Файл: Берлянд часть 1.doc

Вопросы для самоконтроля

1. Какие реакции называют обратимыми? Какие необратимыми? Приведите примеры.

2. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте термодинамическое и кинетическое определение состояния химического равновесия.

3. Прекращаются ли реакции после наступления равновесия?

4. Как формулируется закон действующих масс для обратимой реакции?

5. Концентрации каких фаз входят в выражение закона действующих масс для обратимой реакции?

6. Что такое константа равновесия?

7. От каких факторов зависит и от каких не зависит константа равновесия?

8. Может ли К быть равной нулю?

9. Какова взаимосвязь между K_c и K_p?

10. Сформулируйте принцип Ле Шателье. Какие факторы влияют на химическое равновесие?

11. Сформулируйте частные принципы смещения равновесия при изменении температуры, концентрации, давления.

12. Смещает ли равновесие в системе введение в нее катализатора?

Варианты задачи для самостоятельного решения Вариант №1

1. Реакция взаимодействия азота с водородом обратима: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃. В состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ составляют: С(N₂)  0,8 моль/л; С(H₂)  4,8 моль/л; С(NH₃)  0,6 моль/л. Вычислить исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа равновесия для реакции: CH₄  Cl₂ ⇄ CH₃Cl  HCl при 80⁰С равна 1. Исходные концентрации взятых веществ составляли: С(CH₄)  2 моль/л; С(Cl₂)  6 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №2

1. Реакция протекает по уравнению: H₂  Cl₂ ⇄ 2HCl. Рассчитать константу химического равновесия, если в реакцию вступило 30% С1₂. Начальные концентрации веществ равны: С(H₂)  3 моль/л; С(Cl₂)  6 моль/л.

2. При состоянии химического равновесия в системе: 2CO  O₂ ⇄ 2CO₂ концентрации веществ равны: С(CO)  5 моль/л; С(O₂)  3 моль/л; С(CO₂)  8 моль/л. Найти исходные концентрации СО и О₂.

Вариант №3

1. Равновесие реакции: C₂H₂  2H₂ ⇄ C₂H₆ установилось при следующих концентрациях газов: С(C₂H₂)  2 моль/л; С(H₂)  1 моль/л; С(C₂H₆)  3 моль/л. Рассчитать константу равновесия этой системы и исходные концентрации ацетилена и водорода.

2. Реакция описывается уравнением: A  B ⇄ C  D. Начальные концентрации веществ равны: С(A)  0,4 моль/л; С(B)  0,6 моль/л. Константа химического равновесия равна 1. Рассчитать равновесные концентрации всех четырех веществ.

Вариант №4

1. При состоянии химического равновесия в системе: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃ концентрации веществ составляют: С(N₂)  2 моль/л; С(H₂)  4 моль/л; С(NH₃)  9 моль/л. Найти исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа химического равновесия для реакции: СO₂  H₂ ⇄ CO + H₂O_(пар) при определенной температуре равна 1. Исходные концентрации составляли: С(СO₂)  4 моль/л; С(H₂)  9 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №5

1. При состоянии химического равновесия в системе: Cl₂  2NO ⇄ 2NOCl концентрации участвующих в реакции веществ составляют: С(Cl₂)  2 моль/л; С(NO)  6 моль/л; С(NOCl)  9 моль/л. Рассчитать исходные концентрации веществ С1₂ и NO.

2. При взаимодействии азота и водорода установилось равновесие: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃. Исходные концентрации азота и водорода равны: С(N₂)  2 моль/л; С(H₂)  1 моль/л. Равновесная концентрация азота С(N₂)  1,8 моль/л. Найти равновесные концентрации водорода и аммиака.

Вариант №6

1. Реакция протекает по уравнению: H₂  I₂ ⇄ 2HI. В равновесной смеси при температуре 400⁰С: С(H₂)  0,5 моль/л; С(I₂)  0,2 моль/л; С(HI)  0,4 моль/л. Вычислить константу равновесия реакции при указанной температуре и исходные концентрации Н₂ и I₂.

2. Константа равновесия реакции:

CH₃COOH  C₂H₅OH ⇄ CH₃COOC₂H₅  H₂O

при температуре 12⁰С равна 1. Определить равновесные концентрации всех четырех веществ, если исходные концентрации веществ равны: С(CH₃COOH)  1 моль/л; С(C₂H₅OH)  0,2 моль/л.

Вариант №7

1. Равновесие реакции: 2Cl₂  O₂ ⇄ 2Cl₂O установилось при следующих концентрациях газов: С(Cl₂)  5 моль/л; С(O₂)  7 моль/л; С(Cl₂O)  3 моль/л. Рассчитать константу равновесия системы и исходные концентрации С1₂ и О₂.

2. Реакция выражается уравнением: A  B ⇄ C  D. Начальные концентрации веществ: С(A)  1 моль/л; С(B)  3 моль/л. Константа химического равновесия равна 1. Рассчитать, сколько моль С и D образовалось.

Вариант №8

1. В системе C₂H₆  H₂ ⇄ 2CH₄ химическое равновесие установилось к моменту, когда 20% Н₂ вступило в реакцию. Рассчитать константу химического равновесия, зная, что исходные концентрации были равны: С(H₂)  8 моль/л; С(C₂H₆)  3 моль/л.

