Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

90
если исходные концентрации этих веществ одинаковы и составляют 0,01 моль/л, а
[HI]
исх.
= 0.
Решение. При решении подобных задач используется стехиометрическое
уравнение реакции. Обозначим через
x расход водорода к моменту наступления
равновесия. Следовательно, равновесная концентрация Н
2
составит [H
2
]
p
= (0,01 −
x). Так как I
2
расходуется столько же, сколько и H
2
(по уравнению на 1 моль H
2
рас-
ходуется 1 моль I
2
), то [I
2
]
p
= (0,01 − x). Из уравнения видно, что к моменту равнове-
сия HI получается в 2 раза больше, чем расходуется H
2
, следовательно, [HI]
p
= 2x.
Запишем выражение для константы равновесия и подставим числовые значения
равновесных концентраций:
40
)x01,0()x01,0(
)x2(
]I[]H[
]HI[
K
2
22
2
c
=
−⋅−
=
⋅
=
.
Уравнение имеет два корня: х
1
= 0,0146, х
2
= 0,0076. Из двух значений х следует
выбрать то, которое отвечает условию задачи. Исходные концентрации Н
2
и I
2
рав-
ны 0,01 моль/л. Таким образом, х не может иметь значение больше 0,01 и решение
имеет одно значение 0,0076 моль/л. Таким образом, из 0,01 моль Н
2
и I
2
прореагиро-
вало 0,0076 моль, что составляет
01,0
1000076,0
⋅
= 76%
5.3. Свободная энергия и константа равновесия
Для любого химического процесса общее соотношение между из-
менением свободной энергии при стандартных условиях ΔG
о
и измене-
нием свободной энергии при любых других условиях определяется вы-
ражением
ΔG
о
T
= −RT⋅lnK, (5.4)
Если стандартное состояние определено при 298 К, то уравнение
(5.4) может быть записано в следующем виде:
RT
G
expK
298
0
Δ
−=
. (5.5)
Рассчитав величину ΔG
о
298
химической реакции, можно определить
константу равновесия. Из уравнения (5.4.) следует, что если величина
ΔG
о
отрицательна, это означает, что К >1. И наоборот, если ΔG
о
> 0, то
К
<1.
Пример 4. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных ус-
ловиях в системе:
CH
4(г)
+ СО
2 (г)
⇆ 2СО
(г)
+ 2Н
2 (г)
.
ΔG
0
ƒ
(кДж/моль) −50,8 −394,3 −137,1 0

Страницы