Общая химия. Учебное пособие

Главная  ->  Образование  ->  Учебные материалы  ->  Пособие "Общая химия"

Электронный читальный зал Поиск по сайту:

2.4  РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ “ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ”
(для нехимических специальностей)

1. Во сколько раз изменится скорость прямой реакции  N2(г)+3Н2(г)2NH3(г),  если давление в системе увеличить в 2 раза?

Решение.

Увеличение давления в системе в 2 раза равносильно уменьшению объема системы в 2 раза. При этом концентрации реагирующих веществ возрастут в 2 раза. Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна vн=k·[N2]·[H2]3. После увеличения давления в 2 раза концентрации азота и водорода увеличатся в 2 раза, и скорость реакции станет равна vк=k·2[N2]·23[H2]3=k·32[N2]·[H2]3. Отношение vк./vн показывает, как изменится скорость реакции после изменения давления. Следовательно, vк/vн=k·32[N2]·[H2]3/(k·[N2]·[H2]3)=32. Ответ: скорость реакции увеличится в 32 раза.

 

2. В реакции  С(т)+2H2(г)CH4(г)  концентрацию водорода уменьшили в 3 раза. Как изменится скорость реакции?

Решение.

Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна vн=k·[H2]2. После уменьшения концентрации водорода в 3 раза скорость станет равна vк=k·(1/3)2[H2]2 =1/9k[H2]2. После изменения концентрации водорода скорость изменится следующим образом: vк/vн=1/9k[H2]2/(k[H2]2)=1/9. Ответ: скорость реакции уменьшится в 9 раз.

 

3. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с 10 до 30oС (γ=3)?

Решение.

При увеличении температуры с 10 до 30oС скорость реакции в соответствии с правилом Вант-Гоффа возрастает:

v2/v1=γ(t2-t1)/10, где t2=30oC, t1=10oC, а v2 и v1 – скорости реакции при данных температурах. Получаем v2/v1=3(30–10)/10=32=9  т.е. скорость реакции увеличится в 9 раз. Ответ: 9.

 

4. Равновесие реакции 2H2(г)+O2(г)2H2O(г) ;  ΔH<0 смещается вправо при:

1) повышении температуры; 2) уменьшении давления; 3) увеличении давления?

Решение.

Все вещества в системе – газы. В соответствии с принципом Ле Шателье, повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, приводящей к меньшему количеству молей газов, т.е. в сторону образования Н2О. Следовательно, повышение давления в системе смещает равновесие реакции вправо. Ответ: при увеличении давления.

 

5. В какую сторону сместится равновесие реакции 2SO2(г)+O2(г)2SO3(г);  ΔH<0  при повышении температуры?

Решение.

Поскольку ΔH<0, теплота выделяется в ходе прямой реакции, которая является экзотермической. Обратная реакция будет эндотермической. Повышение температуры всегда благоприятствует протеканию реакции с поглощением теплоты, т.е. равновесие сместится в сторону исходных веществ.

Ответ: влево.

 

6. Определите константу равновесия реакции 
NOCl2(г)+NO(г)  2NOCl(г),  если при некоторой температуре равновесные концентрации веществ составляют  [NOCl2]=0,05;  [NO]=0,55;  [NOCl]=0,08 моль/л.

Решение.

Константа равновесия обратимой химической реакции равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов к произведению равновесных концентраций исходных веществ. Значение каждой из концентраций должно быть возведено в степень, равную стехиометрическому коэффициенту перед соответствующим веществом в уравнении реакции. Поэтому

Ответ:  0,233.

К следующему разделу

К оглавлению


©  А.И. Хлебников, И.Н. Аржанова, О.А. Напилкова

 


 

  

Рейтинг@Mail.ru