Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции



Скачать 55.77 Kb.
Дата20.12.2012
Размер55.77 Kb.
ТипДокументы
Задачи на константу равновесия.

1. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции:

NO2(газ)  SO2(газ) ⇄ NO(газ)  SO3(жидк.) по известным данным:




NO2

SO2

NO

SO3

, кДж/моль

52

300

90

370

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

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

3NO  NO2SO2  32 кДж.

 0, следовательно, процесс самопроизвольно протекает в прямом направлении.

Величину Kc найдем из уравнения изотермы Вант-Гоффа:

ΔG0р-и = - RTlnKc= - 8,31∙T ∙2,303 lgKc

Отсюда: lgKc = - ΔG0р-и /19,15T = 32000/(19,15∙298) = 5,6.

Kc  1, т. е. при данной температуре равновесие данной реакции сильно смещено в сторону образования продуктов реакции.
2. Для равновесной реакции: N2  3H2 ⇄ 2NH3 имеются следующие данные:  92,4 кДж,  197,8 Дж/К.


1) Рассчитать: 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.
Решение.

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



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



При стандартной температуре (298 К):



Значение Кс при данной температуре найдем из соотношения:

lgKc 298 = - ΔG0298 /19,15T = 33400/(19,15∙298) = 5,9.

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 (  0), следовательно при повышении температуры равновесие смещается в сторону обратной реакции (разложения аммиака), а при понижении температуры – в сторону прямой реакции (синтеза аммиака).
3. Для реакции CO2(газ)  H2(газ) ⇄ CO(газ)  H2O(пар) константа равновесия равна 1. Исходные концентрации веществ составили: С0(СO2) = 0,2 моль/л; С0(H2) = 0,8 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.
Решение.

Обозначим концентрации С(СО2) и С(Н2), вступивших в реакцию, через «х», т. е. С(СO2)прореаг.  С(H2)прореаг.  х моль/л.

Тогда: С(СO2)равн.  С0(CO2)  С(СO2)прореаг.  0,2  х;

С(H2)равн.  С0(H2)  С(H2)прореаг.  0,8  х. Из уравнения реакции видно, что: [СO]  [H2O]  x.

CO2(газ)   H2(газ)  ⇄   CO(газ)    H2O(пар)

Co

0,2

0,8







Прореаг

х

х

-

-

Сравн

0,2-х

0,8-х

х

х

Выражение для константы равновесия имеет вид:



x2  0,16  0,2x  0,8x  x2 x  0,16.

Равновесные концентрации всех веществ равны:

[СO2]  0,2  0,16  0,04 моль/л;[H2]  0,8  0,16  0,64 моль/л;

[СO]  [H2O]  0,16 моль/л.
4. Реакция образования йодистого водорода протекает по уравнению:

H2(газ)  I2(газ) ⇄ 2HI(газ). Исходные концентрации веществ составили: С0(H2)  0,02 моль/л; С0(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?
Решение.

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

С(H2)прореаг.  0,5·0,02  0,01 моль/л; С(I2)прореаг.  С(H2)прореаг.  0,01 моль/л.

Находим равновесные концентрации:

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

[H2]  c0(H2)  с(H2)прореаг.  0,02  0,01  0,01 моль/л;

[I2]  c0(I2)  с(I2)прореаг.  0,04  0,01  0,03 моль/л.





H2(газ)     I2(газ)  ⇄  2HI(газ)

Co

0,02

0,04

0

Прореаг

0,01

0,01

-

Сравн

0,01

0,03

0,02

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:

2NO  O2 ⇄ 2NO2. Равновесные концентрации веществ составили:

[NO]  4 моль/л; [O2]  6 моль/л; [NO2]  10 моль/л. Найти исходные концентрации NО и О2.
Решение.

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

2NO  O2 ⇄ 2NO2

С(NO)прореаг.  [NO2]  10 моль/л; С(O2)прореаг.  5 моль/л.

Отсюда: С0(NO)  [NO]  С(NO)прореаг.  4  10  14 моль/л;

С0(O2)  [O2]  С(O2)прореаг.  6  5  11 моль/л.

Похожие:

Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconЗадачки по македонской химии
Энергия ионизации грязных мыслей Олега при слове “водка” составляет полторы тыщи килоджоулей-на-моль. Рассчитать константу равновесия...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconПоволжская открытая олимпиада школьников «Будущее медицины» 2012 г. Химия Задания 1 этапа
Определите константу равновесия для реакции разложения аммиака при 819К, если при нагревании замкнутого сосуда, в начале опыта заполненного...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции icon"Изучение равновесия гомогенной химической реакции в растворе" для студентов дневного и вечернего отделений химического факультета ргу

Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconЛабораторная работа №3 химическая кинтика и химическое равновесие. I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе
Влияние температуры на скорость реакции (правило Вант Гоффа). Температурный коэффициент реакции. Катализ. Катализаторы и ингибиторы....
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconЛабораторная работа №5 Химическая кинетика и химическое равновесие. I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе
Аррениуса). Влияние температуры на скорость реакции (правило Вант-Гоффа). Температурный коэффициент реакции. Катализ. Катализаторы...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconБажин Н. М, В. А. Иванченко, В. Н. Пармон "Термодинамика для химиков" М., Изд-во “Химия”, 30 п л., 2000 Музыкантов В. С., Бажин Н. М
В первой части изложены основы химической термодинамики, дана теория химического равновесия, рассмотрено химическое равновесие в...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconРасшифровка вопросов программы по отдельным темам разделов Раздел первый: Экономико-математические модели. Микроэкономика
Рыночное равновесие в случае одного продукта. Цена и объем равновесия. Вопросы существования и единственности равновесия. Понятие...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconЛекция №9 Обратимые и необратимые процессы
Обязательным условием для протекания обратимых процессов является соблюдение механического равновесия (равенство давлении), теплового...
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconСмещение химического равновесия
Кузнецова Н. Е., Литвинова Т. И., Левкин А. Н. Химия ч., ч. 11 класс. М. Вентана Граф
Задачи на константу равновесия. Рассчитать константу химического равновесия Kc для реакции iconЛекции Кривая is как выражение равновесия товарного рынка
Вспомним, что условие равновесия на рынке благ определяется как равенство утечек и вливаний
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org