реакцию, если взяты эквимолекулярные количества окиси углерода и хлора, а объем, занимаемый газами, не изменяется.

2.28 На сколько градусов следует повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 8 раз (γ = 2)?

2.29 Во сколько раз увеличится скорость реакции, если температура повысилась на 300С, а γ = 3?

2.30 При повышении температуры на 60°С скорость реакции увеличилась в 4000 раз. Вычислить γ.

2.31 При повышении температуры на 42°С скорость реакции увеличилась в 320 раз. Вычислить γ.

2.32 Скорость химической реакции возросла в 124 раза, γ = 2,8.

На сколько градусов была повышена температура?

2.33 Во сколько раз увеличится константа скорости химической реакции при повышении температуры на 400С, если γ = 3,2?

2.34 На сколько градусов следует повысить температуру системы, чтобы скорость протекающей в ней реакции возросла в 30 раз (γ=2,5)?

2.35 При повышении температуры на 500С скорость реакции возросла в 1200 раз. Bычиcлить γ.

2.36 Вычислить γ реакции, если константа скорости её при 120°С составляет 5,88 ´ 10-4, а при 1700С равна 6,7 ´ 10-2 с-1.

2.37 Примем скорость некоторой химической реакции при 0°С за единицу. Чему будет равна скорость той же реакции при 200°С, если принять температурный коэффициент скорости равным 3?

2.38 Скорость некоторой реакции при 100°С равна единице. Во сколько раз медленнее будет протекать та же реакция при 10°С (температурный коэффициент скорости принять равным? 2) Если реакция протекает практически до конца при 1000С за 10 с, то сколько времени для той же реакции понадобится при 100С?

2.39 Некоторая реакция при 00С протекает практически до конца за 4,5 часа (около 16384с = 214с). При какой температуре реакция пройдет практически до конца в 1с (температурный коэффициент принять равным 2)?

2.40 Температурный коэффициент скорости некоторых ферментативных процессов достигает семи. Принимая скорость ферментативного процесса при 200С за единицу, указать, чему могла бы быть равна скорость этого процесса при 500С.

2.41 Две реакции при 283К протекают с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2,5, второй-3. Как будут относиться скорости реакций, если первую провести при 350К, а вторую - при 330К?

2.42 При какой температуре реакция закончится за 45 мин, если при 293К на это требуется 3 часа? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2.

2.43 На сколько надо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 90 раз? Температурный коэффициент равен 2,7.

2.44 Температурный коэффициент скорости реакции разложения йодистого водорода 2HJ ↔ H2 + J2 равен 2. Найти константу скорости этой реакции при 624К, если при 629К константа скорости равна 8,9 ∙ 10-5 л.моль-1∙с-4.

2.45 Определить температурный коэффициент скорости реакции, если при изменении температуры на 450С реакция замедлилась в 25 раз.

2.46 Константа скорости некоторой реакции при 273К равна 1,17 л∙моль-1∙с-4, а при 298К – 6,56 л∙моль-1∙с-1. Найти температурный коэффициент скорости реакции.

2.47 Из двух молей СО и двух молей Cl2 образовалось при некоторой температуре 0,45 моль COCl2. Вычислить константу равновесия системы СО + Cl2 ↔ COCl2.

2.48 В сосуд объемом 0,5 л помещено 0,5 моль водорода и 0,5 моль азота. К

моменту равновесия образовалось 0,02 моль аммиака. Вычислить константу равновесия.

2.49 Вычислить константу равновесия системы COCl2 ↔ СО + Cl2, если при некоторой температуре равновесные концентрации oксида углерода (П) и хлора в системе равны и составляют 0,001моль/л, a [COCl2] =4,65. 10-5 моль/л.

2.50 Вычислить константу равновесия реакции А + 2В↔ С, если равновесные концентрации (моль/л): [A]=0,12; [В]=0,24; [С]=0,295.

2.51 Равновесие реакции 2NO2 ↔ 2NO + O2 установилось при концентрациях (моль/л) [NO2]=0,02; [NO]=0,08; [O2]=0,16. Вычислить константу равновесия этой реакции.

2.52 Реакция СО + Cl2 ↔ COCl2 протекает в объеме 10 л. Состав равновесной смеси: 14г СО; 35,5г Cl2 и 49,5г COCl2. Вычислить константу равновесия реакции.

