Как вычислить константу равновесия реакции

Как вычислить константу равновесия реакции

1. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции:

по известным данным:

NO2 SO2 NO SO3
, кДж/моль –300 –370

Оценить возможность самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении и значение константы равновесия.

Рассчитаем стандартную энергию Гиббса реакции по первому следствию из закона Гесса:

= 3 + NO — NO2SO2 = -32 кДж.

> 1, т. е. при данной температуре равновесие данной реакции сильно смещено в сторону образования продуктов реакции.

2. Для равновесной реакции:

имеются следующие данные:

= -92,4 кДж, = -0,1978 кДж/К.

а) температуру, при которой система находится в равновесии (Kc = 1);

б) значение константы равновесия при 298 К.

2) Указать направление смещения равновесия при повышении (понижении) температуры.

При Кс = 1 стандартная энергия Гиббса равна нулю. Тогда из соотношения:

Для данной реакции зависимость энергии Гиббса от температуры выглядит следующим образом:

При стандартной температуре (298 К):

Значение Кс при данной температуре найдем из соотношения:

Проведенный расчет показывает, что:

Это означает, что при понижении температуры равновесие смещается в прямом направлении.

Аналогичный вывод можно сделать и исходя из принципа Ле Шателье. Действительно реакция образования аммиака – экзотермическая (

Из уравнения реакции видно, что:

Выражение для константы равновесия имеет вид:

x 2 = 0,16 — 0,2x — 0,8x + x 2

Равновесные концентрации всех веществ равны:

[СO2] = 0,2 — 0,16 = 0,04 моль/л;

[H2] = 0,8 — 0,16 = 0,64 моль/л;

4. Реакция образования йодистого водорода протекает по уравнению:

Исходные концентрации веществ составили: С(H2) = 0,02 моль/л; С(I2) = 0,04 моль/л. Известно, что в реакцию вступило 50% Н2.

1) Вычислить константу химического равновесия.

2) В каком направлении сместится равновесие, если:

а) увеличить концентрацию I2?

б) уменьшить концентрацию HI?

в) увеличить давление?

Исходя из уравнения реакции, определяем концентрации веществ, прореагировавших между собой:

Находим равновесные концентрации:

[HI] = 2×c(H2)прореаг. = 0,02 моль/л (по уравнению реакции);

Подставляем равновесные концентрации в выражение константы равновесия:

Увеличение концентрации I2 и уменьшение концентрации HI приведет к сдвигу равновесия в сторону прямой реакции. Увеличение давления не вызовет сдвига равновесия.

5. При определенных условиях в системе установилось равновесие:

Равновесные концентрации веществ составили: [NO] = 4 моль/л; [O2] = 6 моль/л; [NO2] = 10 моль/л. Найти исходные концентрации NО и О2.

Исходные концентрации равны сумме равновесных концентраций и концентраций вступивших в реакции веществ. Последние можно определить из стехиометрических соотношений:

С(O2)прореаг. = = 5 моль/л.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие реакции называют обратимыми? Какие необратимыми? Приведите примеры.

2. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте термодинамическое и кинетическое определение состояния химического равновесия.

3. Прекращаются ли реакции после наступления равновесия?

4. Как формулируется закон действующих масс для обратимой реакции?

5. Концентрации каких фаз входят в выражение закона действующих масс для обратимой реакции?

6. Что такое константа равновесия?

7. От каких факторов зависит и от каких не зависит константа равновесия?

8. Может ли К быть равной нулю?

9. Какова взаимосвязь между Kc и Kp?

10. Сформулируйте принцип Ле Шателье. Какие факторы влияют на химическое равновесие?

11. Сформулируйте частные принципы смещения равновесия при изменении температуры, концентрации, давления.

12. Смещает ли равновесие в системе введение в нее катализатора?

Варианты задачи для самостоятельного решения

Вариант №1

1. Реакция взаимодействия азота с водородом обратима: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3. В состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ составляют: С(N2) = 0,8 моль/л; С(H2) = 4,8 моль/л; С(NH3) = 0,6 моль/л. Вычислить исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа равновесия для реакции: CH4 + Cl2 ⇄ CH3Cl + HCl при 80 0 С равна 1. Исходные концентрации взятых веществ составляли: С(CH4) = 2 моль/л; С(Cl2) = 6 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №2

1. Реакция протекает по уравнению: H2 + Cl2 ⇄ 2HCl. Рассчитать константу химического равновесия, если в реакцию вступило 30% С12. Начальные концентрации веществ равны: С(H2) = 3 моль/л; С(Cl2) = 6 моль/л.

