Решение. Смещением или сдвигом химического равновесия называют изменение равновесных концентраций реагирующих веществ в результате изменения одного из условий реакции

Смещением или сдвигом химического равновесия называют изменение равновесных концентраций реагирующих веществ в результате изменения одного из условий реакции. Направление, в котором сместилось равновесие, определяется по принципу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в сторону реакции, ослабляющей это внешнее воздействие.

а) Так как реакция разложения РСl₅ эндотермическая (ΔН> 0), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции нужно повысить температуру; б) так как в этой системе разложения РСl₅ ведет к увеличению объема (из одной молекулы газа образуются две газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции надо уменьшить давление; в) смещение равновесия в указанном направлении можно достигнуть как увеличением концентрации РСl₅ , так и уменьшением концентрации РСl₃ или Сl₂.

Контрольные задания

181. Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям: а) S(к) + О₂(г) = SO₂(г); б) 2SO₂(г) + О₂(г) = 2SO₃(г). Как изменятся скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в 4 раза?

182. Во сколько раз изменится скорость реакции 2А+ В ↔ А₂В, если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в два раза? Ответ: возрастёт в 2 раза.

183. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃. Как изменится скорость прямой реакции – образования аммиака, если увеличить концентрацию водорода в 3 раза?

184. Реакция идет по уравнению N₂ + O₂ ↔ 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакции были: [N₂] = 0,049 моль/л; [O₂] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрации этих веществ в момент, когда [NO] стала равной 0,005 моль/л.

Ответ: [N₂] = 0,0465 моль/л; [O₂] = 0,0075 моль/л.

185. Реакция идет по уравнению N₂ + 3Н₂ ↔ 2NH₃. Концентрации участвующих в ней веществ были: [N₂] =0,80 моль/л; [Н₂] = 1,5 моль/л; [NH₃] = 0,10 моль/л. Вычислите концентрации водорода и аммиака, когда [N₂] стала равной 0,50 моль/л.

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

186. Реакция идет по уравнению Н₂ + I₂ ↔2НI. Константа скорости этой реакции при 508^оС равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ были: [Н₂]=0,04моль/л; [I₂]=0,5моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и скорость ее, когда [Н₂] стала равной 0,03 моль/л. Ответ: 3,2·10^-4; 1,92·10^-4.

187. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80^оС. Температурный коэффициент скорости реакции равен трем.

Ответ: уменьшится в 81 раз.

188. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60 градусов, если температурный коэффициент скорости данной реакции равен двум?

Ответ: увеличится в 64 раза.

189. Через некоторое время после начала реакции 3A+B↔2C+D концентрации веществ составляли: [А] = 0,03 моль/л; [В] = 0,01 моль/л; [С] = 0,008 моль/л. Каковы исходные концентрации веществ А и В? Ответ: С_А = 0,042 моль/л; С_В = 0,014 моль/л.

190. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при понижении температуры на 30 градусов, если температурный коэффициент скорости данной реакции равен трем?

Ответ: уменьшится в 27 раз.

191. В системе СО + Cl₂↔СОCl₂ концентрацию СО увеличили от 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию хлора – от 0,02 до 0,06 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции? Ответ: в 12 раз.

192. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы 2SO₂ + О₂ ↔ 2SO₃. Как изменится скорость прямой реакции – образования серного ангидрида, если увеличить концентрацию SO₂ в 3 раза? Ответ: увеличится в 9 раз.

193. Как изменится скорость реакции 2NO_(г)+О_2(г)↔2NO_2(г), если: а) увеличить давление в системе в 3 раза; б) уменьшить объём системы в 3 раза; в) повысить концентрацию NO в 3 раза? Ответ мотивируйте на основании расчета скорости прямой реакции до и после изменения условий.

194. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы СН₄ + СО₂ ↔ 2СО + 2Н₂. Как следует изменить температуру и давление, чтобы повысить выход водорода? Прямая реакция – образование водорода – эндотермическая.

195. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 30 градусов скорость реакции возрастает в 15,6 раза? Ответ: 2,5.

