Химическое равновесие

Домашнее задание по теме «Энергия активации.

Тепловой эффект химических реакций»

1. Чему равна энергия активации реакции, если при повышении температуры от 290 до 300 К скорость реакции увеличивается в 2 раза?

2. Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при 298 К, если в результате использования катализатора удалось уменьшить энергию активации на 4 кДж/моль?

3. Каково значение энергии активации реакции, скорость которой при 300 К в 10 раз больше, чем при 280 К.

3. Энергия активации реакции О₃(г) +NO(г) ® О₂(г) +NO₂(r) равна 40 кДж/моль. Во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 27 до 37°С?

4. Один катализатор снижает энергию активации при 300 К на 20 кДж/моль, а другой -на 40 кДж/моль. Какой катализатор эффективнее? Ответ обосновать расчетом отношения скоростей реакций при использовании того или иного катализатора.

5. Известно, что при повышении температуры от 290 до 300К скорость химической реакции возрастает в два раза. Рассчитать энергию активации. Как изменится скорость этой реакции при 310 К, если в систему ввести катализатор, понижающий энергию активации этой реакции на 10 кДж/моль?

Химическое равновесие

1. При некоторой температуре равновесие в системе 2NO₂Û2NO+O₂ установилось при концентрациях [NO]=0.4 моль/л, [NO₂]=0.2 моль/л, [O₂]=0.1 моль/л. Найти константу равновесия и исходную концентрацию NO₂, если исходная концентрация кислорода равна нулю. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования NO, если прямая реакция эндотермическая?

2. Константа равновесия системы A+BÛC+D равна единице. Сколько процентов вещества А подвергнется превращению, если смешать 3 моля вещества А и 5 молей вещества В? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования В, если прямая реакция экзотермическая?

3. Для системы СО(г)+Н₂O(г) ÛСO₂(г)+Н₂(г) [СО]о=[Н₂О]о=0.03 моль/л, [СO₂]о=[Н₂]о=0. Рассчитать константу равновесия, если равновесная концентрация углекислого газа равна 0.01 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования СО, если прямая реакция эндотермическая?

4. Для системы 2NO(г)+Cl2(г)Û2NOCl(г) [N0]o=0.5 моль/л, [Cl₂]o=0.2 моль/л, [NOCl]o=0 моль/л. Найти константу равновесия, если к моменту его наступления прореагировало 20% оксида азота. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования NOC1, если прямая реакция экзотермическая?

5. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе Н₂(г) +I₂(г) Û2НI(г), если в сосуд емкостью 10 литров поместить 1 моль йода и 2 моля водорода (К=50). Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования йода, если прямая реакция экзотермическая?

6. Для системы СО(г)+Н₂O(г) ÛСO₂(г)+Н₂(г), [СО]₀=[Н₂О]₀=1 моль/л, [СO₂]₀=[H₂]₀=0. Рассчитать состав равновесной смеси (%об.), если константа равновесия К=1. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования водорода, если обратная реакция экзотермическая?

7. В замкнутом сосуде протекает реакция АВ(г) ÛА(г) +B(г). Константа равновесия К=0.04. Найти начальную концентрацию АВ, если равновесная концентрация АВ равна 0.02 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования А, если обратная реакция экзотермическая?

8. В замкнутом сосуде объемом 10л при температуре 800°С установилось равновесие СаСОз(т) ÛСаО(т)+СO₂(г). Константа равновесия Кр=300 кПа. Какая масса СаСОз разложилась? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования углекислого газа, если прямая реакция эндотермическая?

9. В замкнутом сосуде при некоторой температуре установилось равновесие Fе(т)+Н₂О(г) ÛFеО(т)+Н₂(г). Определить долю прореагировавшей воды, если Кр=1, а исходное парциальное давление водорода равно нулю. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования водорода, если обратная реакция экзотермическая?

10. Определить равновесную концентрацию водорода в системе

2НI(г) Û Н₂(г) +I₂(г), если исходная концентрация HI составляла 0.05 моль/л, а константа равновесия Кс=0.02. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования HI, если прямая реакция эндотермическая?

11. Для системы С(т)+СО₂(г) Û2СО(г) константа равновесия K=2. Найти равновесную концентрацию СО₂ для начальных условий [СО]о=0, [СO₂]о=5 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования СО, если прямая реакция эндотермическая?

12. Для системы С₂Н₆(г) ÛС₂Н₄(г)+Н₂(г) равновесные концентрации веществ соответственно равны 0.2, 0.4, 0,4 моль/л. При каких концентрациях веществ равновесие установится вновь, если его нарушить удалением всего С₂Н₄? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования этана, если прямая реакция эндотермическая?

13. Для системы 2А1С1з (г) Û Al₂Cl₆(г) константа равновесия при некоторой температуре равна 1. Найти равновесную концентрацию продукта прямой реакции, если исходные концентрации веществА1С1₃ и Al₂Cl₆ соответственно составляли 2 и 3 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия вправо, если прямая реакция экзотермическая?

14.Для системы SbС1₃(г)+ Cl₂(г) Û SbCI₅ (г) найти константу равновесия, если известно, что к моменту наступления равновесия прореагировало 80% SbС1₃, а начальные концентрации SbС1₃, Cl₂ и SbCI₅ равны соответственно 1,2, и 1.5 моль/л. Какие условия способствуют смещению равновесия влево, если прямая реакция экзотермическая?

15. Для системы SO₂(г) + Cl₂(г) ÛSO₂C1₂(г) найти равновесную концентрацию SO₂C1₂, если константа равновесия равна 1.5, а исходные концентрации SO₂, Cl₂и SO₂C1₂равны соответственно 2, 1 и 0 моль/л. Какие условия способствуют смещению равновесия вправо, если прямая реакция экзотермическая?

16. Определите какую массу этанола следует сжечь, чтобы получить 6870 кДж. Термохимическое уравнение реакции горения этанола: С₂Н₅ОН + 3О₂ = 2СО₂ + 3Н₂О + 1374 кДж.

17. На основе термохимического уравнения реакции полного сгорания ацетилена: 2С₂Н₂ + 5О₂ = 4СО₂ + 2Н₂О + 2610 кДж рассчитайте, сколько выделится теплоты, если будет: а) израсходовано 13г ацетилена; б) образуется 1,12 л углекислого газа.