Сборник задач и упражнений по химии. Лебедева М.И - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

aA + bВ + ...= cC + dD + ....
справедливо выражение для константы равновесия:
K = [C]
c
[D]
d
/ [A]
a
[B]
b
. (4.3.2)
В выражение константы равновесия гетерогенной реакции, как и в вы-
ражение закона действия масс, входят только концентрации веществ, нахо-
дящихся в жидкой или газообразной фазе, так как концентрации твердых
веществ остаются, как правило, постоянными.
П р и м е р 58 В системе А
(г)
+ 2B
(г)
↔ С
(г)
равновесные концентра-
ции равны (моль/дм
3
): [A] = 0,6; [B] = 1,2; [C] = 2,16. Определите константу
равновесия реакции и исходные концентрации веществ A и B.
Решение
Константа равновесия этой реакции выражается уравнением:
K = [C] / [A] [B]
2
.
Подставляя в него данные из условия задачи, получаем:
K = 2,16 / 0,6⋅1,2
2
= 2,5.
Для нахождения исходных концентраций веществ А и В учтем, что,
согласно уравнению реакции, из 1 моля вещества А и 2 молей вещества В
образуется 1 моль вещества С. Поскольку по условию задачи в каждом дм
3
системы образовалось 2,16 моля вещества С, то при этом было израсходо-
вано 2,16 моля вещества А и 2,16⋅2 = 4,32 моля вещества В. Таким образом,
искомые исходные концентрации равны:
[А]
исх
= 0,6 + 2,16 = 2,76 моль/дм
3
;
[B]
исх
= 1,2 + 4,32 = 5,52 моль/дм
3
.
При изменении условий протекания реакции (температуры, давления,
концентрации какого-либо из участвующих в реакции веществ) скорости
прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, и химическое
равновесие нарушается. В результате преимущественного протекания ре-
акции в одном из возможных направлений устанавливается состояние но-
вого химического равновесия, отличающееся от исходного. Процесс пере-
хода от одного равновесного состояния к новому равновесию называется
смещением химического равновесия.
Направление этого смещения подчиняется принципу Ле-Шателье: ес-
ли на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, ока-
зать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком на-
правлении, что оказанное воздействие будет ослаблено.
Так, повышение температуры приводит к смещению равновесия в на-
правлении реакции, сопровождающейся поглощением теплоты, т.е. охлаж-
дением системы; повышение давления вызывает смещение равновесия в
направлении уменьшения общего числа молей газообразных веществ, т.е. в
направлении, приводящем к понижению давления; удаление из системы
одного из продуктов реакции ведет к смещению равновесия в сторону пря-
мой реакции; уменьшение концентрации одного из исходных веществ при-
водит к смещению равновесия в направлении обратной реакции.
П р и м е р 59 В каком направлении сместится равновесие в систе-
мах: а) CO
(г)
+ Cl
2(г)
↔ СOCl
2(г)
; б) H
2(г)
+ I
2(г)
↔ 2HI
(г)
, если при неизменной
температуре увеличить давление путем уменьшения объема газовой смеси?
Решение
а) протекание реакции в прямом направлении приводит к
уменьшению общего числа молей газов, т.е. к уменьшению давления в сис-
теме. Поэтому, согласно принципу Ле-Шателье, повышение давления вы-
зывает смещение равновесия в сторону прямой реакции.
б) протекание реакции не сопровождается изменением числа молей га-
зов и не проводит, следовательно, к изменению давления. В этом случае
изменение давления не вызывает смещения равновесия.
Задачи
352 Реакция идет по уравнению: А + 2B ↔ C; константа ее скорости
при определенной температуре равна 0,4, а начальные концентрации со-
ставляли (моль/дм
3
): [А] =0,3 и [B] = 0,5. Вычислите скорость этой реакции

Страницы