VII. Задачи на химическое равновесие

Для приведенных ниже равновесных систем составьте выражения скоростей прямой и обратной реакций и константы химического равновесия. Объясните, изменением каких параметров (температура, давление, концентрация исходных веществ и концентрация продуктов реакции) можно сместить химическое равновесие с целью увеличения выхода продуктов реакции. Ответ мотивируйте на основании принципа Ле Шателье.

1. N_2(г) + O_2(г) ↔ 2NO_(г); ΔH⁰ ˃0

2. N_2(г) + 3H_2(г) ↔ 2NH_3(г); ΔH⁰ ˂0

3. H₂S_(г) + I_2(г) ↔ S_(к) + 2HI_(г); ΔH⁰ ˃0

4. 2N_2(г) + O_2(г) ↔ 2N₂O_(г); ΔH⁰ ˃0

5. CO_(г) + H₂O_(г) ↔ CO_2(г) + H_2(г); ΔH⁰ ˂0

6. 2NF(г) + 3H_2(г) ↔ 6HF_(г) + N_2(г); ΔH⁰ ˃0

7. 4S_(к) + CH_4(г) ↔ CS_2(г) + 2H₂S_(г); ΔH⁰ ˃0

8. 2CO_(г) + O_2(г) ↔ 2CO_2(г); ΔH⁰ ˂0

9. 4HCl_(г) + O_2(г) ↔ 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г); ΔH⁰ ˂0

10. 2SO_2(г) + O_2(г) ↔ 2SO_3(г); ΔH⁰ ˂0

11. MgCO_3(к) ↔ MgO_(к) + CO_2(г); ΔH⁰ ˃0

12. FeO_(к) + CO_(г) ↔ Fe_(к) + CO_2(г); ΔH⁰ ˂0

13. PbS_(к) + 3O_2(г) ↔ 2PbO_(к) + 2SO_2(г); ΔH⁰ ˂0

14. 2Cu(NO₃)_2(к) ↔ 2CuO_(к) + NO_2(г) + O_2(г); ΔH⁰ ˃0

15. H_2(г) + I_2(г) ↔ 2HI_(г); ΔH⁰ ˃0

16. 4S_(к) + CH_4(г) ↔ CS_2(г) + 2H₂S_(г); ΔH⁰ ˃0

17. 2HBr_(г) ↔ H_2(г) + Br_2(г); ΔH⁰ ˃0

18. 2CO_2(г) ↔ 2CO_(г) + O_2(г); ΔH⁰ ˃0

19. PCl_5(г) ↔ PCl_3(г) + Cl_2(г); ΔH⁰ ˃0

20. 2NO_(г) + Cl_2(г) ↔ 2NOCl_(г); ΔH⁰ ˂0

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Стандартная энтальпия образования (ΔH⁰_f,298) некоторых веществ

вещество	ΔH^0f,298 кДж/моль		вещество	ΔH^0f,298 кДж/моль
Al(г)	326,3		H2S(г)	-20,15
Al^3+(р)	-530,0	H2SO4(ж)	-814,2
Al2O3(к)	-1676	K^+(р)	-251,2
Al2(SO4)3(к)	-3442,2	KCl(к)	-435,9
C(алмаз)		KClO3(к)	-391,2
C(графит)		KNO3(к)	-493,2
CH4(г)	-74,86	KOH(к)	-425,8
C2H4(г)	52,28	C2H5ОН(ж)	-227,6
C2H6(г)	-84,67	CH3ОН(ж)	-201,17
C2H2(г)	226,80	Р(к)
CO(г)	-110,5	Р2О5(к)	-2984,0
CO2(г)	-393,5	MgSO4(к)	-1301,4
CaCO3(к)	-1206,9	MgSO4 ·7H2O(к)	-3384
CaCl2(к)	-795,0	N2(г)
CaF2(к)	-1220,5	NO(г)	90,25
CaO(к)	-635,5	NO2(г)	33,50
Ca(OH)2(к)	-986,8	NO3^-(р)	-207,5
Cl2(г)		Na(г)	108,3
Cl^-(г)	-233,6	Na^+(г)	606,1
Cl^-(р)	-167,2	NaCl(к)	-411,1
H2(г)		NaOH(к)	-425,6
H^+(г)	1536,2	Na2SO4(к)	-1384,6
H^+(р)		O(г)	246,8
HBr(г)	-34,1	O3(г)	142,3
HCl(г)	-92,31	O2(г)
HF(г)	-270,9	S (монокл.)
HI(г)	26,6	SO2(г)	-296,9
NH3 (г)	-46,19	SO3(г)	-396,1
HNO3(ж)	-174,3	SO3(г)	-439,0
H2O(г)	-241,82	ZnO(к)	-350,6
H2O(ж)	-285,83		Cr2O3(к)	-1140,6
NH4Cl(к)	-315,39		Fe(к)
(NH4)2CrO4(к)	-1182,4		Fe2O3(к)	-822,10
(NH4)2SO4(к)	-1180,0		Fe3O4(к)	-1118,0
CS2(ж)	115,28		FeO(к)	-266,0

Приложение 2. Стандартная энтропия (S⁰₂₉₈) некоторых веществ

вещество	S^0298, Дж/(К·моль)		вещество	S^0298, Дж/(К·моль)		вещество	S^0298, Дж/(К·моль)
Ag(к)	42,55		Fe(к)	27,15		NaCl(к)	72,12
AgBr(к)	107,1	FeS(к)	60,29	Na2CO3(к)	136,4
AgCl(к)	96,11	Ge(к)	31,1	O(г)	160,95
AgI(к)	115,5	H^+(р)	0,00	O2(г)	205,04
Al(к)	28,35	H2 (г)	130,52	O3(г)	238,8
AlSb(к)	69,03	HNO3(ж)	156,6	OH^- (р)	-10,86
Al2O3(к)		CS2(ж)		P2O5(к)
BaCO3(к)		NH3(г)	192,6	P(белый)	41,1
BaCl2(к)		H2O(г)	188,72	P(красн.)	22,8
Ba(NO3)2(к)		H2O(ж)	70,08	Pb(к)	64,8
BaSO4(к)		H2O(к)	39,33	S(г)	167,7
C(алмаз)	2,386	H2SO4(ж)	156,9	S2(г)	228,18
C (графит)	5,740	KCl(к)	82,56	S6(г)
CO(г)	197,54	KClO3(к)	142,97	S8(г)	444,2
CO2(г)	213,68	KOH(к)	79,32	SO2(г)	248,1
CH4(г)	186,19	MgCO(к)	65,7	SO3(г)	256,4
С2H4(г)	219,45	HCl(г)	186,70	S(к)	31,90
С2H6(г)	229,50	(NH4)2CrO4(к)	167,78	MgO(к)	26,9
С2H2(г)	200,82	Sn(к)	51,65	H2S(г)	205,64
С2H5OH(ж)	160,7	Al2(SO4)3(к)	239,2	Fe2O3(к)	89,96
CH3OH(ж)	126,80	(NH4)2SO4(к)		Fe3O4(к)	146,40
CaCl2(к)	113,6	NH4Cl(т)	94,56	FeO(к)
CaCO3(к)	92,9	N2(г)	199,9	Si(к)	18,82
CaO(к)	39,7	NH4NO3(к)		SiO2(к)	42,7
Cl^-(р)	56,54	NO(г)	210,6	SiO2(г)	46,9
Cl2 (г)	222,9	NO2(г)	240,2	Fe(к)	27,15
Cr2O3 (к)	81,2	N2O5(г)	178,4	ZnO(к)	43,64

Библиографический список

Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учеб.для вузов/ Н.С. Ахметов. – М.: Высш. Шк., 2002. – 743 с.

Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. Пособие для вузов / Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл – пресс, 2003. - 728 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. Термодинамика………………………………………………

1. Основные понятия химической термодинамики

Термодинамические системы………………………………………...

Параметры состояния. Термодинамические процессы.

Термодинамические функции…………………………………………

Внутренняя энергия системы. Энтальпия……………………………

2. Тепловой эффект химических реакций. Термохимические расчеты…………………………………………………………….

3. Направленность химических реакций……………………………….

Энтропия и ее изменение при различных процессах…………………..

Энергия Гиббса…………………………………………………………….

Влияние температуры на направление реакции………………………

II. Кинетика химических процессов……………………………………

Скорость химической реакции………………………………………….

Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ….

Зависимость скорости реакции от температуры………………………

III. Химическое равновесие……………………………………………

Константа химического равновесия…………………………………..

Смещение химического равновесия……………………………………

Смещение равновесия при изменении концентрации какого-либо из веществ, участвующих в реакции ………………………………………………29

Смещение равновесия при изменении давления………………………29

Смещение равновесия при изменении температуры…………………30

Упражнения для самостоятельной работы…………………………….32

Приложения………………………………………………………………39

Дата добавления: 2014-10-23