Методические указания и контрольные работы по дисциплине "Химия общая и неорганическая". Семенов В.Н - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

21
ции всех веществ при равновесии, если исходные концентрации:
[CO]
исх
= 3 моль/л, [H
2
O]
исх
= 2 моль/л.
Решение. Константа равновесия данной системы
Кр = [CO
2
][H
2
] / [CO][H
2
O],
В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение Кр
входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предпо-
ложим, что равновесная концентрация [CO
2
] = х моль/л. Согласно уравне-
нию системы число молей образовавшегося водорода при этом будет так-
же х моль/л. По столько же молей (х моль/л) CO и H
2
O расходуется для
образования по х молей CO
2
и
H
2.
Следовательно, равновесные концен-
трации всех четырех веществ будут:
[CO
2
] = [H
2
] = х моль/л,
[CO] = (3 – х) моль/л,
[H
2
O] = (2 – х) моль/л.
Зная константу равновесия, находим значение х, а затем и равновесные
концентрации всех веществ:
1= х
2
/ ((3 – х)(2 – х)),
х
2
= 6 – 2х – 3х + х
2
; 5х = 6, х = 1,2 моль/л.
Таким образом, искомые равновесные концентрации:
[CO
2
] = 1,2 моль/л; [H
2
] = 1,2 моль/л;
[CO] =3 – 1,2 = 1,8 моль/л; [H
2
O] = 2 – 1,2 = 0,8 моль/л.
Пример 4. Эндотермическая реакция разложения пентахлорида фос-
фора протекает по уравнению
PСl
5
(г)↔PСl
3
(г) + Cl
2
(г); ∆H= + 129,7 кДж.
Как надо изменить: а) температуру, б) давление, в) концентрацию, чтобы
сместить равновесие в сторону прямой реакции – разложения PСl
5
?
Решение. Направление, в котором сместилось равновесие, определя-
ется по принципу Ле Шателье: а) так как реакция разложения PСl
5
эндо-
термическая (∆H > 0), то для смещения равновесия в сторону прямой реак-
ции нужно повысить температуру; б) так как в данной системе разложение
PСl
5
ведет к увеличению объема (из одной молекулы газа образуются две
газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой
реакции надо уменьшить давление; в) смещения равновесия в указанном
направлении можно достигнуть как увеличением концентрации PСl
5
, так и
уменьшением концентрации PСl
3
или Cl
2.
61. Окисление серы и ее диоксида протекают по уравнениям:
a) S(к) + O
2
(г) = SO
2
(г); б) 2SO
2
(г) + O
2
(г) = 2SO
3
(г). Как изменятся скоро-
сти этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?
62. Как изменится скорость реакции 2NO + O
2
= 2NO
2
, если давление
этой химической системы, находящейся в замкнутом сосуде, увеличить в
два раза? 
ции всех веществ при равновесии, если исходные концентрации:
[CO]исх = 3 моль/л, [H2O]исх = 2 моль/л.
     Решение. Константа равновесия данной системы
                          Кр = [CO2][H2] / [CO][H2O],
В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение Кр
входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предпо-
ложим, что равновесная концентрация [CO2] = х моль/л. Согласно уравне-
нию системы число молей образовавшегося водорода при этом будет так-
же х моль/л. По столько же молей (х моль/л) CO и H2O расходуется для
образования по х молей CO2 и H2. Следовательно, равновесные концен-
трации всех четырех веществ будут:
                              [CO2] = [H2] = х моль/л,
                             [CO] = (3 – х) моль/л,
                             [H2O] = (2 – х) моль/л.
Зная константу равновесия, находим значение х, а затем и равновесные
концентрации всех веществ:
                              1= х2/ ((3 – х)(2 – х)),
                  х2 = 6 – 2х – 3х + х2; 5х = 6, х = 1,2 моль/л.
Таким образом, искомые равновесные концентрации:
                     [CO2] = 1,2 моль/л; [H2] = 1,2 моль/л;
           [CO] =3 – 1,2 = 1,8 моль/л; [H2O] = 2 – 1,2 = 0,8 моль/л.
     Пример 4. Эндотермическая реакция разложения пентахлорида фос-
фора протекает по уравнению
                  PСl5(г)↔PСl3(г) + Cl2(г); ∆H= + 129,7 кДж.
Как надо изменить: а) температуру, б) давление, в) концентрацию, чтобы
сместить равновесие в сторону прямой реакции – разложения PСl5?
     Решение. Направление, в котором сместилось равновесие, определя-
ется по принципу Ле Шателье: а) так как реакция разложения PСl5 эндо-
термическая (∆H > 0), то для смещения равновесия в сторону прямой реак-
ции нужно повысить температуру; б) так как в данной системе разложение
PСl5 ведет к увеличению объема (из одной молекулы газа образуются две
газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой
реакции надо уменьшить давление; в) смещения равновесия в указанном
направлении можно достигнуть как увеличением концентрации PСl5, так и
уменьшением концентрации PСl3 или Cl2.
     61. Окисление серы и ее диоксида протекают по уравнениям:
a) S(к) + O2(г) = SO2(г); б) 2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г). Как изменятся скоро-
сти этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?
     62. Как изменится скорость реакции 2NO + O2 = 2NO2, если давление
этой химической системы, находящейся в замкнутом сосуде, увеличить в
два раза?



                                    21

Страницы