2.53 Вычислить константу равновесия обратимой реакции СО + H2↔ CO+H2O, если при равновесии концентрации всех веществ оказались следующими (моль/л): [СO2]=0,02; [Н2]= 0,005; [С0]= 0015 [H2O]= 0,015.

2.54 Вычислить константу равновесия системы N2 + 3H2 ↔ 2NH3, если в состоянии равновесия концентрация аммиака составляет 0,4 моль/л, азота 0,03 моль/л, а водорода 0,10 моль/л.

2.55 В начальный момент протекания реакции N2 + 3H2 ↔ 2NH3, концентрации были равны (в моль/л): [N2| = 1,2, [H2]=2,2 и [NH3] = 0. Чему равны концентрации азота и водорода в момент достижения концентрации аммиака 0,4 моль/л?

2.56 Исходные концентрации оксида азота (II) и хлора в системе 2NO + Cl2 ↔ 2NOCl составляют соответственно 0,5 моль/л и 0,2 моль/л. Вычислить константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% оксида азота (II).

2.57 Начальные концентрации в реакции СО + H2O = СO2 + H2 равны (моль/л): [СО]=0,2; [H2Oгаз]=0,4; [СO2]=0,3 и [Н2]=0,1. Вычислить концентрации всех участвующих в реакции веществ после того, как прореагировало 40% СО.

2.58 Вычислить константы равновесия систем:

а) С + О2 ↔ СО2; б) С + СО2 ↔ 2СО, в которых парциальные давления СО2 в состоянии равновесия составляют 0,2 общего давления газовых смесей.

2.59 Константа равновесия системы 2HJ ↔ Н2 + J2 равна при некоторой температуре 2 ∙ 10-2. Вычислить степень термической диссоциация HJ.

2.60 Константа равновесия системы N2 +O2 ↔ 2NO составляет при некоторой температуре 5 ∙ 10-2. Определить выход NО в процентах (по объему), если исходные газы взяты: а) в равномолярных концентрациях; б) из воздуха - в объемном отношении 4: 1.

2.61 Вычислить константу равновесия реакции Н2 + J2 ↔ 2HJ, происходящей в сосуде объемом 2 л, если первоначальные количества веществ были следующие: 0,2 г Н2, 0,127г J2 и к моменту равновесия прореагировало 20% водорода.

2.62 Найти число молей HJ, H2 и J2 в момент равновесия, если константа равновесия 2HJ ↔ Н2 + J2 равна 1/64 при 4400С и в реакцию был взят 1 моль HJ.

2.63 При 7160С константа скорости образования HJ равна 1,6 ∙ 10-2, а константа скорости диссоциации 3∙10-4. Найти константу равновесия при данной температуре.

2.64 При некоторой температуре 10% молекул йода распалось на атомы; определить константу равновесия для данной температуры, если один моль йода находится в сосуде емкостью V литров.

2.65 Оксид углерода (II) и хлор были помещены в закрытый сосуд при постоянной температуре. Начальные их концентрации равны 1 моль/л, давление в сосуде равно 1 атм. В результате реакции СО + Cl2 ↔ COCl2 к моменту равновесия осталось 50% окиси углерода. Каково давление в сосуде при равновесии?

2.66 Как изменится давление при наступлении равновесия в реакции N2 + 3H2 ↔ 2NH3, протекающей в закрытом сосуде при постоянной температуре, если начальные концентрации азота и водорода равняются - соответственно 2 и 6 моль/л и если равновесие наступает тогда, когда прореагирует 10% первоначального количества азота?

2.67 В замкнутом сосуде протекает обратимый процесс диссоциации:

PCl5 ↔ PCl3 + Cl2. Начальная концентрация PCl5 равна 2,4 моль/л. Равновесие установилось после того, как 33,3% PCl5 диссоциировало. Вычислить константу равновесия.

2.68 В замкнутом сосуде при некоторой температуре протекает обратимая реакция СО + Н2О(г) ↔ Н2 + СО2. В данном случае равновесие установилось при следующих концентрациях участвующих в реакции, веществ: [СО]=0,04, [H2O](г)=0,16, [H2]=0,08 и [СO2] = 0,08 моль/л. Вычислить константу равновесия и определить первоначальные концентрации СО и H2O (учесть, что в начале реакции концентрации Н2 и СО2 были равны нулю).