2. При состоянии химического равновесия в системе: 2CO + O2 ⇄ 2CO2 концентрации веществ равны: С(CO) = 5 моль/л; С(O2) = 3 моль/л; С(CO2) = 8 моль/л. Найти исходные концентрации СО и О2.

Вариант №3

1. Равновесие реакции: C2H2 + 2H2 ⇄ C2H6 установилось при следующих концентрациях газов: С(C2H2) = 2 моль/л; С(H2) = 1 моль/л; С(C2H6) = 3 моль/л. Рассчитать константу равновесия этой системы и исходные концентрации ацетилена и водорода.

2. Реакция описывается уравнением: A + B ⇄ C + D. Начальные концентрации веществ равны: С(A) = 0,4 моль/л; С(B) = 0,6 моль/л. Константа химического равновесия равна 1. Рассчитать равновесные концентрации всех четырех веществ.

Вариант №4

1. При состоянии химического равновесия в системе: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 концентрации веществ составляют: С(N2) = 2 моль/л; С(H2) = 4 моль/л; С(NH3) = 9 моль/л. Найти исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа химического равновесия для реакции: СO2 + H2 ⇄ CO + H2O(пар) при определенной температуре равна 1. Исходные концентрации составляли: С(СO2) = 4 моль/л; С(H2) = 9 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №5

1. При состоянии химического равновесия в системе: Cl2 + 2NO ⇄ 2NOCl концентрации участвующих в реакции веществ составляют: С(Cl2) = 2 моль/л; С(NO) = 6 моль/л; С(NOCl) = 9 моль/л. Рассчитать исходные концентрации веществ С12 и NO.

2. При взаимодействии азота и водорода установилось равновесие: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3. Исходные концентрации азота и водорода равны: С(N2) = 2 моль/л; С(H2) = 1 моль/л. Равновесная концентрация азота С(N2) = 1,8 моль/л. Найти равновесные концентрации водорода и аммиака.

Вариант №6

1. Реакция протекает по уравнению: H2 + I2 ⇄ 2HI. В равновесной смеси при температуре 400 0 С: С(H2) = 0,5 моль/л; С(I2) = 0,2 моль/л; С(HI) = 0,4 моль/л. Вычислить константу равновесия реакции при указанной температуре и исходные концентрации Н2 и I2.

2. Константа равновесия реакции:

при температуре 12 0 С равна 1. Определить равновесные концентрации всех четырех веществ, если исходные концентрации веществ равны: С(CH3COOH) = 1 моль/л; С(C2H5OH) = 0,2 моль/л.

Вариант №7

1. Равновесие реакции: 2Cl2 + O2 ⇄ 2Cl2O установилось при следующих концентрациях газов: С(Cl2) = 5 моль/л; С(O2) = 7 моль/л; С(Cl2O) = 3 моль/л. Рассчитать константу равновесия системы и исходные концентрации С12 и О2.

Читайте также:  Как подключить айфон к фольксваген поло

2. Реакция выражается уравнением: A + B ⇄ C + D. Начальные концентрации веществ: С(A) = 1 моль/л; С(B) = 3 моль/л. Константа химического равновесия равна 1. Рассчитать, сколько моль С и D образовалось.

Вариант №8

1. В системе C2H6 + H2 ⇄ 2CH4 химическое равновесие установилось к моменту, когда 20% Н2 вступило в реакцию. Рассчитать константу химического равновесия, зная, что исходные концентрации были равны: С(H2) = 8 моль/л; С(C2H6) = 3 моль/л.

2. При определенных условиях в системе: 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 установилось химическое равновесие. При этом концентрации всех веществ были следующими: С(SO2) = 5 моль/л; С(O2) = 6 моль/л; С(SO3) = 10 моль/л. Вычислить исходные концентрации SO2 и О2.

Вариант №9

1. При состоянии химического равновесия в системе: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 концентрации участвующих в реакции веществ составили: С(N2) = 3 моль/л; С(H2) = 6 моль/л; С(NH3) = 9 моль/л. Вычислить исходные концентрации Н2 и N2. В каком направлении сместится равновесие, если в системе:

а) увеличить давление;

б) уменьшить концентрацию водорода.

