Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Решение задач по хими на расчет начальных и конечных концентраций в равновесной системе

Задача 361.
Константа равновесия реакции А(г) + В(г) ⇔ С(г) + D(г) равна единице. Начальная концентрация = 0,02 моль/л. Сколько процентов вещества А подвергается превращению, если начальные концентрации [A]0 = равны 0,02,
[B]0 = 0,1 и 0,2 моль/л?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: А(г) + В(г)⇔ С(г) + D(г).
Согласно уравнению реакции из 1 моля вещества А и 1 моля вещества В образуется по 1 молю веществ С и D. Следовательно, выражение для константы реакции будет иметь вид:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Обозначим количество прореагировавших веществ через «. Следовательно, начальные концентрации реагирующих веществ можно записать:

Тогда выражение для константы реакции можно записать:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Теперь рассчитаем, сколько процентов вещества А подвергнется превращению из пропорции:

0,02 : 100 = 0,01 : x; x = (0,01 . 100)/0,02 = 50%.

Тогда выражение для константы реакции можно записать:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Теперь рассчитаем, сколько процентов вещества А подвергнется превращению из пропорции:

0,02 : 100 = 0,01667 : x; x = (0,01667 . 100)/0,02 = 83,35%.

Тогда выражение для константы реакции можно записать:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Теперь рассчитаем, сколько процентов вещества А подвергнется превращению из пропорции:

0,02 : 100 = 0,01818 : x; x = (0,01818 . 100)/0,02 = 90,9%.

Ответ: а) 50%; б) 83,35%; в) 90,9%.

Задача 362.
Система:
C(графит) + СО2(г) ⇔ 2СО(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 172,5 кДж
находится в состоянии равновесия. Указать: а) как изменится содержание СО в равновесной смеси с повышением температуры при неизменном давлении? С ростом общего давления при неизменной температуре? б) изменится ли константа равновесия при повышении общего давления и неизменной температуре? При увеличении температуры? При введении в систему катализатора?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

C (графит) + СО 2(г) ⇔ 2СО (г) ; Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 172,5 кДж

а) Изменения содержания СО в равновесной смеси с повышением температуры при неизменном давлении? С ростом общего давления при неизменной температуре?

(1) Реакция протекает с поглощением теплоты, поэтому с повышением температуры при неизменном давлении, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие системы сместится вправо, т. е. в сторону прямой реакции и концентрация СО при этом повысится.

(2) Реакция протекает с увеличением объёма газообразных веществ, поэтому при повышении общего давления в системе, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие системы сместится влево, т.е. в сторону обратной реакции и содержание СО при этом уменьшится.

б) Изменения константы равновесия при повышении общего давления и неизменной температуре? При увеличении температуры? При введении в систему катализатора?

(1) Реакция протекает с увеличением содержания газообразных веществ, поэтому при повышении общего давления и неизменной температуре в системе, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие системы сместится влево в сторону уменьшения общего числа молей газообразных веществ, т.е. в сторону образования СО2. Значит, константа обратной реакции будет больше константы прямой реакции ( k2 > k1) или (k1

(2) Так как реакция протекает с поглощением теплоты, поэтому при увеличении температуры, согласно принципу
Ле-Шателье, равновесие системы сместится вправо в сторону прямой реакции, т.е. (k1 > k2).

(3) При введении в систему катализатора равновесие системы не изменится, потому что катализатор увеличит скорость как прямой, так и обратной реакции, т.е. (k1 = k2).

Ответ: а) (1) содержание СО повысится, (2) содержание СО понизится; б) (1) k1 k2, (3) k1 = k2.

Задача 363.
В каком направлении сместятся равновесия:
2C(г) + О2(г) ⇔ 2СО(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 556 кДж;
N2(г) + О2(г) ⇔ 2NО(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 180 кДж.
а) при понижении температуры? б) при повышении давления?
Решение:
Уравнения реакций имеют вид:

2C(г) + О2(г) ⇔ 2СО(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 556 кДж; (1)
N2(г) + О2(г) ⇔ 2NО(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 180 кДж. (2)

а) При понижении температуры, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции (1) сместится вправо, так как данная реакция протекает с выделением теплоты; равновесие реакции (2) сместится влево, потому что эта реакция протекает с поглощением теплоты.

б) При повышении давления в системе, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции (1) сместится вправо, так как данная реакция протекает с уменьшением числа молей газообразных веществ; смещение равновесия реакции (2) не произойдёт, так как данная реакция протекает числа молей газообразных веществ.

Ответ: а) (1) вправо, (2) влево; б) (1) вправо, (2) не сместится.