2.69 Реакция идёт по уравнению Н2 + J2 ↔2HJ. В некоторый момент времени концентрации были: [H2] = 0,049, [J2] = 0,024, [HJ] = 0,01 моль/л. Найти концентрации участвующих в реакции веществ в момент, когда концентрация водорода уменьшится на 0,012 моль/л.

2.70 Вычислить процент разложения молекулярного хлора на атом, если константа равновесия составляет 4,2 ∙ 10-4, а исходная концентрация хлора 0,04 моль/л.

2.71 При нагревании смеси углекислого газа и водорода в закрытом сосуде устанавливается равновесие СО2 + Н2 ↔ СО + Н2O. Константа равновесия при некоторой температуре равна 1. Сколько процентов СО2 превратятся в СО, если смешать 1 моль СО2 и 2 моль Н2 при этой температуре?

2.72 Пентахлорид фосфора диссоциирует при нагревании по уравнению РCl5↔РCl5 + Cl2. Вычислить константу равновесия этой акции, если из 3 моль РCl5, находящихся в закрытом сосуде V 10 л, подвергаются разложению 2,5 моль.

2.73 При смешении уксусной кислоты и этилового спирта происходит реакция СН3СООН + С2Н5ОН ↔ СН2СООС2Н5 + Н2О.

В сосуд введено по 1 моль всех четырех веществ, приведенных в уравнении реакции. После установления равновесия в смеси находится 1,33 моль эфира. Какое значение будет иметь константа равновесия этой реакции?

2.74 Константа равновесия обратимой реакции А + В ↔ С + D pавна 1/3. Вычислить равновесные концентрации веществ А, В, C и D (моль/л), если начальные концентрации равны: [А] = 2 моль/л и [В] = 4 моль/л.

2.75 Обратимая реакция выражается уравнением А + В ↔ С + D, константа равновесия равна 1. Начальные концентрации: [А] = 3 моль/л и [В] = 2 моль/л. Вычислить равновесные концентрации всех участвующих в реакции веществ.

2.76 В равновесной системе А + В ↔ С + D начальные концентрации веществ А и В соответственно равны 4 моль/л и 3 моль/л. Равновесная концентрация [А] = 2 моль/л. Найти равновесные концентрации веществ В, С и D и константу равновесия. Сколько молей вещества В надо ввести в систему для того, чтобы прореагировало ещё 50% от равновесного количества вещества А? Как смещается при этом равновесие реакции и отвечает ли его направление смещения принципу Ле-Шателье?

2.77 Константа paвновесия системы СО + H2O ↔ СO2 + H2 пpи некоторой температуре равна 1. Вычислить процентный состав смеси в состоянии равновесия, если начальные концентрации СО и H2 составляли по 1 моль/л.

2.78 При некоторой температуре равновесные концентрации реакции

2SО2 + О2 ↔ 2SО3 составляли соответственно [SО2] = 0,04 моль/л, [О2] = =0,06 моль/л, [SО3]= 0,02 моль/л. Вычислить константу равновесия и исходные концентрации оксида серы (IV) и кислорода.

2.79 Равновесие реакции 4HCl (г) + O2 ↔ 2H2O (г) + 2С12 установилось при следующих концентрациях: [Н2O](г) = [Сl2] = 0,14, [НCl](г) = 0,2 и [О2]=0,32 моль/л. Вычислить константу равновесия и начальную концентрацию кислорода.

2.80 Константа равновесия системы 2N2 + O2 «2N2O равна 1,21. Равновесные концентрации: [N2] = 0,72 и [N2О] = 0,84 моль/л. Найти начальную и равновесную концентрации кислорода.

2.81 Равновесные концентрации веществ в обратимой реакции N2 + 3H2 «2NH3 составляют (моль/л): [N2] = 4; [Н2] = 9; [NH3] = 6. Вычислить исходные концентрации азота и водорода и константу равновесия.

