химический каталог




Химия. Решение задач

Автор А.Е.Хасанов

инаковое число раз и равновесие в системе не сместится.

Пример 4. При некоторой температуре равновесные концентрации в системе

Н2 + J2 4* 2HJ следующие: с(Н2) = 0,15 моль/л, c(J2) = 0,1 моль/л; c(HJ) = 0,3 моль/л. Вычислите исходные концентрации Н2 и J2.

Решение.

Согласно уравнению реакции, на образование HJ(0,3 моль/л) потребовалось Н2 и J2 по 0,15 моль/л. Следовательно, исходные концентрации этих веществ:

с(Н2) = 0,3 моль/л (0,15 + 0,15),

c(J2) - 0,25 моль/л (0,1 + 0,15).

Пример 5. Реакция соединения азота и водорода обратима и описывается уравнением N2 + ЗН2 ? 2NH3.

При состоянии равновесия концентрации участвующих в ней веществ были: c(N ) = 0,01 моль/л, с(Н2) = 2,0 моль/л, c(NH3) = 0,40 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации азота и водорода.

Решение.

Обратимыми называют реакции, протекающие одновременно в двух взаимно противоположных направлениях. При равенстве скоростей обеих реакций устанавливается химическое равновесие. Оно является динамическим равновесием. Равновесие наступает тогда, когда произведение молярных концентраций образующихся веществ, деленное на произведение молярных концентрация веществ, вступающих в реакцию, станет равно некоторой постоянной для данной реакции при данной температуре величине, которая называется константой равновесия. Ее физический смысл состоит в том, что она показывает, во сколько раз прямая реакция идет быстрее обратной при одинаковой температуре и молярных концентрациях, равных единице.

Для приведенной реакции

К 1

равн- с(ЛГ2).с(я/

Подставляя значение равновесных концентраций, получим:

(0,4)2

К = , »» = 2-

равн" 0,01.(2,0)

Согласно уравнению реакции, из 1 моль азота и 3 моль водорода получаем 2 моль аммиака; следовательно, на образование 0,4 моль аммиака пошло 0,2 моль азота и 0,6 моль водорода.

Таким образом, исходные концентрации будут:

c(N2) = 0,01 + 0,2 = 0,21 (моль/л),

с(Н2) = 2,0 + 0,6 - 2,6 (моль/л).

Пример 6. Реакция образования оксида азота (IV) выражается уравнением: 2N0 + 02 <± 2N02.

Как изменится скорость прямой и обратной реакций, если увеличить давление в 2 раза, а температуру оставить постоянной? Вызовет ли это изменение скоростей смещение равновесия?

Решение.

Пусть равновесные концентрации до увеличения давления оксида азота (II), кислорода и оксида азота (IV) были: c(NO) = а, с(02) = b, c(N02) = с, тогда скорость прямой реакции v1 = К а*Ь, скорость обратной реакции v2 = К^2.

При увеличении давления в 2 раза во столько же раз увеличится концентрация всех реагентов: c(NO) = 2а, с(02) = 2b, c(N02) = 2с.

Скорость прямой реакции v\ = К (2а)22Ь.

Скорость обратной реакции v2 = К1 (2с)2.

v\ _ K(2a)22b _ К8а2Ь и, ~ Ка2Ь ~ Ка2Ь

= 8

Скорость прямой реакции увеличилась в 8 раз.

.2

Скорость обратной реакции увеличилась в 4 раза.

Равновесие существует только при равенстве скоростей прямой и обратной реакций, поэтому равновесие нарушится и начнет смещаться в сторону реакции, которая протекает с большей скоростью, т.е. в сторону образования N02. Это будет продолжаться до тех пор, пока не выровняются скорости прямой и обратной реакций.

Пример 7. Как зависит скорость горения серы от давления кислорода? Решение.

Запишем уравнение реакции горения серы: S + 02 -> S02.

Так как сера вещество твердое, то выражение закона действия масс для этой реакции запишется в виде:

V = К-с(02). Отсюда следует, что скорость горения серы будет прямо пропорциональна давлению кислорода.

Пример 8. Исходные концентрации азота и водорода в реакционной смеси для синтеза аммиака составляли 4 и 10 моль/л соответственно. Каковы будут равновеснее концентрации в этой смеси, если к моменту наступления равновесия прореагировало 50 % азота (объем реакционной смеси не изменяется)?

Решение.

Запишем уравнение реакции синтеза аммиака:

N2 + ЗН2 ? 2NH3.

Затем будем рассуждать следующим образом: если к моменту наступления равновесия прореагировало 50 % азота, т.е. 2 моль, то должно образоваться 4 моль NH3, водорода в равновесной смеси останется 4 моля (10—23). Таким образом, концентрации реагирующих веществ в равновесной смеси будут:

c(N2) = 2 моль/л, с(Н2) = 4 моль/л, c(NH3) = 4 моль/л.

Тестовое задание по теме «Химические реакции»

1. Охарактеризуйте химическую реакцию

2S02 + 02 -> 2S03 + Q:

а) экзотермическая;

б) необратимая;

в) соединения;

г) окислительно-восстановительная.

2. Какие факторы могут смещать химиче-

ское равновесие:

а) добавление исходных веществ;

б) нагревание;

в) добавление продуктов реакции;

г) охлаждение.

3. Какие воздействия смещают вправо рав-

новесие реакции синтеза аммиака из азота и

водорода:

а) добавление катализатора;

б) увеличение давления;

в) повышение температуры;

г) удаление аммиака из равновесной смеси?

4. Какие факторы влияют на скорость хими-

ческой реакции:

а) природа реагирующих веществ;

б) температура;

в) концентрация исходных веществ;

г) присутствие катализатора?

страница 29
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Химия. Решение задач" (1.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликай, преобретай выгодней со скидкой по промокоду "Галактика" в KNS - игровые ноутбуки недорого с доставкой по Москве и по 100 городам России.
wrw 60-30/28-4d
табурет металлический производственный
наклейка японский флаг

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.02.2017)