Задача 364.
Как повлияет на равновесие следующих реакций:
H2(г) + О2(г) ⇔ 2H2O(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= -483,6 кДж;
СаСО3(к) ⇔ СаО(к) + СО2(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 179 кДж
а) повышение давления; б) повышение температуры?
Решение:
Уравнения реакций имеют вид:

H2(г) + О2(г) ⇔ 2H2O(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= -483,6 кДж; (1)
СаСО3(к) ⇔ СаО(к) + СО2(г); Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1= 179 кДж. (2)

а) При повышении давления в системе, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции (1) сместится вправо, так как данная реакция протекает с уменьшением числа молей газообразных веществ; равновесие реакции (2) сместится влево, так как данная реакция протекает с увеличением числа молей газообразных веществ.

б) При повышении температуры системы, согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции (1) сместится влево, так как данная реакция протекает с выделением теплоты; равновесие реакции (2) сместится вправо, так как данная реакция протекает с поглощением теплоты.

Ответ: а) (1) вправо, (2) влево; б) (1) влево, (2) вправо.

Задача 365.
Указать, какими изменениями концентраций реагирующих веществ можно сместить вправо равновесие реакции C(графит) + СО2(г) ⇔ 2СО(г).
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

1). Продуктом данной реакции является угарный газ, поэтому, согласно принципу Ле-Шателье, отведение из системы СО сместит равновесие системы вправо, т. е. в сторону дополнительного образования СО.

2). Увеличение концентрации исходного газообразного вещества СО2, согласно принципу Ле-Шателье, сместит равновесие системы вправо, т.е. в сторону уменьшения содержания данного вещества и при этом будет образовываться дополнительное количество СО.

Ответ: 1) уменьшение концентрации СО; 2) увеличение концентрации СО2

Видео:Химическое равновесие. Константа равновесия. Обратимость реакций.Скачать

Химическое равновесие. Константа равновесия. Обратимость реакций.

Константа равновесия реакции А + В ⇆ С + D равна 1. Сколько процентов вещества А подвергается превращению, если смешать 3 моля вещества

Видео:Химическое равновесие. Константа равновесия. 10 класс.Скачать

Химическое равновесие. Константа равновесия.  10 класс.

Ваш ответ

Видео:Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 1ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 1ч. 10 класс.

решение вопроса

Видео:Как выучить Химию с нуля за 10 минут? Принцип Ле-ШательеСкачать

Как выучить Химию с нуля за 10 минут? Принцип Ле-Шателье

Похожие вопросы

  • Все категории
  • экономические 43,415
  • гуманитарные 33,633
  • юридические 17,906
  • школьный раздел 608,079
  • разное 16,856

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Видео:Обратимость и необратимость химических реакций. Химическое равновесие. 1 часть. 9 класс.Скачать

Обратимость и необратимость химических реакций. Химическое равновесие.  1 часть. 9 класс.

Обратимые реакции. Константа равновесия

Химические реакции, которые протекают только в одном направлении и завершаются полным превращением исходных веществ в конечные, называются необратимыми. Реакций этого типа очень мало, большинство реакций являются обратимыми. В обратимых реакциях образовавшиеся вещества взаимодействуют между собой, превращаясь в исходные, т. е. такие реакции могут протекать как в прямом, так и в обратном направлении. В уравнениях обратимых реакций вместо знака = используется знак «.

Рассмотрим гомогенную обратимую реакцию

Реакция, направленная слева направо, называется прямой, а противоположная – обратной. Согласно закону действия масс скорость прямой реакции определяется выражением

а скорость обратной реакции – выражением

В начальный момент времени t скорость прямой реакции максимальна, со временем она уменьшается, так как расходуются исходные вещества А и В. Напротив, скорость обратной реакции со временем возрастает, так как накапливаются вещества С и D (рис. 3). Через некоторое время tравн скорости прямой и обратной реакции будут равны друг другу.

Такое состояние называется динамическим химическим равновесием. В состоянии химического равновесия прямая и обратная реакции не прекращаются, однако химический состав системы сохраняется постоянным. Например, за некоторый промежуток времени в системе (5.1) по прямой реакции образуется х моль вещества С. За этот же промежуток времени в обратной реакции расходуется также х моль вещества С, аналогично и для веществ А, В и D данной системы. Следовательно, в состоянии равновесия концентрация каждого вещества остается во времени постоянной и называется равновесной. Равновесные концентрации обозначаются формулами веществ, заключенными в квадратные скобки, например, [A], [B], [C], [D], тогда как неравновесные концентрации обозначают CA, CB, CC, CD.

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Рис. 3. Состояние химического равновесия

Подставив в уравнение (5.4) выражения для скорости прямой (5.2) и обратной (5.3) реакций с учетом равновесных концентраций, получим

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1. (5.6)

Отношение констант скоростей kпр/kобр при данной температуре также является постоянной величиной, называемой константой равновесия Кр.