2. Вычислить константу химического равновесия для реакции: H2 + Cl2 ⇄ 2HCl, если известно, что равновесие наступит тогда, когда прореагирует 50% Н2. Исходные концентрации: С(H2) = 6 моль/л; С(Cl2) = 8 моль/л.

Вариант №10

1. В системе установилось равновесие: H2 + Cl2 ⇄ 2HCl. Исходные концентрации С(H2) = 2 моль/л; С(Cl2) = 3 моль/л. Константа равновесия равна 4. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе.

2. При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: 2NO2 ⇄ 2NO + O2 установилось при следующих концентрациях: С(NO2) = 0,5 моль/л; С(NO) = 1,2 моль/л; С(O2) = 0,6 моль/л. Вычислить константу равновесия реакции для этой температуры и найти исходную концентрацию NO2.

Вариант №11

1. При взаимодействии азота и водорода установилось равновесие: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3. Исходные концентрации азота и водорода составляли: С(N2) = 2 моль/л; С(H2) = 6 моль/л. Равновесная концентрация азота равна: С(N2) = 1,5 моль/л. Рассчитать равновесные концентрации водорода и аммиака.

2. Равновесие реакции: C2H4 + H2 ⇄ C2H6 установилось при следующих концентрациях газов: С(C2H4) = 0,6 моль/л; С(H2) = 0,4 моль/л; С(C2H6) = 1,2 моль/л. Рассчитать константу равновесия этой системы, а также исходные концентрации С2Н4 и Н2.

Вариант №12

1. Вычислить константу химического равновесия для реакции: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3, если известно, что равновесие наступит тогда, когда прореагирует 50% Н2. Исходные концентрации: С(N2) = 0,8 моль/л; С(H2) = 2,4 моль/л.

2. При нагревании оксида серы (VI) в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: 2SO3 ⇄ 2SO2 + O2 установилось при следующих концентрациях: С(SO3) = 0,8 моль/л; С(SO2) = 3,2 моль/л; С(O2) = 1,6 моль/л. Вычислить исходную концентрацию SO3.

Вариант №13

1. Реакция взаимодействия азота и водорода обратима: N2 + 3H2 ⇄ 2NH3. В состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ равны: С(N2) = 0,3 моль/л; С(H2) = 0,2 моль/л; С(NH3) = 0,2 моль/л. Вычислить исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа химического равновесия для реакции:

при 300К равна 1. Исходные концентрации взятых веществ: С(CH4) = 5 моль/л; С(Cl2) = 4 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №14

1. При нагревании СОС12 в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: COCl2 ⇄ CO + Cl2 установилось при следующих концентрациях: С(COCl2) = 3 моль/л; С(CO) = 6 моль/л. Вычислить константу химического равновесия для данной реакции и исходную концентрацию СОСl2.

2. В системе H2 (газ) + I2 (газ) ⇄ 2HI (газ) установилось равновесие. Исходные концентрации веществ равны: С(H2) = 0,2 моль/л; С(I2) = 0,4 моль/л. Константа равновесия равна 4. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе.

Вариант №15

1. При определенных условиях в системе установилось равновесие: Cl2 + 2O2 ⇄ 2ClO2. При этом равновесные концентрации веществ равны: С(Cl2) = 4 моль/л; С(O2) = 8 моль/л; С(ClO2) = 10 моль/л. Вычислить исходные концентрации хлора и кислорода.

2. Реакция протекает по уравнению: 2CO + O2 ⇄ 2CO2. Рассчитать константу химического равновесия, если в реакцию вступило 50% О2. Начальные концентрации веществ равны: С(CO) = 5 моль/л; С(O2) = 2 моль/л.

Вариант №16

1. При взаимодействии хлора и оксида азота (II) установилось равновесие: 2NO + Cl2 ⇄ 2NOCl. Исходные концентрации хлора и оксида азота (II) равны: С(NO) = 6 моль/л; С(Cl2) = 3 моль/л. Равновесная концентрация хлора: С(Cl2) = 1,5 моль/л. Найти равновесные концентрации NO и NOC1.