2. При определенных условиях в системе: 2SO₂  O₂ ⇄ 2SO₃ установилось химическое равновесие. При этом концентрации всех веществ были следующими: С(SO₂)  5 моль/л; С(O₂)  6 моль/л; С(SO₃)  10 моль/л. Вычислить исходные концентрации SO₂ и О₂.

Вариант №9

1. При состоянии химического равновесия в системе: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃ концентрации участвующих в реакции веществ составили: С(N₂)  3 моль/л; С(H₂)  6 моль/л; С(NH₃)  9 моль/л. Вычислить исходные концентрации Н₂ и N₂. В каком направлении сместится равновесие, если в системе:

а) увеличить давление;

б) уменьшить концентрацию водорода.

2. Вычислить константу химического равновесия для реакции: H₂  Cl₂ ⇄ 2HCl, если известно, что равновесие наступит тогда, когда прореагирует 50% Н₂. Исходные концентрации: С(H₂)  6 моль/л; С(Cl₂)  8 моль/л.

Вариант №10

1. В системе установилось равновесие: H₂  Cl₂ ⇄ 2HCl. Исходные концентрации С(H₂)  2 моль/л; С(Cl₂)  3 моль/л. Константа равновесия равна 4. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе.

2. При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: 2NO₂ ⇄ 2NO  O₂ установилось при следующих концентрациях: С(NO₂)  0,5 моль/л; С(NO)  1,2 моль/л; С(O₂)  0,6 моль/л. Вычислить константу равновесия реакции для этой температуры и найти исходную концентрацию NO₂.

Вариант №11

1. При взаимодействии азота и водорода установилось равновесие: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃. Исходные концентрации азота и водорода составляли: С(N₂)  2 моль/л; С(H₂)  6 моль/л. Равновесная концентрация азота равна: С(N₂)  1,5 моль/л. Рассчитать равновесные концентрации водорода и аммиака.

2. Равновесие реакции: C₂H₄  H₂ ⇄ C₂H₆ установилось при следующих концентрациях газов: С(C₂H₄)  0,6 моль/л; С(H₂)  0,4 моль/л; С(C₂H₆)  1,2 моль/л. Рассчитать константу равновесия этой системы, а также исходные концентрации С₂Н₄ и Н₂.

Вариант №12

1. Вычислить константу химического равновесия для реакции: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃, если известно, что равновесие наступит тогда, когда прореагирует 50% Н₂. Исходные концентрации: С(N₂)  0,8 моль/л; С(H₂)  2,4 моль/л.

2. При нагревании оксида серы (VI) в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: 2SO₃ ⇄ 2SO₂  O₂ установилось при следующих концентрациях: С(SO₃)  0,8 моль/л; С(SO₂)  3,2 моль/л; С(O₂)  1,6 моль/л. Вычислить исходную концентрацию SO₃.

Вариант №13

1. Реакция взаимодействия азота и водорода обратима: N₂  3H₂ ⇄ 2NH₃. В состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ равны: С(N₂)  0,3 моль/л; С(H₂)  0,2 моль/л; С(NH₃)  0,2 моль/л. Вычислить исходные концентрации азота и водорода.

2. Константа химического равновесия для реакции:

CH₄  Cl₂ ⇄ CH₃Cl  HCl

при 300К равна 1. Исходные концентрации взятых веществ: С(CH₄)  5 моль/л; С(Cl₂)  4 моль/л. Рассчитать, при каких концентрациях всех четырех веществ установилось равновесие.

Вариант №14

1. При нагревании СОС1₂ в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: COCl₂ ⇄ CO  Cl₂ установилось при следующих концентрациях: С(COCl₂)  3 моль/л; С(CO)  6 моль/л. Вычислить константу химического равновесия для данной реакции и исходную концентрацию СОСl₂.

2. В системе H₂ (газ)  I₂ (газ) ⇄ 2HI (газ) установилось равновесие. Исходные концентрации веществ равны: С(H₂)  0,2 моль/л; С(I₂)  0,4 моль/л. Константа равновесия равна 4. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе.

Вариант №15

1. При определенных условиях в системе установилось равновесие: Cl₂  2O₂ ⇄ 2ClO₂. При этом равновесные концентрации веществ равны: С(Cl₂)  4 моль/л; С(O₂)  8 моль/л; С(ClO₂)  10 моль/л. Вычислить исходные концентрации хлора и кислорода.

2. Реакция протекает по уравнению: 2CO  O₂ ⇄ 2CO₂. Рассчитать константу химического равновесия, если в реакцию вступило 50% О₂. Начальные концентрации веществ равны: С(CO)  5 моль/л; С(O₂)  2 моль/л.

Вариант №16

1. При взаимодействии хлора и оксида азота (II) установилось равновесие: 2NO  Cl₂ ⇄ 2NOCl. Исходные концентрации хлора и оксида азота (II) равны: С(NO)  6 моль/л; С(Cl₂)  3 моль/л. Равновесная концентрация хлора: С(Cl₂)  1,5 моль/л. Найти равновесные концентрации NO и NOC1.

2. Равновесие реакции С₂H₂  2H₂ ⇄ C₂H₆ установилось при следующих концентрациях газов: С(С₂H₂)  2 моль/л; С(H₂)  4 моль/л; С(С₂H₆)  3 моль/л. Рассчитать константу химического равновесия этой системы и исходные концентрации С₂Н₂ и Н₂.