2.82 Равновесные концентрации веществ обратимой реакции 2SО2 + О2 ↔ 2SО3 составляют (моль/л): [SО2]= 0,0002; [О2]= 0,004; [SО3]= 0,003. Найти исходные концентрации кислорода и сернистого газа. Вычислить константу равновесия.

2.83 Вычислить начальные концентрации хлора и оксида углерода, а также константу равновесия реакции СО + Сl2 «СОСl2, если равновесные концентрации (моль/л): [С12] = 0,3, [СО] = 0,2; [СОСl2] = 1,5.

2.84 Определить равновесную концентрацию водорода в системе 2HJ «H2 + J2, если исходная концентрация HJ составляла 0,05 моль/л, а константа равновесия равна 0,02.

2.85 Константа равновесия реакции N2 + 3H2 «2NH3 равна 0,1. Равновесные концентрации [Н2] = 0,2 моль/л и [NH3] = 0,08 моль/л. Вычислить начальную и равновесную концентрации азота.

2.86 Найти равновесные концентрации водорода и йода в системе H2 + J2 «2HJ, если их начальные концентрации составляли соответственно 0,5 и 1,5 моль/л соответственно, а равновесная концентрация [HI] равна 0,8 моль/л.

2.87 Константа равновесия реакции СО + H2O ↔ СO2 + H2 при 10900С равна 0,51. Найти состав реакционной смеси в момент достижения равновесия, если в реакцию введено по одному моль оксида углерода (II) и водяного пара.

2.88 Равновесная концентрация HJ в системе H2 + J2 «2HJ равна 0,04 моль/л, а равновесные концентрации водорода и йода составляют по 0,08 моль/л. Вычислить константу равновесия.

2.89 Исходные концентрации окиси углерода (ІІ) и паров воды равны и составляют по 0,03 моль/л. Вычислить равновесные концентрации СО, H2O и Н2 в системе СО + H2O ↔ СO2 + H2, если равновесная концентрация СO2 оказалась равной 0,01.

2.90 В каком направлении произойдет смещение равновесия при изменении давления в системах:

а) 2NO + O2 ↔ 2NO2; б) 4HCl + O2 ↔ 2H2O + 2Cl2; в) H2 + S ↔ H2S?

2.91 В каком направлении произойдет смещение равновесия при
повышении температуры систем:

а) COCl2 ↔ СO + Cl2; ∆H0 > 0;

б) 2CO ↔ СO2 + C; ∆H0 < 0;

в) 2SO3 ↔ 2SO2 + O2; ∆H0 > 0?

2.92 В какую сторону сместится равновесие обратимых реакций:

а) PCl5 ↔ PCl3 + Cl2; ∆H0 =129,6 кДж;

б) N2 + O2 ↔ 2NO; ∆H0 =179,7 кДж;

в) N2 + 3H2 ↔ 2NH3; ∆H0 =-91.9 кДж;

г) CO + H2O ↔ CO2 + H2; ∆H0 =-41,8 кДж

при повышении температуры? При повышении давления?

2.93 Сместится ли равновесие при сжатии следующих химических систем:

а) H2 + J2 ↔ 2HJ;

б) 2CO + O2 ↔ 2СO2;

в) 2SO2 + O2 ↔ 2SO3 ;

г) CO + H2O ↔ H2 + CO2?

2.94 Как надо поступить для того, чтобы при данной концентрации исходных веществ максимально повысить выход SO3 по реакции

2SO2+O2↔2SO3; ∆H0 = - 188,1 кДж?

2.95 Рассчитать, как изменятся скорости прямой и обратной реакции при увеличении давления вдвое в системах Н2 + J2 ↔ 2HJ и 2NO + O2 ↔ 2NO2, в какую сторону сместится равновесие?

2.96 В какую сторону сместится равновесие при повышении температуры в системах:

а) N2 + 3H2 ↔ 2NH3; ∆H0 = -91,9 кДЖ;

б) N2O4 ↔ 2NO2; ∆H0 = -56,8 кДЖ;

в) 2CO + O2 ↔ 2CO2 ; ∆H0 = 568 кДЖ;

г) N2 + O2 ↔ 2NO; ∆H0 =-180,7 кДж?

2.97 Как повлияет на состояние равновесия в системе 4HCl + O2 ↔ 2H2O + 2Cl2 ∆H0 < 0 повышение давления и температуры?