2. Равновесие реакции С2H2 + 2H2 ⇄ C2H6 установилось при следующих концентрациях газов: С(С2H2) = 2 моль/л; С(H2) = 4 моль/л; С(С2H6) = 3 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия этой системы и исходные концентрации С2Н2 и Н2.

Вариант №17

1. Реакция протекает по уравнению: H2 + Br2 ⇄ 2HBr. Равновесная смесь при температуре 200 0 С содержит С(H2) = 4 моль/л; С(Br2) = 0,2 моль/л; С(HBr) = 0,8 моль/л. Вычислить константу химического равновесия реакции при указанной температуре и исходные концентрации Н2 и Вr2.

2. Константа равновесия реакции: CO2 + H2 ⇄ CO + H2O (пар) при некоторой температуре равна 1. Определить равновесные концентрации всех четырех веществ, если исходные концентрации веществ равны: С(CO2) = 2 моль/л; С(H2) = 3 моль/л.

Вариант №18

1. В системе 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 установилось химическое равновесие к моменту, когда прореагировало 60% О2. Рассчитать константу химического равновесия, зная, что исходные концентрации составляли: С(SO2) = 6 моль/л; С(O2) = 4 моль/л.

2. При определенных условиях в системе CO2 + H2 ⇄ CH3OH установилось химическое равновесие. При этом концентрации всех веществ составили: С(CO) = 0,8 моль/л; С(H2) = 1 моль/л; С(CH3OH) = 6 моль/л. Вычислить исходные концентрации СО и Н2.

Дата публикования: 2014-11-18 ; Прочитано: 8341 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.013 с) .

Химическим равновесием называется такое состояние обратимой химической реакции

при котором с течением времени не происходит изменения концентраций реагирующих веществ в реакционной смеси. Состояние химического равновесия характеризуется константой химического равновесия:

, (9.1)

где Ci – концентрации компонентов в равновесной идеальной смеси.

Читайте также:  Расстойка теста в мультиварке редмонд

Константа равновесия может быть выражена также через равновесные мольные доли Xi компонентов:

. (9.2)

Для реакций, протекающих в газовой фазе, константу равновесия удобно выражать через равновесные парциальные давления Pi компонентов:

. (9.3)

Константа равновесия связана с rG o химической реакции:

(9.5)

(9.6)

Изменение rG или rF в химической реакции при заданных (не обязательно равновесных) парциальных давлениях Pi или концентрациях Ci компонентов можно рассчитать по уравнению изотермы химической реакции (изотермы Вант-Гоффа):

. (9.7)

. (9.8)

Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится так, чтобы уменьшить эффект внешнего воздействия. Так, повышение давления сдвигает равновесие в сторону уменьшения количества молекул газа. Добавление в равновесную смесь какого-либо компонента реакции сдвигает равновесие в сторону уменьшения количества этого компонента. Повышение (или понижение) температуры сдвигает равновесие в сторону реакции, протекающей с поглощением (выделением) теплоты.

Количественно зависимость константы равновесия от температуры описывается уравнением изобары химической реакции (изобары Вант-Гоффа)

(9.9)

и изохоры химической реакции (изохоры Вант-Гоффа)

. (9.10)

Интегрирование уравнения (9.9) в предположении, что rH реакции не зависит от температуры (что справедливо в узких интервалах температур), дает:

(9.11)

(9.12)

где C – константа интегрирования. Таким образом, зависимость ln KP от 1 должна быть линейной, а наклон прямой равен – rH /R.

(9.13)

(9.14)

По этому уравнению, зная константы равновесия при двух разных температурах, можно рассчитать rH реакции. Соответственно, зная rH реакции и константу равновесия при одной температуре, можно рассчитать константу равновесия при другой температуре.

ПРИМЕРЫ

Пример 9-1. Рассчитать константу равновесия для реакции

при 500 K. fG o для CO(г) и CH3OH(г) при 500 К равны –155.41 кДж . моль –1 и –134.20 кДж . моль –1 соответственно.

Решение. G o реакции:

rG o = fG o (CH3OH) – fG o (CO) = –134.20 – (–155.41) = 21.21 кДж . моль –1 .

= 6.09 10 –3 .

Пример 9-2. Константа равновесия реакции

равна KP = 1.64 10 –4 при 400 o C. Какое общее давление необходимо приложить к эквимолярной смеси N2 и H2, чтобы 10% N2 превратилось в NH3? Газы считать идеальными.

Решение. Пусть прореагировало моль N2. Тогда

N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г)
Исходное количество 1 1

0

Равновесное количество 1– 1–3 2 (Всего: 2–2 ) Равновесная мольная доля:

Следовательно, KX = и KP = KX . P –2 = .

Подставляя = 0.1 в полученную формулу, имеем

1.64 10 –4 =, откуда P = 51.2 атм.

Пример 9-3. Константа равновесия реакции

при 500 K равна KP = 6.09 10 –3 . Реакционная смесь, состоящая из 1 моль CO, 2 моль H2 и 1 моль инертного газа (N2) нагрета до 500 K и общего давления 100 атм. Рассчитать состав равновесной смеси.

Решение. Пусть прореагировало моль CO. Тогда

CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г)
Исходное количество: 1 2
Равновесное количество: 1– 2–2
Всего в равновесной смеси: 3–2 моль компонентов + 1 моль N2 = 4–2 моль
Равновесная мольная доля

Следовательно, KX = и KP = KX . P –2 = .

Таким образом, 6.09 10 –3 = .

Решая это уравнение, получаем = 0.732. Соответственно, мольные доли веществ в равновесной смеси равны: = 0.288, = 0.106, = 0.212 и = 0.394.

Пример 9-4. Для реакции

при 298 К KP = 6.0 10 5 , а fH o (NH3) = –46.1 кДж . моль –1 . Оценить значение константы равновесия при 500 К.

Решение. Стандартная мольная энтальпия реакции равна

rH o = 2 fH o (NH3) = –92.2 кДж . моль –1 .

Согласно уравнению (9.14), =

= ln (6.0 10 5 ) + = –1.73, откуда K2 = 0.18.

Отметим, что константа равновесия экзотермической реакции уменьшается с ростом температуры, что соответствует принципу Ле Шателье.

ЗАДАЧИ

Указание: во всех задачах считать газы идеальными.

    При 1273 К и общем давлении 30 атм в равновесной смеси

содержится 17% (по объему) CO2. Сколько процентов CO2 будет содержаться в газе при общем давлении 20 атм? При каком давлении в газе будет содержаться 25% CO2?

При 2000 o C и общем давлении 1 атм 2% воды диссоциировано на водород и кислород. Рассчитать константу равновесия реакции

Константа равновесия реакции

при 500 o C равна Kp = 5.5. Смесь, состоящая из 1 моль CO и 5 моль H2O, нагрели до этой температуры. Рассчитать мольную долю H2O в равновесной смеси.

Константа равновесия реакции

при 25 o C равна Kp = 0.143. Рассчитать давление, которое установится в сосуде объемом 1 л, в который поместили 1 г N2O4 при этой температуре.

Сосуд объемом 3 л, содержащий 1.79 10 –2 моль I2, нагрели до 973 K. Давление в сосуде при равновесии оказалось равно 0.49 атм. Считая газы идеальными, рассчитать константу равновесия при 973 K для реакции

при 250 o C rG o = –2508 Дж . моль –1 . При каком общем давлении степень превращения PCl5 в PCl3 и Cl2 при 250 o C составит 30%?

константа равновесия KP = 1.83 10 –2 при 698.6 К. Сколько граммов HI образуется при нагревании до этой температуры 10 г I2 и 0.2 г H2 в трехлитровом сосуде? Чему равны парциальные давления H2, I2 и HI?

Сосуд объемом 1 л, содержащий 0.341 моль PCl5 и 0.233 моль N2, нагрели до 250 o C. Общее давление в сосуде при равновесии оказалось равно 29.33 атм. Считая все газы идеальными, рассчитать константу равновесия при 250 o C для протекающей в сосуде реакции

Константа равновесия реакции

при 500 K равна KP = 6.09 10 –3 . Рассчитать общее давление, необходимое для получения метанола с 90% выходом, если CO и H2 взяты в соотношении 1: 2.

  • При 25 o C fG o (NH3) = –16.5 кДж . моль –1 . Рассчитать rG реакции образования NH3 при парциальных давлениях N2, H2 и NH3, равных 3 атм, 1 атм и 4 атм соответственно. В какую сторону реакция будет идти самопроизвольно при этих условиях?
  • Экзотермическая реакция
  • находится в равновесии при 500 K и 10 бар. Если газы идеальные, как повлияют на выход метанола следующие факторы: а) повышение T; б) повышение P; в) добавление инертного газа при V = const; г) добавление инертного газа при P = const; д) добавление H2 при P = const?

