Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Возможны задачи, когда
[]
0С
0
≠ и
[]
0D
0
≠
. В этом слу-
чае данная таблица имеет следующий вид:
Концентрации
DCBA dcba
+
↔+
1. Исходные
[
]
0
A
[]
0
B
[
]
0
C
[
]
0
D
2. Превращенные
ax
bx
0 0
3. Полученные 0 0
cx
dx
4. Равновесные
[
]
ax
−
0
A
[]
bx−
0
B
[
]
cx
+
0
C
[
]
dx
+
0
D
[
]
[
]
[][]
[]
()
[]
()
[]
()
[]
()
ba
dc
b
p
a
p
d
p
c
p
p
bxax
dxcx
K
−−
++
==
00
00
BA
DC
BA
DC
.
Пример 9. При некоторой температуре равновесие гомо-
генной системы
22
2NOO2NO →
+
установилось при следую-
щих концентрациях исходных веществ:
[
]
2,0NO
=
p
моль/л;
[]
1,0O
2
=
p
моль/л;
[
]
1,0NO
2
=
p
моль/л. Вычислите константу
равновесия и исходную концентрацию NO и O
2
.
Решение: Составим таблицу
Концентрации
22
2NOO2NO →+
1. Исходные
[
]
0
NO
[]
0
2
O
0
2. Превращенные
x2
x
0
3. Полученные 0 0
x2
4. Равновесные
[
]
x2NO
0
−
[]
x
−
0
2
O
x2
Теперь сопоставим обозначения таблицы с условием зада-
чи:
а) определим константу равновесия:
[
]
[][]
5,2
1,02,0
1,0
ONO
NO
2
2
2
2
2
2
=
⋅
==
p
p
p
p
K ;
58
б) сопоставление табличного значения равновесной кон-
центрации
2
NO со значением, данным условием задачи позволит
определить неизвестное значение
x:
[
]
=
p
2
NO
1,02
=
x
моль/л.
Откуда:
05,0
2
1,0
==x моль/л;
в) сопоставление табличного значения равновесной кон-
центрации NO со значением, данным условием задачи позволит
определить исходную концентрацию
NO
:
[
]
[
]
2,02NONO
0
=
−
=
x
p
моль/л;
Откуда:
[
]
3,005,022,022,0NO
0
=
+
=
+
=
x
моль/л;
г) аналогичное сопоставление табличного значения равно-
весной концентрации
2
O со значением, данным условием задачи
позволит определить исходную концентрацию
2
O :
[
]
[
]
1,0OO
0
22
=
−
=
x
p
моль/л;
[
]
15,005,01,01,0O
0
2
=
+
=
+
=
x моль/л.
Если рассматривается реакция между газообразными веще-
ствами
C
B
A
,, и D , то вместо их концентраций возможно ис-
пользование парциальных давлений. Например,
DCBA
C
C
PPPP
P
P
+++
=
,
тогда
b
B
a
A
d
D
c
C
p
PP
PP
K
⋅
⋅
=
. (3.26)
При изменении условий протекания реакции (температуры,
давления, концентрации) происходит изменение скоростей пря-
мой и обратной реакций, что приводит к нарушению химического
59 
      Возможны задачи, когда [С]0 ≠ 0 и [D]0 ≠ 0 . В этом слу-                         б) сопоставление табличного значения равновесной кон-
чае данная таблица имеет следующий вид:                                           центрации NO 2 со значением, данным условием задачи позволит
                                                                                  определить неизвестное значение x:
      Концентрации               aA + bB ↔ cC + dD                                                  [NO 2 ] p = 2 x = 0,1 моль/л.
1. Исходные                  [A]0      [B]0      [C]0      [D]0                   Откуда:
2. Превращенные               ax        bx         0         0                                                0,1
                                                                                                        x=        = 0,05 моль/л;
3. Полученные                  0         0        cx        dx                                                 2
4. Равновесные             [A]0 − ax [B]0 − bx [C]0 + cx [D]0 + dx                     в) сопоставление табличного значения равновесной кон-
                                                                                  центрации NO со значением, данным условием задачи позволит
                                                                                  определить исходную концентрацию NO :
                    [C]cp [D]dp     ([C]0 + cx ) ([D]0 + dx )
                                                c             d                                 [NO]p = [NO]0 − 2 x = 0,2 моль/л;
               Kp =               =                                   .
                    [A]ap [B]bp     ([A]0 − ax )a ([B]0 − bx )b                   Откуда:
                                                                                            [NO]0 = 0,2 + 2 x = 0,2 + 2 ⋅ 0,05 = 0,3 моль/л;
     Пример 9. При некоторой температуре равновесие гомо-
                                                                                       г) аналогичное сопоставление табличного значения равно-
генной системы 2NO + O 2 → 2NO 2 установилось при следую-
                                                                                  весной концентрации O 2 со значением, данным условием задачи
щих концентрациях исходных веществ:                      [NO] p   = 0,2 моль/л;
                                                                                  позволит определить исходную концентрацию O 2 :
[O 2 ]p   = 0,1 моль/л; [NO 2 ] p = 0,1 моль/л. Вычислите константу                                [O 2 ] p = [O 2 ]0 − x = 0,1 моль/л;
равновесия и исходную концентрацию NO и O2.
     Решение: Составим таблицу
                                                                                              [O 2 ]0 = 0,1 + x = 0,1 + 0,05 = 0,15 моль/л.
      Концентрации                   2NO + O 2 →                     2NO 2             Если рассматривается реакция между газообразными веще-
                                                                                  ствами A, B, C и D , то вместо их концентраций возможно ис-
1. Исходные                       [NO]0    [O 2 ]0                           0
                                                                                  пользование парциальных давлений. Например,
2. Превращенные                     2x        x                              0                                        PC
3. Полученные                      0                     0                2x                           PC =                     ,
                                                                                                              PA + PB + PC + PD
4. Равновесные               [NO]0 − 2 x           [O 2 ]0 − x            2x
                                                                                  тогда
                                                                                                                      PCc ⋅ PDd
          Теперь сопоставим обозначения таблицы с условием зада-                                               Kp =             .              (3.26)
чи:                                                                                                                   PAa ⋅ PBb
          а) определим константу равновесия:                                           При изменении условий протекания реакции (температуры,
                           [NO ]    2
                                  2 p            0,1 2                            давления, концентрации) происходит изменение скоростей пря-
                  Kp =                     =               = 2,5 ;                мой и обратной реакций, что приводит к нарушению химического
                         [NO]2p [O 2 ] p       0,2 2 ⋅ 0,1
                                        58
                                                                                                                   59

Страницы