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1(5.7)

Тогда окончательно получаем

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1. (5.8)

Чем больше значение константы равновесия, тем «глубже» протекает прямая реакция до момента установления в системе химического равновесия.

Для реакции общего вида

выражение константы равновесия имеет вид

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1. (5.10)

В случае гетерогенной реакции концентрации твердых веществ в выражение Кр не входят, так как они, как правило, остаются постоянными.

Пример 1. Написать выражение константы равновесия для следующих реакций: а) 2SO2 + O2 « 2SO3; б) 3Fe + 4H2O(г) « Fe3O4 + 4H2.

Решение. Вещества SO2, O2 и SO3 – газы, следовательно, реакция 2SO2 + O2 « 2SO3 – гомогенная:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1.

Реакция 3Fe + 4H2O(г) « Fe3O4 + 4H2 является гетерогенной, концентрации твердых веществ Fe и Fe3O4 в выражение константы равновесия не входят:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1.

Пример 2.В гомогенной системе 4HCl(г) + O2 « 2H2O(г) + 2Cl2 равновесие установилось при концентрации Cl2, равной 0,14 моль/л. Исходные концентрации HCl и O2 составляли соответственно 0,48 и 0,39 моль/л. Вычислить константу равновесия.

Решение. Из уравнения реакции видно, что на образование 0,14 моль Cl2 расходуется 2 × 0,14 = 0,28 моль HCl и 0,5 × 0,14 = 0,07 моль O2. Следовательно, к моменту равновесия осталось (0,48 — 0,28) = 0,20 моль HCl и (0,39 — 0,07) = 0,32 моль O2. Равновесная концентрация H2O равна равновесной концентрации Cl2. Эти расчеты удобно представить в виде таблицы:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Рассчитаем константу равновесия:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Пример 3. Константа равновесия гомогенной системы H2 + I2 « 2HI при некоторой температуре равна 36. Определить, какой процент водорода и йода перейдет в HI, если исходные концентрации этих веществ одинаковы и составляют 0,01 моль/л.

Решение. Пусть к моменту равновесия прореагировало х моль H2. Выразим равновесные концентрации веществ через исходные в виде таблицы:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Подставим значения равновесных концентраций в выражение константы равновесия:

Обратимая реакция выражается уравнением a b c d константа равновесия 1

Извлекая из обеих частей уравнения корень, получим

Таким образом, из 0,01 моль водорода и 0,01 моль йода прореагировало по 0,0075 моль, что составляет 75 %.

Значение константы равновесия зависит только от природы участвующих в реакции веществ и температуры. Если в системе присутствует катализатор, то он в равной степени изменяет скорости и прямой, и обратной реакции, ускоряет достижение химического равновесия, но не изменяет значения Кр.

Существует связь между константой равновесия и энергией Гиббса. Чем более отрицательно значение DG°, тем сильнее сдвинуто равновесие в сторону продуктов реакции, т. е. тем больше константа равновесия. При температуре Т связь между Кр и DG выражается уравнением

🔍 Видео

Обратимые и необратимые реакции | Химическое равновесие и условия его смещенияСкачать

Обратимые и необратимые реакции | Химическое равновесие и условия его смещения

Задания на константу равновесия по учебнику ЕреминаСкачать

Задания на константу равновесия по учебнику Еремина

Химическое равновесие. Закон действующих масс.Скачать

Химическое равновесие. Закон действующих масс.

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 4ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 4ч. 10 класс.

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 3ч. 10 классСкачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 3ч. 10 класс

3.4. Химическое равновесие, ч.1Скачать

3.4. Химическое равновесие, ч.1

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 2ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 2ч. 10 класс.

Задача химическое равновесие. РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ и Кр.Скачать

Задача химическое равновесие. РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ и Кр.

Химия 9 класс (Урок№4 - Обратимые и необратимые реакции. Понятие о химическом равновесии.)Скачать

Химия 9 класс (Урок№4 - Обратимые и необратимые реакции. Понятие о химическом равновесии.)

27.1. Константа равновесия.Скачать

27.1. Константа равновесия.

Обратимые и необратимые реакции. Понятие о химическом равновесии.Скачать

Обратимые и необратимые реакции. Понятие о химическом равновесии.

Химическое равновесие / Решение задач на химическое равновесиеСкачать

Химическое равновесие / Решение задач на химическое равновесие

ФИЗХА 10 класс | Химическое равновесие | Олимпиадные задачи по химииСкачать

ФИЗХА 10 класс | Химическое равновесие | Олимпиадные задачи по химии

Обратимость и необратимость химических реакций. Химическое равновесие. 2 часть. 9 класс.Скачать

Обратимость и необратимость химических реакций. Химическое равновесие. 2 часть. 9 класс.

83. Химическое равновесиеСкачать

83. Химическое равновесие
Поделиться или сохранить к себе: