Меню

2so2 o2 2so3 при увеличении давления

Задание 2

Определите, в каком направлении сместится равновесие: а) при увеличении концентрации одного из исходных веществ; б) при повышении температуры; в) при повышении давления в следующих реакциях:
2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + Q
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 + Q
N2 + O2 ⇄ 2NO — Q

2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + Q
а) Вправо, т. к. при повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции.
б) Влево, т. к. при повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции.
в) Вправо, т. к. при повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается объём газов.

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 + Q
а) Вправо, т. к. при повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции.
б) Влево, т. к. при повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции.
в) Вправо, т. к. при повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается объём газов.

N2 + O2 ⇄ 2NO — Q
а) Вправо, т. к. при повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции.
б) Вправо, т. к. при понижении температуры химическое равновесие смещается в направлении экзотермической реакции.
в) Не влияет, т. к. объём газов в результате реакции не изменяется.

Источник

Методика решения типовых заданий. Задание 1.Как изменятся скорости прямой и обратной реакции 2SO2(г) + O2(г) ⇄ 2SO3(г), если объём газовой смеси уменьшить в три раза?

Задание 1.Как изменятся скорости прямой и обратной реакции 2SO2(г) + O2(г) ⇄ 2SO3(г), если объём газовой смеси уменьшить в три раза? В какую сторону сместится равновесие системы? Напишите выражения для констант равновесия.

Решение: обозначим [SO2] = a, [O2] = b, [SO3] = c – концентрации исходных и конечных продуктов до изменения объёма. Согласно закону действующих масс до изменения объёма Vпр. = k ∙a 2 ∙ b; Vобр. = k ∙ c 2 . При уменьшении объёма газовой смеси в 3 раза концентрация каждого из веществ увеличится тоже в 3 раза, поэтому:

;

,

;

.

Следовательно, равновесие сместится в сторону образования SO3, так как скорость прямой реакции возрастёт в 27 раз, а скорость обратной – в 9 раз.

Ответить на вопрос о направлении смещения химического равновесия можно и на основе принципа Ле-Шателье. В левой части уравнения имеется 3 объёма газообразных веществ, а в правой – 2. Поэтому равновесие сместится в сторону прямой реакции, которая протекает с уменьшением объёма газа, а значит, и давления.

Выражение константы равновесия имеет вид:

.

Задание 2.Определить, в какую сторону сместится равновесие в системе CO(г) + 2H2(г) ⇄ CH3OH(г) +113,13кДж, если: а) увеличить давление; б) понизить температуру; в) увеличить концентрацию H2.

Решение:

Согласно принципу Ле-Шателье:

1) при увеличении давления равновесие сместится в сторону прямой реакции, которая протекает с уменьшением числа газообразных молекул (в левой части уравнения 3 объёма газообразных веществ, а в правой – 1);

2) так как прямая реакция является экзотермической, то понижение температуры вызовет смещение равновесия в её сторону;

3) увеличение концентрации одного из исходных продуктов (H2) вызовет смещение равновесия в сторону его расхода, т.е. в сторону прямой реакции.

Задание 3.Равновесие в системе H2(г) + J2(г) ⇆ 2HJ(г) установилось при следующих концентрациях: [H2] = 0,025 моль/л; [J2] = 0,05 моль/л; [HJ] = 0,09 моль/л. Определите значение константы равновесия и исходные концентрации водорода и йода.

Читайте также:  Как лечить почечное давление лекарства
Дано: [H2]равн=0,025 М [J2]равн=0,05 М [HJ]равн=0,09 М Решение: В соответствии с уравнением реакции для образования 2 моль HJ следует израсходовать 1 моль H2 и 1 моль J2. Так как образовалось 0,09 М НJ, следовательно, израсходовалось 0,045 М H2 и J2. [H2]исх=[H2]равн + [H2]изр.=0,025 М+0,047 М=0,07 М [J2] исх=[ J2]равн + [J2]изр.=0,05 М+0,045 М= 0,095 М
Kравн – ? [H2]исх– ? [J2] исх – ?

Задания к самостоятельной работе

21. Приведите математическое выражение закона действующих масс для реакции 2CO(г) + O2(г) → 2CO2(г) и определите, во сколько раз изменится скорость реакции, если концентрацию оксида углерода (II) увеличить в 4 раза, а кислорода – уменьшить в 2 раза?

22. Как изменится скорость прямой реакции в системе 2NO(г) + O2(г) ⇆ 2NO2(г), если увеличить объём системы в 2 раза? Сместится ли при этом равновесие?