  • Константа равновесия газофазной реакции изомеризации борнеола (C10H17OH) в изоборнеол равна 0.106 при 503 K. Смесь 7.5 г борнеола и 14.0 г изоборнеола поместили в сосуд объемом 5 л и выдерживали при 503 K до достижения равновесия. Рассчитать мольные доли и массы борнеола и изоборнеола в равновесной смеси.
  • Равновесие в реакции
  • Читайте также:  Maps me не загружаются карты

    устанавливается при 227 o C и общем давлении 1.0 бар, когда парциальное давление NOCl равно 0.64 бар (изначально присутствовал только NOCl). Рассчитать rG o для реакции. При каком общем давлении парциальное давление Cl2 будет равно 0.10 бар?

    Рассчитать общее давление, которое необходимо приложить к смеси 3 частей H2 и 1 части N2, чтобы получить равновесную смесь, содержащую 10% NH3 по объему при 400 o C. Константа равновесия для реакции

    при 400 o C равна K = 1.60 10 –4 .

    При 250 o C и общем давлении 1 атм PCl5 диссоциирован на 80% по реакции

    Чему будет равна степень диссоциации PCl5, если в систему добавить N2, чтобы парциальное давление азота было равно 0.9 атм? Общее давление поддерживается равным 1 атм.

    При 2000 o C для реакции

    Kp = 2.5 10 –3 . В равновесной смеси N2, O2, NO и инертного газа при общем давлении 1 бар содержится 80% (по объему) N2 и 16% O2. Сколько процентов по объему составляет NO? Чему равно парциальное давление инертного газа?

  • Рассчитать стандартную энтальпию реакции, для которой константа равновесия
    а) увеличивается в 2 раза, б) уменьшается в 2 раза при изменении температуры от 298 К до 308 К.
  • Оксид ртути диссоциирует по реакции
  • При 420 o C давление газов равно 5.16 10 4 Па, а при 450 o C 10.8 10 4 Па. Рассчитать константы равновесия при этих температурах и энтальпию диссоциации на моль HgO.

    получены следующие данные по зависимости константы равновесия от температуры:

    3.98 10 –4

    1.41 10 –2

    1.86 10 –1

    Определить стандартную энтальпию реакции в этом температурном интервале.

  • Зависимость константы равновесия реакции 2C3H6(г) = C2H4(г) + C4H8(г) от температуры между 300 К и 600 К описывается уравнением
  • ln K = –1.04 –1088 /T +1.51 10 5 /T 2 .

    Рассчитать rG o , rH o и rS o реакции при 400 К.

    Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
    Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
    Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
    Copyright (C) Химический факультет МГУ
    Написать письмо редактору

    Вычислите константу химического равновесия для обратимой гомогенной реакции, СО + Н2О = СО2 + Н2, исходя из того, что равновесие концентрации веществ:

    Молярное отношение продуктов реакции 1:1, поэтому

    Исходя из выражения (2.1) рассчитываем величину константы химического равновесия:

    2. Вычисление равновесных концентраций по исходным концентрациям реагирующих веществ и наоборот

    Обратимая газовая реакция протекает по уравнению:

    Исходные концентрации реагирующих веществ:

    После наступления равновесия концентрация угарного газа стала:

    Вычислить равновесные концентрации остальных веществ и величину константы химического равновесия.

    К моменту равновесия изменение концентрации СО составило:

    ∆[СО] = [СО] – [СО]р = 0,03 – 0,021 = 0,009 моль/л.

    Поскольку молярное отношение веществ, участвующих в реакции 1:1:1, то изменение концентрации всех веществ одинаково:

    Результаты вычислений внесем в таблицу, где знаки «+» и «–» означают соответственно увеличение или понижение концентрации вещества.

    Начальная концентрация, моль/л

    Изменение концентрации, моль/л

    Равновесная концентрация, моль/л

    Равновесные концентрации веществ, участвующих в обратимой реакции 2NO + О2 = 2NО2, следующие (моль/л):

    Рассчитать начальные концентрации исходных веществ.

    Начальная концентрация оксида азота (IV) была [NO2] = 0, а ее изменение к моменту равновесия составляет ∆[NО2] = 0,044 моль/л.

    Молярное отношение NO и NО2 в реакции 2:2 (1:1), следовательно, начальная концентрация NO будет:

    [NO] = [NO]р + 0,044 = 0,056 + 0,044 = 0,1 моль/л.

    Молярное отношение О2 и NO2 составляет 1:2, отсюда начальная концентрация О2 будет:

    Результаты вычислений записываем в таблицу

    Равновесная концентрация, моль/л

    Изменение концентрации, моль/л

    Начальная концентрация, моль/л

    Реакция синтеза аммиака протекает по уравнению ЗН2 + N2 = 2NH3. Начальные концентрации исходных веществ равны (моль/л): водорода – 0,05; азота – 0,04: константа скорости реакции равна 0,3. Рассчитать: а) начальную скорость реакции; б) скорость реакции, когда концентрация аммиака стала равной 0,02 моль/л.

    а) В соответствии с законом действующих масс находим начальную скорость реакции:

    υ = k[H2] 3 [N2] = 3 · 10 –1 [5 · 10 –2 ] 3 [4 · 10 –2 ] = 1,5 · 10 –6 моль/л·с.

    б) Исходя из уравнения реакции молярное отношение водорода и аммиака 3:2. Увеличение концентрации аммиака на 0,02 моль/л вызывает уменьшение концентрации водорода на 0,03 моль/л (0,02 – 3/2 = 0,03).

    Таким образом, к моменту когда концентрация аммиака выросла на 0,02 моль/л, концентрация водорода уменьшилась до 0,02 моль/л (0,05 – 0,03 = 0,02). Молярное отношение азота и аммиака 1:2. Концентрация азота уменьшится на 0,01 моль (0,02 – 1/2 = = 0,01) и станет равной 0,03 моль/л (0,04 – 0,01 = 0,03). Скорость реакции с уменьшением концентрации реагирующих веществ также понизится:

    υ = k[H2] 3 [N2] = 3 · 10 –1 [2 · 10 –2 ] 3 [3 · 10 –2 ] = 7,2 · 10 –8 моль/л·с.

    Ответ: а) 1,5 · 10 –6 моль/л·с; б) 7,2 · 10 –8 моль/л·с.

    Реакция протекает по уравнению 2NO + О2 = 2NO2, через некоторое время после начала реакции концентрации всех веществ, участвующих в реакции, стали: [NO] = 0,04 моль/л; [О2] = 0,01 моль/л; [NО2] = 0,02 моль/л. Рассчитать начальные концентрации исходных веществ и начальную скорость реакции, если константа скорости реакции k = 1.

    В соответствии с уравнением реакции молярное отношение NO и NO2 равно 2:2 (1:1).

    Увеличение концентрации продукта реакции NO2 до 0,02 моль/л вызвало уменьшение концентрации NO на 0,02 моль. Следовательно, начальная концентрация оксида азота (II) была:

    [NО] = [NO] +0,02 = 0,04 + 0,02 = 0,06 моль/л.

    Молярное отношение О2 и NO2 составляет 1:2, поэтому повышение концентрации NO2 до 0,02 моль вызвало уменьшение концентрации кислорода на 0,01 моль (0,02 · 1/2 = 0,01). В результате начальная концентрация кислорода была:

    Начальная скорость реакции

    υ = k[NO] 2 [O2] = 1 [6 · 10 –2 ] 2 [2 · 10 –2 ] = 7,2 · 10 –5 моль/л·с.

    Ссылка на основную публикацию
    Как вернуть чемпиона в league of legends
    Я купил чемпиона, но он мне особо не понравился. Могу ли я его вернуть? Вопрос относиться к игре: League of...
    Извлекается ли корень из отрицательного числа
    Онлайн калькулятор Как посчитать корень. Теория Извлечение корня — это обратная операция от возведения в степень. Корень n-й степени из...
    Имена переменных в python
    Не один язык программирования не может обойтись без переменных и Python здесь не исключение. Переменная в программировании – это именованная...
    Как взломать личный кабинет мегафон
    Компания Мегафон является одним из топовых поставщиков услуг сотовой связи. Пользователи могут получать качественные услуги, а также выполнять большое количество...
    Adblock detector