Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 26 стр.

UptoLike

Рубрика: 

96. Подсчитайте сродство Fe к кислороду воздуха ( p
O
2
=0,2 атм, или 2,026610
4
Па) при
Т = 1000 К, если константа равновесия реакции 2Fe + O
2
= 2FeO при этой температуре К
р
=
2,45
10
20
атм
-1
= 2,41810
15
Па.
*
97-104. Рассчитайте К
р
и К
с
при 300 К, если общее давление равно 0,810
5
Па, а равно-
весное количество вещества С равно
х (табл.11).
Таблица 11
Задача Реакция х, моль
97
2А + ½ В 2С
0,5
98
А + В ½ С
0,45
99
А + В С
0,45
100
А + В 3С
0,3
101
½ А + В С
0,5
102
3А + ½ В С
0,2
103
2А + 3В 2С
0,1
104
½ А + В 3С
0,3
105. Константа равновесия реакции СО + Н
2
О СО
2
+ + Н
2
при 970 К и р = 1,013310
5
Па равна 1. Определите по значению
G, в какую сторону пойдет реакция, если исходная ре-
акционная смесь имеет следующий состав (в молярных долях): 45% СО, 15% Н
2
О, 25% СО
2
,
15% Н
2
?
*
См. сноску к задаче 106.
106. Для реакции Н
2
+ ½ О
2
Н
2
О (г) при 298 К К
р
=10
40
атм
-1/2
(К
р
= 3,1410
37
Па
-1/2
)
*
. В
какую сторону смещено равновесие этой реакции в стандартных условиях при 298К? Под-
считайте
G
298
0
.
107. Для реакции 2 NO
2
= N
2
O
4
при 298 К константа равновесия равна 12,27 атм
-1
. Оп-
ределите направление реакции при общем давлении 1 атм и при следующих начальных пар-
циальных давлениях веществ (расчет проведите в системе СИ)
*
:
а)
p
NO
24
=0,2 атм; p
NO
2
=0,8 атм;
б)
p
NO
24
=0,8атм; p
NO
2
=0,2атм.
108-112. Зависимость константы равновесия К
р
реакций от температуры выражается
уравнением типа:
lg lg .K
a
T
bTcTd
p
=+ + +
Коэффициенты
a, b, c, d даны в табл.12. Определите численное значение К
р
при темпе-
ратуре
Т. Постройте график зависимости lgK
p
= f(1/T) в пределах от (Т - 100) до (Т + 100) К.
Как изменяется К
р
с изменением температуры? Определите тепловой эффект Н при темпе-
ратуре Т, указанной в табл.12. Результат выразите в системе СИ
*
.
Таблица 12
Зада
чи
Химическая реакция
a b c d Т,К
108
N
2
O
4
2NO
2
-2692 1,75 -0,00483 1,943 400
109
Ca(OH)
2
CaO + H
2
O (г)
-5650 0,67 0,000414 9,616 7000
110
2Cl Cl
2
12545 -1,153 0,000062 -7,32 1000
111
2Br (г) Br
2
(г)
10024 -0,528 0,000018 -8,964 1000
112
2SO
2
+ O
2
2SO
3
10373 1,222 0 -18,806 700
*
Если за стандартное давление принять р
0
= 1 атм, то G
0
= -RTlnK
p
, если р
0
= 1,0132510
5
Па, то G
0
= 95,828 nT -
RTlnK
p
(K
p
выражена в Па, R - в кдж/моль).
113. При 30
о
С степень диссоциации α реакции SO
2
Cl
2
и общем давлении 0,5 атм равна
0,2342. Вычислите К
р
в системе СИ
*
.
       96. Подсчитайте сродство Fe к кислороду воздуха ( pO2 =0,2 атм, или 2,0266⋅104Па) при
Т = 1000 К, если константа равновесия реакции 2Fe + O2 = 2FeO при этой температуре Кр =
2,45⋅1020 атм-1 = 2,418⋅1015 Па.*
      97-104. Рассчитайте Кр и Кс при 300 К, если общее давление равно 0,8⋅105 Па, а равно-
весное количество вещества С равно х (табл.11).
                                                                                           Таблица 11
                        Задача                   Реакция                            х, моль
                          97                  2А + ½ В ↔ 2С                            0,5
                          98                   А+В↔½С                                 0,45
                          99                    А+В↔С                                 0,45
                         100                   А + В ↔ 3С                              0,3
                         101                   ½А+В↔С                                  0,5
                         102                  3А + ½ В ↔ С                             0,2
                         103                  2А + 3В ↔ 2С                             0,1
                         104                  ½ А + В ↔ 3С                             0,3

     105. Константа равновесия реакции СО + Н2О ↔ СО2 + + Н2 при 970 К и р = 1,0133⋅105
Па равна 1. Определите по значению ∆G, в какую сторону пойдет реакция, если исходная ре-
акционная смесь имеет следующий состав (в молярных долях): 45% СО, 15% Н2О, 25% СО2,
15% Н2?
       *
           См. сноску к задаче 106.
     106. Для реакции Н2 + ½ О2 ↔ Н2О (г) при 298 К Кр=1040 атм-1/2 (Кр = 3,14⋅1037Па-1/2)*. В
какую сторону смещено равновесие этой реакции в стандартных условиях при 298К? Под-
считайте ∆G298   0
                   .
     107. Для реакции 2 NO2 = N2O4 при 298 К константа равновесия равна 12,27 атм-1. Оп-
ределите направление реакции при общем давлении 1 атм и при следующих начальных пар-
циальных давлениях веществ (расчет проведите в системе СИ)*:
     а) p N 2 O4 =0,2 атм; p NO2 =0,8 атм;
       б) p N 2 O4 =0,8атм; p NO2 =0,2атм.
     108-112. Зависимость константы равновесия Кр реакций от температуры выражается
уравнением типа:
                                          a
                                  lg K p = + b lg T + cT + d .
                                          T
     Коэффициенты a, b, c, d даны в табл.12. Определите численное значение Кр при темпе-
ратуре Т. Постройте график зависимости lgKp = f(1/T) в пределах от (Т - 100) до (Т + 100) К.
Как изменяется Кр с изменением температуры? Определите тепловой эффект ∆Н при темпе-
ратуре Т, указанной в табл.12. Результат выразите в системе СИ*.
                                                                                              Таблица 12
                        Зада      Химическая реакция
                         чи                               a       b         c          d         Т,К

                        108    N2O4 ↔ 2NO2              -2692    1,75    -0,00483    1,943       400
                        109    Ca(OH)2 ↔CaO + H2O (г)   -5650    0,67    0,000414    9,616       7000
                        110    2Cl ↔ Cl2                12545   -1,153   0,000062    -7,32       1000
                        111    2Br (г) ↔ Br2 (г)        10024   -0,528   0,000018    -8,964      1000
                        112    2SO2 + O2 ↔ 2SO3         10373    1,222      0       -18,806      700




       *
        Если за стандартное давление принять р0 = 1 атм, то ∆G0 = -RTlnKp, если р0 = 1,01325⋅105 Па, то ∆G0 = 95,828 ∆nT -
RTlnKp (Kp выражена в Па, R - в кдж/моль).
     113. При 30оС степень диссоциации α реакции SO2Cl2 и общем давлении 0,5 атм равна
0,2342. Вычислите Кр в системе СИ*.