23. Приведите выражения для констант равновесия систем FeO(к) +CO(г) ⇆ Fe(к) + CO2(г); CH4(г) + CO2(г) ⇆ 2CO2(г) + H2(г). В каком направлении произойдёт смещение равновесий при понижении давления?

24. Определить равновесную концентрацию водорода в системе 2HJ ⇄ H2 + J2, если исходная концентрация HJ составляла 0,05 моль/дм 3 , а константа равновесия K= 0,02.

25. Равновесие в системе 2NO(г) + O2(г) ⇆ 2NO2(г) установилось при следующих концентрациях: [NO2] = 0,008 моль/л; [NO] = 0,03 моль/л. Найдите константу равновесия и исходную концентрацию NO2.

26. Две реакции при 30 0 С протекают с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, второй – 4. Найдите соотношение этих скоростей при 60 0 С.

27. В сторону какой реакции сместится равновесие в системе 2 CO(г) + O2(г) ⇆ 2CO2 (г); Δ H= — 568 кДж при: а) увеличении давления; б) понижении температуры; в) введении дополнительного количества CO2? Почему? Какой вид имеет константа равновесия?

28. Какие параметры можно изменить, чтобы добиться смещения равновесия в системе 4HCl(г) + O2(г) ⇆ 2Cl2(г) + 2 H2O (г); Δ H= — 116,4 кДж в сторону исходных веществ? Дайте необходимые пояснения и приведите выражение для константы равновесия.

29. Какие параметры можно изменить, чтобы добиться смещения равновесия в системе СO(г) + H2O (г) ⇆ CO2(г) + H2 (г); Δ H= — 42,6 кДж в сторону исходных веществ? Дайте необходимые пояснения и приведите выражение для константы равновесия.

30. Какие параметры можно изменить, чтобы добиться смещения равновесия в системе С(графит) + СO2 (г) ⇆ 2CO (г); Δ H= — 172,5 кДж в сторону исходных веществ? Дайте необходимые пояснения и приведите выражение для константы равновесия.

Дата добавления: 2015-07-02 ; Просмотров: 3355 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Пример 5. Равновесие системы 2SO2 + O2 D 2SO3 установилось, когда концентрации компонентов (моль/л) были: [SO2]равн

Пример 4.

Равновесие системы 2SO2 + O2 D 2SO3 установилось, когда концентрации компонентов (моль/л) были: [SO2]равн. = 0,6; [O2]равн. = 0,24; [SO3]равн. = 0,21.

Вычислите константу равновесия этой реакции и исходные концентрации кислорода и диоксида серы.

Химическим равновесием называется такое состояние, когда скорости прямой и обратной реакций равны. Характеризуется химическое равновесие константой К, она имеет вид

aA + bB D cC + dD,

Читайте также:  Датчик давления масла ваз2112

K= ([C] c ´ [D] d ) / ([A] a ´ [B] b ).

В условии задачи даны равновесные концентрации. Поэтому сразу можно рассчитать константу химического равновесия для реакции:

K = [SO3] 2 / [SO2] 2 ´ [O2] = 0,21 2 / 0,6 2 ´ 0,24 = 0,51.

Чтобы рассчитать исходные концентрации кислорода и диоксида серы, необходимо найти, сколько этих компонентов было израсходовано на получение 0,21 моля триоксида серы и сложить с равновесными концентрациями. Согласно уравнению реакции для получения 2 молей триоксида серы требуется 2 моля диоксида серы, а для получения 0,21 моля триоксида серы — Х молей диоксида серы. Отсюда

X = 0,21 ´ 2 / 2 = 0,21 моля.

На получение SO3 было израсходовано 0,21 моля SO2, тогда

Для получения 2 молей SO3 требуется 1 моль O2.

Для получения 0,21 моля SO3 — X молей O2.

X = (0,21 ´ 1) / 2 = 0,105 молей.

В каком направлении сместится равновесие в реакциях:

при повышении температуры, понижении давления и увеличении концентрации водорода?

Химическое равновесие в системе устанавливается при постоянстве внешних параметров (Р, С, Т и др. ) Если эти параметры меняются, то система выходит из состояния равновесия и начинает преобладать прямая или обратная реакции. Влияние различных факторов на смещение равновесия отражено в принципе Ле-Шателье: «Если на систему, находящуюся в равновесии, оказать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком направлении, что оказанное воздействие уменьшится». Используем этот принцип для решения задачи.

При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, т. е. реакции, идущей с поглощением тепла. Первая и третья реакции — экзотермические (DH 0 0 > 0) — в сторону прямой реакции.