2.98 В какую сторону сместится равновесие реакций

а) 2H2S ↔ 2H2+ S2; ∆H0 = 41,8 кДж;

б) CO + H2O ↔ CO2 + H2 ; ∆H0 = 41,8 кДж

а) при понижении температуры; б) при повышении давления?

2.99 Как отразится повышение давления на равновесии в системах:

а) 2H2 (г) + O2 (г) ↔ 2H2O (г);

б) CO2 (г) + C(k) ↔ 2CO (г);

в) CaCO3 (k) ↔ CaO(k) + CO2 (г) ?

2.100 Как повлияет на смещение равновесия реакций

а) 2H2 + O2 ↔ 2H2O; ∆H0 > 0;

б) N2 + O2 ↔ 2NO; ∆H0 < 0

а) повышение температуры; б) уменьшение давления?

2.101 В какую сторону сместится равновесие при повышении давления в системах:

а) PCl5 ↔ PCl3 + Cl2; N2 + 3H2 ↔ 2NH3;

б) 2NO2 ↔ 2NO + O2; 2NO2 ↔ N2O4;

в) HJ ↔ H2 + J2; N2 + O2 ↔ 2NO?

2.102 В каком направлении сместится равновесие в системе

4HCl + O2 «2Cl2 +2H2O (∆H0 < 0)

а) при повышении температуры;

б) при повышении давления (все вещества находятся в газообразном состоянии).

Как следует изменить температуру и давление, чтобы максимально сместить равновесие вправо?

 

Варианты заданий

Номер вари-анта Номер задачи Номер вари-анта Номер задачи
  2.1 2.31 2.50 2.77 2.93   2.26 2.37 2.75 2.86 2.99
  2.2 2.32 2.51 2.78 2.94   2.27 2.38 2.76 2.87 2.93
  2.3 2.33 2.52 2.79 2.95   2.28 2.39 2.50 2.88 2.94
  2.4 2.34 2.53 2.80 2.96   2.29 2.40 2.51 2.89 2.95
  2.5 2.35 2.54 2.81 2.97   2.30 2.41 2.52 2.90 2.96
  2.6 2.36 2.55 2.82 2.98   2.1 2.42 2.53 2.91 2.97
  2.7 2.37 2.56 2.83 2.99   2.2 2.43 2.54 2.92 2.98
  2.8 2.38 2.57 2.84 2.100   2.3 2.44 2.55 2.77 2.99
  2.9 2.39 2.58 2.85 2.101   2.4 2.45 2.56 2.78 2.100
  2.10 2.40 2.59 2.86 2.102   2.5 2.46 2.57 2.79 2.101
  2.11 2.41 2.60 2.87 2.101   2.6 2.47 2.58 2.80 2.102
  2.12 2.42 2.61 2.88 2.100   2.7 2.48 2.59 2.81 2.101
  2.13 2.43 2.62 2.89 2.105   2.8 2.49 2.60 2.82 2.100
  2.14 2.44 2.63 2.90 2.93   2.9 2.31 2.61 2.83 2.105
  2.15 2.45 2.64 2.91 2.94   2.10 2.32 2.62 2.84 2.93
  2.16 2.46 2.65 2.92 2.95   2.11 2.33 2.63 2.85 2.94
  2.17 2.47 2.66 2.77 2.96   2.12 2.34 2.64 2.86 2.95
  2.18 2.48 2.67 2.78 2.97   2.13 2.35 2.65 2.87 2.96
  2.19 2.49 2.68 2.79 2.98   2.14 2.36 2.66 2.88 2.97
  2.20 2.31 2.69 2.80 2.99   2.15 2.37 2.67 2.89 2.98

 

  2.21 2.32 2.70 2.81 2.100   2.16 2.38 2.68 2.90 2.99
  2.22 2.33 2.71 2.82 2.101   2.17 2.39 2.69 2.91 2.100
  2.23 2.34 2.72 2.83 2.102   2.18 2.40 2.70 2.92 2.101
  2.24 2.35 2.73 2.84 2.101   2.19 2.41 2.71 2.77 2.102
    2.36 2.74 2.85 2.100   2.20 2.42 2.72 2.78 2.101

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: