Приклади розв’язування задач

Приклад 1. Як зміниться швидкість реакції: 2NO_(г) + О_2(г) = 2NО₂₍_г), якщо зменшити об’єм посудини, у якій проходить реакція, в 3 рази?

Розв’язування: Початкова швидкість прямої реакції виражається рівнянням:

V=k[NO]²[O₂].

При зменшенні об’єму концентрація кожної з реагуючих речовин збільшиться у 3 рази. Отже, V=k₁(3[NО]²)(3[О₂]) = 27k₁[NО₂] [О₂].

Порівнюючи вирази для V та V,, бачимо, що швидкість реакції збільшиться у 27 разів.

Приклад 2. Обчислити, у скільки разів збільшиться швидкість реакції, яка відбувається в газовій фазі, при підвищенні температури від 30 до 70°С, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2.

Розв’язування. За правилом Вант-Гоффа:

, звідки

Отже, швидкість реакції при 70°С більша від швидкості реакції при 30°С у 16 разів.

Приклад 3. Обчислити рівноважні концентрації водню та йоду, якщо відомо, що їх початкові концентрації складали по 0,02 моль/л, а рівноважна концентрація НІ — 0,03 моль/л. Обчислити константу рівноваги.

Розв’язування: Із рівняння реакції: H₂₍_r₎ + І_2(г) = 2НІ_(г) видно, що з 1 моль Н₂ або І₂ утворюється 2 моль НІ. Звідси:

1 моль Н₂ (І₂) — 2 моль НІ

х — 0,03 моль, X =1*0,03/2 = 0,015

Отже: [Н₂]_р= [І₂]_р= 0,02-0,015 = 0,005 моль/л.

Константа рівноваги:

Приклад 4. У системі СО_(г) + Сl₂₍_г)= СОСl₂_(г) рівноважні концентрації речовин [Сl₂]_p_{= 0,3}моль/л, [СО]_p = 0,2 моль/л, [СОСl₂]_p = 1,2 моль/л. Обчислити константу рівноваги і початкові концентрації Сl₂ і CO.

Розв'язування: Константа рівноваги:

Оскільки за рівнянням реакції з 1 моль CO або СІ₂ утворюється 1 моль СОСІ₂, то [СО]_о = 1,2 + 0,2 = 1,4 моль/л; а [СІ₂]_o = 1,2 + 0,3 = 1,5 моль/л.

Контрольні питання

161. У стані рівноваги в системі:

N₂₍_r₎ + 3H_2(г) = 2NH₃₍_r₎; ΔН°_х.р. = -92,4 кДж, концентрації речовин дорівнюють: [N₂]_p = 3 моль/л; [Н₂]_р⁼9 моль/л; [NH₃]p = 4 моль/л. Визначити: а) початкові концентрації Н₂ і N₂; б) у якому напрямку зміститься рівновага, якщо зменшити об'єм посудини, у якій проходить реакція, або збільшити температуру.

Відповідь: a) [N₂]_о= 5 моль/л; [Н₂]_о⁼15 моль/л; б) вправо; вліво.

162. Реакція відбувається за рівнянням: N_2(г)+ О_2(г) = 2NO₍_r₎. Концентрації вихідних речовин:

[N₂]_о= 0,049 моль/л; [О₂]_о⁼0,01 моль/л. Обчислити концентрації цих речовин па момент, коли [NO] = 0,005 моль/л.

Відповідь: [N₂]_p = 0,0465 моль/л; [Н₂]_р⁼0,0072 моль/л .

163. Реакція між речовинами А і В описується рівнянням:

А + 2В = С. Початкові (вихідні) концентрації становлять:

[А]₀=0,3 моль/л; [В₀]=0,5 моль/л. Константа швидкості реакції дорівнює 0,4. Знайти початкову швидкість реакції і швидкість реакції на момент, коли концентрація речовини А зменшиться на 0,1 моль/л.

Відповідь: V0 = 0,03; V1 = 0,0072.

164. Константа швидкості реакції розкладу N₂О, яка відбувається за рівнянням: 2N₂0₍_г)= 2N₂₍_г₎ + О₂_(г₎, дорівнює 5*10^-4. Початкова концентрація [N₂O]₀=6 моль/л. Знайти початкову швидкість реакції і її швидкість, коли розкладеться 50% N₂0.

Відповідь: V0 = 1,8*102; V1 = 4,5*103.

165. Реакція відбувається за рівнянням: Н₂ + І₂ = 2НІ. Константа швидкості цієї реакції при певній температурі дорівнює 0,16. Початкові концентрації реагуючих речовин:

[Н₂]₀= 0,04 моль/л; [І₂]₀= 0,05 моль/л. Обчислити початкову швидкість реакції і її швидкість, коли [Н₂] = 0,03 моль/л.

Відповідь: V0 = 3,2*104; V1 = 1,92*104.

166. У гомогенній системі А + 2В = С рівноважні концентрації реагуючих газів складають: [А]_р= 0,06 моль/л; [В]_р= 0,12 моль/л; [С]_р=0,216 моль/л. Обчислити константу рівноваги системи і початкові концентрації речовин А і В.

Відповідь: К = 250; [А]0 = 0,276 моль/л; [В]0 = 0,552 моль/л.

167. Знайти константу рівноваги реакції: N₂O_4(г₎ = 2NO₂₍_r₎, якщо початкова концентрація [N₂O₄]₀= 0,08 моль/л і до моменту рівноваги продисоціювало 50% N₂O₄.

Відповідь: К = 0,16.

168. Рівновага у гомогенній системі: 4НСІ_(г) + О_2(г) = 2Н₂О_(г) + 2Сl_2(г)встановилася при таких концентраціях реагуючих речовин:

[Н₂О]_р= 0,14 моль/л: [С1₂]_р = 0,14 моль/л; [НСІ]_р= 0,20 моль/л: [О₂]_р= 0,32 моль/л. Обчислити початкові концентрації НС1 і О₂, а також константу рівноваги.

Відповідь: К=0,75; [НСІ]0=0,48 моль/л; [О2]0 = 0,39 моль/л.

169. У замкнутій посудині відбувається реакція: АВ_(г) = А_(г) + В_(г). Константа рівноваги реакції дорівнює 0,4, а рівноважна концентрація речовини В складає 0,9 моль/л. Знайти початкову концентрацію речовини АВ. Скільки відсотків речовини АВ розклалося?

Відповідь: [АВ]₀=2,92 моль/л; 30,82%.

170. Як зміниться швидкість реакції: 2NO₍_r₎ + О_2(г) = 2NO_2(г), якщо: а) збільшити тиск у системі у 3 рази; б) зменшити об’єм системи у З рази; в) підвищити концентрацію NО в 3 рази?

Відповідь: а) і б) збільшиться у 27разів;

в) збільшиться у 9 разів.

171. У системі СО_(г) + Сl_2(г) = СОСl₂₍_г₎ концентрацію CO збільшили від 0,3 до 1,2 моль/л, а концентрацію С1₂ – від 0,2 до 0,6 моль/л. У скільки разів збільшиться швидкість прямої реакції?

Відповідь: у 12 разів.

172. Початкові концентрації CO і Н₂О дорівнюють 0,03 моль/л. Обчислити рівноважні концентрації CO, H₂O і Н₂ у гомогенній системі: CO + Н₂О = СО₂ + Н₂, якщо рівноважна концентрація [СО₂]_р= 0,01 моль/л. Обчислити константу рівноваги.

Відповідь: К = 0,25; [CO]р = [H2O]р = 0,02 моль/л;

[H2]р =[CO2]p = 0,01 моль/л.

173. Як зміниться швидкість реакції, яка відбувається у газовій фазі, при підвищенні температури на 60°С, якщо температурний коефіцієнт швидкості даної реакції 2?

Відповідь: збільшиться у 64 рази.

174. Початкові концентрації [NO]₀ і [С1₂]₀ у гомогенній системі:

2NO + СІ₂ = 2NOC1 становлять відповідно 0,5 і 0,2 моль/л. Обчислити константу рівноваги, якщо до моменту рівноваги прореагувало 20% NO.

Відповідь: К = 0,416.

175. При 150°С хімічна реакція відбувається за 16 хв. Враховуючи, що температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 2,5, обчислити, через який час ця реакція закінчиться, якщо проводити її: а)при 200°С; б) 80°С.

Відповідь: а) 9,8 с; б) 162 год.

176. При певній температурі наступила рівновага у гомогенній системі: 2NO + О₂ = 2NО₂. Концентрація реагуючих речовин становить: [NО]_Р = 0,2 моль/л; [О₂]_р = 0,1 моль/л; [N0₂]_p = 0,l моль/л. Обчислити константу рівноваги і початкові концентрації NO і О₂.

Відповідь: К =2,5; [NO]0 = 3моль/л; [О2]0 = 0,15моль/л.

177. Константа рівноваги гомогенної, системи: N₂ + 3Н₂ = 2NН₃ при певній температурі дорівнює 0,1. Рівноважні концентрації водню і аміаку відповідно дорівнюють 0,2 і 0,08 моль/л. Обчислити рівноважну і початкову концентрацію азоту.

Відповідь: [N2]р = 8 моль/л; [N2]0 = 8,04 моль/л.

178. Чому дорівнює температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо при збільшенні температури на 30°С швидкість реакції збільшується у 15,6 разів?

Відповідь: 2.5.

179. Константа рівноваги гомогенної системи: CO + Н₂О = СО₂ + Н₂ при певній температурі дорівнює 1. Обчислити концентрації усіх реагуючих речовин у момент рівноваги, якщо початкові концентрації становлять: [СО]₀= 0,10 моль/л; [Н₂О]₀ = 0,40 моль/л.

Відповідь:[CO2]р = [H2]р = 0,08 моль/л; :[CO]р =0,02 моль/л; [Н2O]р = 0,32 моль/л.

180. Обчислити константу рівноваги для гомогенної системи:

CO + Н₂О = СО₂ + H₂, якщо в момент рівноваги концентрація реагуючих речовин: [CO]_р = 0,004 моль/л;

[Н₂О]_Р= 0,064 моль/л; [СО₂]_р= 0,016 моль/л;

[Н₂]_р=0,016 моль/л. Чому дорівнюють початкові концентрації Н₂О і CO?

Відповідь: K=1; [Н2O]0 = 0,O8 моль/л; [СО]0 = 0,02 моль/л.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