При понижении давления равновесие смещается в сторону возрастания числа молей газов, то есть в сторону большего давления. В первой и третьей реакциях в левой и правой частях уравнения одинаковое число молей газов (2-2 и 1-1 соответственно). Поэтому изменение давления не вызовет смещения равновесия в системе. Во второй реакции в левой части 4 моля газов, в правой — 2 моля, поэтому при понижении давления равновесие сместится в сторону обратной реакции.

При увеличении концентрации компонентов реакции равновесие смещается в сторону их расхода. В первой реакции водород находится в продуктах и увеличение его концентрации усилит обратную реакцию, в ходе которой он расходуется. Во второй и третьей реакциях водород входит в число исходных веществ, поэтому увеличение его концентрации смещает равновесие в сторону прямой реакции, идущей с расходом водорода.

121. Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям:

Как изменятся скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?

122. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы N2 + 3H2 D 2NH3. Как изменится скорость прямой реакции образования аммиака, если увеличить концентрацию водорода в три раза?

123. Реакция идет по уравнению N2 + O2 = 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакция были: [N2] = 0,049 моль/л; [О2] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ в момент, когда [NO]=0,005 моль/л. Ответ: [N2] = 0465 моль/л; [О2] = 0,0075 моль/л.

124. Реакция идет по уравнению N2 + 3H2 = 2NH3. Концентрации участвующих в ней веществ были: [N2] = 0,80 моль/л, [Н2] = 1,5 моль/л; [NH3] = 0,10 моль/л. Вычислите концентрацию водорода и аммиака, когда [N2] = 0,5 моль/л. Ответ: [NH3] = 0,7 моль/л; [H2 ] = 0,60 моль/л.

125. Реакция идет по уравнений H2 + J2 = 2НJ. Константа скорости этой реакции при 508 0 С равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ: [H2] = 0,04 моль/л;[J2] = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и скорость ее, когда [H2] = 0,03 моль/л. Ответ: 3,2×10 –4 ; 1,92×10 –4 .

Читайте также:  Картинка для снятия давления

126. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80°С. Температурный коэффициент скорости реакции 3.

127. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60°, если температурный коэффициент скорости данной реакции 2?

128. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при понижении температуры на 30°, если температурный коэффициент скорости данной реакции 3?

129. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы 2SO2 + O2 D 2SO3. Как изменится скорость прямой реакции – образования SO3, если увеличить концентрацию SO2 в три раза?

130. Напишите выражения для константы равновесия гомогенной системы CH4 + CO2 D 2CO + 2H2. Как следует изменить температуру и давление, чтобы повысить выход водорода? Реакция образования водорода эндотермическая.

131. Реакция идет по уравнению 2NО + О2 = 2NО2. Концентрации исходных веществ: [NO] = 0,03 моль/л; [О2] = 0,05 моль/л. Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию кислорода до 0,10 моль/л и концентрацию NO до 0,06 моль/л?

132. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы CО2 + С D 2CO. Как изменится скорость прямой реакции – образования СО, если концентрацию СО2 уменьшить в четыре раза? Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО?

133. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы C + H2O (г) D СО + Н2. Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водных паров?

134. Равновесие гомогенной системы

установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [Н2О] = 0,14 моль/л; [Сl2] = 0,14 моль/л; [НС1] = 0,20 моль/л; [O2] = 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлороводорода и кислорода

135. Вычислите константу равновесия для гомогенной системы

если равновесные концентрации реагирующих веществ: [СО]= 0,004 моль/л; [H2O] = 0,064 моль/л; [СО2] = 0,016 моль/л; [H2]-=0,016 моль/л. Ответ: К=1.

136. Константа равновесия гомогенной системы

при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации: [CO] = 0,10 моль/л; [H2O] = 0,40 моль/л.

137. Константа равновесия гомогенной системы N2 + 3H2 D 2NH3 при температуре 400 0 С равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрацию азота. Ответ: 8 моль/л; 8,04 моль/л.

138. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы 2NO+O2 D 2N2 установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO] = 0,2 моль/л; [О2] = 0,1 моль/л; [NO2] = 0,1 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию NO и О2.

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

139. Почему при изменении давления смещается равновесие системы

N2 + 3H2 D 2NH3 и не смещается равновесие системы N2 + O2 D 2NO? Напишите выражения для констант равновесия каждой из данных систем.

140. Исходные концентрации NO и Cl2 в гомогенной системе 2NО + Cl2 D 2NOCl составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если, к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NО. Ответ: 0,416.

Способы выражения концентрации растворов

Дата добавления: 2014-10-31 ; Просмотров: 3778 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Adblock
detector