Контрольні питання. В умові задачі вказані вихідні концентрації, тоді як у вираз Кр входять тільки рівноважні концентрації усіх речовин системи

.

В умові задачі вказані вихідні концентрації, тоді як у вираз К_р входять тільки рівноважні концентрації усіх речовин системи. Припустимо, що до моменту рівноваги концентрації

[СО₂]_р = х моль/л. Відповідно до рівняння системи число молей водню, що утворився, при цьому буде також х моль/л. По стільки ж молей (х моль/л) СО і Н₂О витрачається для утворення по х молей СО₂ і Н₂. Отже, рівноважні концентрації всіх чотирьох речовин

[СО₂]_р= [Н₂]_р = х моль/л; [СО]_р= (3 - х) моль/л,

[Н₂О]_р= (2 - х)моль/л.

Знаючи константу рівноваги, знаходимо значення х, а потім рівноважні концентрації всіх речовин:

,

х ²= 6 - 2 х - 3 х + х ²; 5 х =6, х = 1,2 моль/л.

Таким чином, рівноважні концентрації:

[СО₂]_р = 1,2 моль/л,

[H₂]_p = 1,2 моль/л,

[СО]_р = 3 - 1,2 = 1,8 моль/л,

[H₂O]_p = 2 - 1,2=0,8 моль/л.

Приклад 4. Ендотермічна реакція розкладання пентахлориду фосфору протікає за рівнянням

РС l ₅(г) РС1₃(г) + C l ₂(г), ΔН = + 92,59 кДж.

Як треба змінити: а) температуру; б) тиск; в) концентрацію, щоб змістити рівновагу у бік прямої реакції - розкладання PC l ₅?

Розв’язання. Зміщенням чи зсувом хімічної рівноваги називають зміну рівноважних концентрацій речовин, що реагують, у результаті зміни однієї з умов реакції? Напрямок, у якому змістилася рівновага, визначається за принципом Ле-Шателье: а) так як реакція розкладання PC l ₅ ендотермічна (ΔН > 0), то для зсуву рівноваги у бік прямої реакції потрібно підвищити температуру; б) тому що в даній системі розкладання PCI₅ веде до збільшення об’єму (з однієї молекули газу утворяться дві газоподібні молекули), то для зсуву рівноваги убік прямої реакції треба зменшити тиск; в) зсуву рівноваги в зазначеному напрямку можна досягти як збільшенням концентрації РС l ₅, так і зменшенням концентрації РС l ₃ чи C l ₂.

1 Окислення сірки і її діоксиду протікає за рівняннями:

a) S(к) + O₂ = = S0₂(к);

б) 2S0₂(г) + 0₂=2S0₃(г).

Як зміняться швидкості цих реакцій, якщо об’єми кожної із систем зменшити в чотири рази?

2 Напишіть вираз для константи рівноваги гомогенної системи

Ν₂ + 3Н₂ «2ΝН₃.

Як зміниться швидкість прямої реакції - утворення аміаку, якщо збільшити концентрацію водню в три рази?

3 Реакція йде за рівнянням N₂ + О₂ =2ΝО. Концентрації вихідних речовин до початку реакції були: [N₂]=0,049 моль/л, [О₂]=0,01 моль/л. Обчислити концентрацію цих речовин у момент, коли [NO]=0,005 моль/л.

Відповідь: [N₂ ] = 0,0465 моль/л, [О₂] = 0,0075 моль/л.

4 Реакція йде за рівнянням N₂ + 3H₂ =2NH₃. Концентрації речовин, що беруть участь у ній, були: [N₂] = 0,80 моль/л, [Н₂] = 1,5моль/л,

[NH₃] = 0,10 моль/л. Обчислити концентрацію водню й аміаку, коли [N₂] = 0,5 моль/л.

Відповідь: [NH₃]= = 0,70 моль/л, [Н₂ ] = 0,60 моль/л.

5 Реакція йде за рівнянням Н₂ + І₂ =2НІ. Константа швидкості цієї реакції при деякій температурі дорівнює 0,16. Вихідні концентрації речовин, що реагують,: [Н₂] = 0,04 моль/л, [І₂] = 0,05 моль/л. Обчислити початкову швидкість реакції і її швидкість, коли [Н₂ ]=0,03 моль/л.

Відповідь: 3,2·10^-4, 1,9210^-4.

6 Обчислити, у скільки разів зменшиться швидкість реакції, що протікає в газовій фазі, якщо понизити температуру від 120 до 80⁰С. Температурний коефіцієнт швидкості реакції 3.

7 Як зміниться швидкість реакції, що протікає в газовій фазі, при підвищенні температури на 60 ^оС, якщо температурний коефіцієнт швидкості даної реакції 2?

8 В гомогенній системі С + С l ₂ «СОС l ₂ рівноважні концентрації речовин, що реагують: [СО] =0,2 моль/л, [С l ₂] =0,3 моль/л, [СОС l ₂] = =1,2 моль/л. Обчислити константу рівноваги системи і вихідні концентрації хлору і СО.

Відповідь: К = 20; [С l ₂]_вих. = 1,5 моль/л; [С]_вих. = 1,4 моль/л.

9 Напишіть вираз для константи рівноваги гетерогенної системи СО₂ + С«2СО. Як зміниться швидкість прямої реакції — утворення СО, якщо концентрацію СО₂ зменшити в чотири рази? Як варто змінити тиск, щоб підвищити вихід СО?

10 Напишіть вираз для константи рівноваги гетерогенної системи С + Н₂О(г) «СО+ Н₂. Як треба змінити концентрацію й тиск, щоб зсунути рівновагу у бік зворотної реакції - утворення водяної пари?

Дата добавления: 2014-12-08