196. Реакция идет по уравнению 2NO + O₂ = 2NО₂. Концентрации исходных веществ были: [NO] = 0,03 моль/л; [О₂] =0,05 моль/л. Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию кислорода до 0,10 моль/л и концентрацию NО до 0,06 моль/л?

197. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы: СО₂ + С ↔ 2СО. Как изменится скорость прямой реакции – образования СО, если концентрацию СО₂ уменьшить в четыре раза? Как следует изменить давление и температуру, чтобы повысить выход СО, если прямая реакция экзотермическая?

198. Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 2,3. Во сколько раз увеличится скорость этой реакции, если повысить температуру на 25 градусов?

199. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы С + Н₂О_(г) ↔ СО + Н₂. Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водяных паров?

200. Равновесие в системе Н_2(г) + I_2(г) ↔2НI_(г) установилось при следующих концентрациях: [H₂] = 0,025 моль/л; [I₂] = 0,005 моль/л; [HI] = 0,09 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода. Ответ: [N₂]= 0,07 моль/л; [I₂]= 0,05 моль/л.

201. Равновесие гомогенной системы

4НСl(г) + О₂→2Н₂О(г) + 2Сl₂установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [Н₂О] = 0,14 моль/л; [Сl₂ ] = 0,14 моль/л; [НСl ] = 0,20 моль/л; [О₂] = 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода.

Ответ: [НСl ]_исх = 0,48 моль/л; [О₂]_исх = 0,39 моль/л.

202. В каком направлении сместятся равновесия:
1) 2СО_(г) + О_2(г) ↔ 2СО_2(г); ∆Н⁰ = - 566 кДж;
2) N_2(г) + О_2(г) ↔ 2NО_(г); ∆Н⁰ = 180 кДж
а) при понижении температуры; б) при повышении давления? Почему?

203. Вычислите константу равновесия для гомогенной системы СО(г) + Н₂О(г) ↔ СО₂(г) + Н₂(г), если равновесные концентрации реагирующих веществ: [CO] = 0,004 моль/л; [H₂O] = 0,064 моль/л; [СО₂] = 0,016 моль/л; [H₂] = 0,016 моль/л. Ответ: К = 1.

204. Константа равновесия гомогенной системы

СО(г) +Н₂О(г) ↔ СО₂(г) + Н₂(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации: [СО] = 0,10 моль/л; [H₂O] = 0,40 моль/л. Ответ: [СО₂] = [H₂] = 0,08 моль/л; [СО] = 0,02 моль/л; [H₂O] = 0,32 моль/л.

205. Как повлияет на равновесие следующих реакций:
1) 2Н_2(г) + О_2(г)↔ 2Н₂О_(г); ∆Н⁰ = – 483,6 кДж;
2) СаСО_3(к)↔ СаО_(к) + СО_2(г); ∆Н⁰ =179 кДж
а) повышение давления; б) повышение температуры?

206. Константа равновесия гомогенной системы

N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ при температуре 400^оС равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны: 0,2 моль/л и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрацию азота. Ответ: 8 моль/л; 8,04 моль/л.

207. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы 2NО + О₂ ↔ 2NO₂ установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NО] = 0,2 моль/л; [О₂] = 0,1 моль/л; [NО₂] = 0,1 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации NО и О₂. Ответ: К = 2,5: [NО] = 0,3 моль/л; [О₂] = 0,15 моль/л.

208. Указать, какими изменениями концентраций реагирующих веществ и давления можно сместить вправо равновесие реакции СО_2(г) + С_{(графит)} ↔2СО_(г).

209. Почему при изменении давления смещается равновесие системы N₂ + 3H₂ ↔ 2NН₃ и не смещается равновесие системы N₂ + O₂ ↔ 2NO? Напишите выражения для констант равновесия каждой из данных систем.

210. исходные концентрации NO и Cl₂ в гомогенной системе 2NО + Cl₂ ↔ 2NOCl составляют соответственно: 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO. Ответ: 0,416.

Дата добавления: 2015-05-26