Индивидуальные задачи

1 вариант.

1. Сформулируйте закон действия масс и рассмотрите его применение на конкретном примере.

2. Как изменится скорость реакции образовании NO N₂+O₂=2NO, если объем газовой смеси уменьшить в 2 раза?

3. Как возрастают скорости реакции при повышении температуры от 50 до 100^оС, если температурный коэффициент реакции равен 2?

4. Константа равновесия для реакции 2N₂+O₂=2N₂O составляет 1,21. Равновесные концентрации были: [N₂]=0,72 моль/л, [N₂O]=0,84 моль/л. Найти исходную концентрацию кислорода.

5. Константа равновесия гомогенной системы CO – HO =CO – H при 850^оС равна 1. Вычислите концентрации всех веществ при равновесии, если исходные концентрации были: [CO]_исх=3 моль/л, [HO]_исх=2 моль/л. (ответы: [CO]_р = 1,8 моль/л ; [HO]_р = 0,8 моль/л).

6. В какую сторону при понижении температуры будут смещаться равновесия следующих систем:

2NO  N2O4+Q, 2CO+O2  2CO2+Q, C+H2O  CO+H2 – Q,

N2+3H2  2NH3+Q, COCl2  CO+Cl2 –Q, N2+O2  2NO – Q?

2 вариант.

1. Можно ли утверждать, что изменение концентраций реагирующих веществ повлекло за собой изменение константы равновесия?

2. Напишите выражение для скорости прямой и обратной реакции каждого из следующих процессов: а) N₂+O₂  2NO; б) N₂+3H₂  2NH₃; в) CO+Cl₂  COCl₂. Вычислите, во сколько раз увеличатся или уменьшатся скорости этих реакций, если при неизменной температуре: а) уменьшить концентрацию каждого вещества в 2 раза; б) увеличить давление в 3 раза.

3. Во сколько раз возрастает скорость химической реакции при повышении температуры от 20 до 120^оС (температурный коэффициент реакции равен 2).

4. Вычислите константу химического равновесия реакции 2NO+ O₂  2NO₂ и исходные концентрации NO и O₂, если при химическом равновесии концентрации были: [NO]_р = 0,004 моль/л , [O₂]_р = 0,04 моль/л, [NO₂]_р = 0,004 моль/л.

5. Константа равновесия реакции FeO+CO  CO₂+F равна 0,5. Найти равновесные концентрации оксида (II) и диоксида углерода (IV), если начальная концентрация [CO] равна 0,1 моль/л; [CO₂] =0,02 моль/л.

6. Как влияет повышение давления на равновесие следующих систем:

H2+J2  2HJ, PbCl5  PCl3+PCl2,

H2+CO2  CO+H2O, CO2+C  2CO,

4HCl+O2  2H2O+2Cl2, 3Fe+4H2O  Fe3O4+4H2?

3 вариант.

1. Какие факторы влияют на скорость химической реакции? Почему скорость реакции резко возрастает при нагревании?

2. Напишите формулу для расчета скорости следующих реакций, протекающих в гомогенной системе: А+В  АВ, 2А+В  А₂В, 4NH₃-O₂=2H₃-6H₂O. Как изменятся скорости первых 2 реакций, если концентрации веществ А и В увеличить в 2 раза?

3. При повышении температуры от 10 до 50^оС скорость реакции увеличилась в 16 раз. Вычислите температурный коэффициент скорости этой реакции. (Ответ: 2).

4. Вычислите константу равновесия для гомогенной системы CO_(г)+ H₂O_(г)  CO_2(г)+H_2(г), если равновесные концентрации реагирующих веществ: [CO]_p = 0,004 моль/л; [H₂O]_p=0,064 моль/л; [CO₂]_p=0,016 моль/л; [H₂]_p=0,019 моль/л. (Ответ: 1).

5. При 250^оC константа равновесия диссоциации 2HI  I₂+H₂ равна 0,0156. Определите число молей H₂, I₂ и HI в состоянии равновесия, если вначале был взят 1 моль/л HI.

