Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 89 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

89
Fe
2
O
3
(т)
+ 3H
2
(г)
= 2Fe
(т)
+ 3H
2
O
(ж)
;
3
2
C
]H[
1
K =
.
Так как Fe
2
O
3
, Fe и H
2
O − конденсированные вещества, то равновесие реакции
зависит только от концентрации Н
2.
Константа равновесия − важнейшая термодинамическая характеристика реак-
ции. По величине константы равновесия (К) можно судить о степени протекания
реакции. При очень большом значении К равновесие реакции сильно сдвинуто
вправо (в сторону продуктов), а при очень низком значении К реакция протекает в
очень незначительной степени и равновесная смесь содержит преимущественно реа-
генты. Кро
ме того, по величине К можно вычислять концентрации реагентов и про-
дуктов при достижении равновесия и, как будет показано ниже, ΔG реакции.
Пример 1. В системе CO + Cl
2
⇆ COCl
2
равновесные концентрации
веществ составляют [CO
2
]
p
= 0,3; [CO]
p
= 0,2; [COCl
2
]
p
= 1,2 моль/л. Вычислить
константу равновесия системы и исходные концентрации CO и Cl
2
.
Решение. Найдем константу равновесия, подставив числовые значения равно-
весных концентраций в выражение константы равновесия:
.20
2,03,0
2,1
]Cl[]CO[
]COCl[
K
2
2
c
=
⋅
=
⋅
=
Исходная концентрация реагента равна сумме равновесной и израсходо-
ванной к моменту равновесия. Из уравнения реакции видно, что для образования
1 моль COCl
2
расходуется по 1 моль СО и Cl
2
. Следовательно,
[CO]
исх
= [CO]
p
+ [CO]
изр
= 0,2 + 1,2 = 1,4 моль/л.
[Cl
2
]
исх
= [Cl
2
]
p
+ [Cl
2
]
изр
= 0,3 + 1,2 = 1,5 моль/л.
Пример 2. Равновесие реакции N
2
(г) + 3H
2
(г) ⇆ 2NH
3
(г)
установилось
при следующих концентрациях веществ: [N
2
] = 2,5; [Н
2
] = 1,8; [NH
3
] = 3,6 моль/л.
Вычислите константу равновесия реакции и исходные концентрации азота и водо-
рода.
Решеие. Согласно выражению 5.1:
3
2
3
22
2
3
c
8,15,2
6,3
]H[]N[
]NH[
K
⋅
=
⋅
=
= 0,89.
Для нахождения исходных концентраций азота и водорода учтем, что согласно
уравнению реакции, из 1 моль азота получилось 2 моль NH
3
. Расход азота составля-
ет половину от полученного количества аммиака, т.е. 1,8 моль/л. Расход водорода в
3 раза больше, чем расход азота, т.е. составляет 1,8·3 = 5,4 моль/л. Таким образом:
[N
2
]
исх
= [N
2
]
p
+ [N
2
]
изр
= 2,5 + 1,8 = 4,3 моль/л.
[H
2
]
исх
= [H
2
]
p
+ [H
2
]
изр
= 1,8 + 5,4 = 7,2 моль/л.
Пример 3. Константа равновесия системы H
2
+ I
2
⇆ 2HI при некоторой
температуре равна 40. Определить, какая часть водорода и иода (%) перейдет в HI,

Страницы