6. В каком направлении сместится равновесие при повышении температуры в следующих обратимых реакциях:

2SO2+O2  2SO3+Q, H2+Br2  2HBr+Q,

N2+O2  2NO – Q, 2N2+O2  2N2O – Q?

4 вариант.

1. Какое состояние системы реагирующих веществ называется химическим равновесием?

2. Как изменятся скорости прямых и обратных реакций в следующих случаях: H₂+Cl₂  2HCl, 2H₂+O₂  2H₂O, N₂O₄  2NO₂, если при неизменной температуре уменьшить концентрации каждого вещества в 2 раза?

3. При повышении температуры на 10^оС скорость некоторой реакции увеличилась в 2 раза. Определите, во сколько раз увеличится скорость этой же реакции при повышении температуры на 50 и 100^оС (Ответ: в 32 раза; в 1024 раза).

4. При некоторой температуре концентрации веществ в равновесной системе, выражаемой уравнением N₂O₄  2NO₂, были [N₂O₄]_p=0,0055 моль/л; [NO₂]_р=0,0189 моль/л. Вычислите константу равновесия. (Ответ: 0,0305).

5. Обратимая реакция протекает согласно уравнению 3А+2В С+D. Константа равновесия равна 1/3. Вычислите равновесные концентрации веществ [A], [B], [C], [D] моль/л, если начальные концентрации были: [A]=2 моль/л, [В]=4 моль/л.

6. Напишите выражение константы равновесия для каждого из следующих обратимых процессов: 2NO₂  N₂O₄, 2NO₂  2NO+O₂, FeO+H₂  Fe+H₂O, 3H₂O+N₂  2NH₃, C+H₂O_(r)  H₂+CO. Как сместится равновесие в каждом из указанных случаев при увеличении давлении?

5 вариант.

1. От каких факторов зависит скорость химических реакций? Какие молекулы характеризуется повышенной реакционной способностью?

2. Как изменится скорость прямой реакции N₂+3H₂  2NH₃, если при неизменной температуре в 2 раза повысить давление?

3. Вычислите температурной коэффициент реакции, зная, что с повышением температуры на 70^оС скорость реакции возрастает в 128 раз.

4. Константа равновесия обратимой реакции, протекающей по уравнению CO+H₂O  H₂+CO₂, при некоторой температуре равняется 1. При состоянии равновесия концентрация веществ были: [H₂O]_р=0,03 моль/л; [CO]_р=0,04 моль/л. Вычислите исходную концентрацию [CO₂]. (Ответ: 0,093 моль/л).

5. Константа равновесия реакции А+В С+D равна 4. Найдите концентрации веществ в состоянии равновесия, если вначале А и В было взято по 2 моль/л?

6. В каком направлении будет смещаться равновесие с повышением температуры и давления для следующих обратимых реакций:

2SO2+O2 2SO3 – Q, N2+O2  2NO+Q,

3O2  2O3+Q, H2+Br2  2HBr – Q,

2H2+O2 2H2O – Q, N2O4  2NO2+Q?

6 вариант.

1. Каким образом повышение давления влияет на скорость химической реакции?

2. Определите, как изменится скорость реакции 2А+В₂  2АВ, если давление увеличить в 4 раза,(Ответ: 64 раза).

3. Температурный коэффициент скорости некоторых ферментативных процессов достигает 7. Приняв скорость ферментального процесса при 20°С за 1, укажите, чему могла бы быть равна скорость этого процесса при 50°С.

4. При нагревании N0₂ в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции 2NO₂  2NO + О₂ установилось при следующих концентрациях: [NO₂]_p= 0.06 моль/л, [NO]_p=0,24 моль/л, [О₂]_р=0,12моль/л. Найдите константу равновесия для этой температуры и исходную концентрацию.

5. Обратимая реакция выражается уравнением А+В  C+D. Константа равновесия равна 1. Начальная концентрация вещества [А] равна 2 моль/л. Рассчитайте, сколько процентов вещества [А] подвергается превращению в при условии, что начальная концентрация вещества [В] равна 10 моль/л.(Ответ: 83,3%).

6. Определите, в какую сторону сместится равновесие реакции при повышении давления в системах:

H2+Cl2  2HCl, 2H2+O2 2H2O(r),

C(r)+CO  2CO2, 2CO+O2 2CO2, FeO(r)+H2O(r) Fe(r)+H2O(r).

7 вариант.

1. Роль диффузий и измельчения частиц реагента в установлении скорости химического равновесия.

2. Процесс получения какого вещества имеет наибольшую скорость, если в единицу времени образуется 8,5 г H₂S и 8,5 г NH₃?

3. Сколько времени будет протекать реакция при температуре: a) 200°C, б) 100°С, если известно, что при 160°С она заканчивается за 100 мин? Температурный коэффициент равен 2.

4. Константа скорости реакции 3 А + 2 В  С равна 0,4. Начальная концентрация вещества А равна 0,3 моль/л, вещества В-0,5 моль/л. Найдите начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшилась на 0,060 моль/л.

5. Рассчитайте константу равновесия для реакции CH₄+2O₂  CO₂+2H₂O, если известно, что исходные концентрации [CH₄] =3 моль/л, [O₂]=4 моль/л и что к моменту равновесия прореагировало 50% кислорода.

6. Напишите выражение для константы равновесия для каждого из следующих обратимых процессов:

С+H2O  H2 + CO, 2NO N2O4, 2NO2  2NO+O2,

3H2+N2  2NH3, FeO+H2  Fe+H2O(r).

Как сместится равновесие в каждом из указанных случаев при увеличении давления?

8 вариант.

1. Каким образом увеличение температуры влияет на изменение скорости химических реакций?

2. Напишите математические выражения скоростей химических реакций, протекавших по уравнениям

N2+O2 2NO, C+O2  CO2,

FeO+H2  Fe+H2O.

При составлении математических выражений нужно учитывать агрегатное состояние реагирующих веществ.

3. Вычислите, во сколько раз увеличится, скорость химической реакции, если повысить температуру системы от 20 до 100^оС, приняв значение температурного коэффициента скорости реакции равным 3.

4. Вычислите константу равновесия К реакции 2НBr  H₂+Br₂, если первоначальное количество бромистого водорода было равно 0,809 моль/л, а к моменту равновесия прореагировало 5% исходного вещества. (Ответ: 0,9 ^.10^-4).

5. Константа равновесия гомогенной системы СО_(г)+Н₂О_(г)  СО_2(г)+Н_2(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации [CO] = 0,10 моль/л; [H₂O]=0,40 моль/л.

6. Напишите выражение константы равновесия для каждой реакции: N₂+O₂  2NO, CO+Cl₂  COCl₂, N₂+3H₂  2NH₃. Укажите, в какую сторону изменяется равновесие этих реакций: а) при уменьшении концентрации каждого вещества, б) увеличении давления.

9 вариант.

1. Каков физический смысл константы скорости химических реакций?

2. ОкислениеNO кислородом идет по уравнению 2N0 + О₂  2NO₂. Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию в 2 раза при постоянной концентрации О₂?

3. Во сколько раз изменится скорость реакции, температурный коэффициент которой равен 2, при повышении температуры на 120^оС?

4. Равновесие реакции H₂ +I₂  2HI установилось при следующих концентрациях участвующих в ней веществ: [H₂]_р=0,4 моль/л, [I₂] p=0,5 моль/л, [HI]_p = 0,9 моль/л. Определите исходные концентрации йода и водорода и рассчитайте константу равновесия.(Ответы: [H₂]=0,85 моль/л, [I₂] = 0,95 моль/л; К_равн = 4,05).

5. При состоянии равновесия обратимой реакции разложения пятихлористого фосфора PCl₅  PCl₃+Cl₂ исходные концентрации участвующих в реакции веществ были: [PCl₅] = 0,005 моль/л; [PCl₃]=0,06 моль/л; [Cl₂] = 0,080 моль/л. Вычислите равновесные концентрации этих веществ.

6. Какие из приведенных реакций являются гомогенными и какие - гетерогенными:

N2+O2  2NO, 2KCl+Na2SO4  2NaCl+K2SO4,

FeO+CO  Fe+CO2, CO+H2O(r) CO2+H2, CaCO3  CaO+CO2?

Напишите уравнения констант равновесия для 2 последних реак­ций, учитывая агрегатное состояние веществ.

10 вариант.

1. Что называется катализатором? Какова его роль в хи­мической реакции?

2. Напишите математическое выражение закона действующих масс для реакции 2SO₂+O₂=2SO₃.

3. Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 1,5. Определите, во сколько раз увеличится скорость данной реакции при повышении температуры на 30^оС. (Ответ: 3,4 раза).

4. При состоянии равновесия системы 2 NО + J₂  2NO₂ концентрация оксида азота оказалась равной 0,56 моль/л; кислорода -0,028 моль/л, двуоксида азота - 0,44 моль/л. Вычислите исходные концентрации NO и O₂.

5. Константа равновесия химической реакции H_2(r) + I_2(r) =2HI_(r) при некоторой температуре равна 4. Рассчитайте равновесную концентрацию HI, если исходные концентрации H₂ и I2 равны соответственно 0,030 и 0,012 моль/л.(Ответ: 1.71^.10^-2 моль/л).

6. Определите, в каком направлении сместится равновесие следующих обратимых реакций: 2SO₂+O₂  2SO₃+Q, N₂+O₂  2NO – Q, N₂+3N₂  2NH₃+Q, N₂O₄  2NO₂ – Q при понижении температуры, при понижении давления.

11 вариант.

1. Как объяснить, что изменение концентрации KCNS или NH₄CNS вызывает более эффективное смещение равновесия, чем изменение концентрация FeCl?

2. Напишите математическое выражение скорости гомогенных реакций: а) 2А+3В  А₂В₃; б) N₂O₄  2NO₂.

3. При повышении температуры от 10^о до 50^оС скорость реакции увеличилась в 16 раз. Вычислите температурный коэффициент скорости этой реакции. (Ответ: 2).

4. При синтезе аммиака в некоторых условиях в равновесии находятся 0,1 моль/л [N₂]_p; 0,2 моль/л [H₂]_p и 0,8 моль/л [NH₃]_p.

Вычислите константу равновесия и рассчитайте исходные концентрации азота и водорода. (Ответ: К=800; [N₂]_исх=0,5 моль/л; [H₂]_исх=1,4 моль/л).

5. Рассчитайте константу равновесия для реакции CH₄+2O₂  CO₂+2H₂O, если исходные концентрации были: [CH₄] =3 моль/л, [O₂]=4 моль/л и к моменту равновесия прореагировало 50% кислорода.

6. Почему при изменении давления смещается равновесие реакции N₂+3H₂  2NH₃ и не смещается равновесие реакции N₂+O₂  2NO?

12 вариант.

1. Напишите математическое выражение правила Вант-Гоффа.

2. Чему равна константа скорости химической реакции для уравнения А+В  АВ? Каков физический смысл константы скорости реакции?

3. Определите, во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 0 до 50^оС, если температурный коэффициент скорости равен 3. (0твет: в 243 раза).

4. Обратимая гомогенная химическая реакция выряжается уравнением А_(г)+2В_(г)  С_(г). При установлении равновесия концентрации участвующих в реакции веществ были: [А]_р = 0,06 моль/л, [В]_р=0,12 моль/л, [С]_р= 0,0216 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации веществ А и В. (Ответы: К= 25; [а]_исх= 0,0816 моль/л; [В]_исх=0,1632 моль/л).

5. Обратимая, реакция выражается уравнением А +В  С+ D. Константа равновесия равна 1. Начальные концентрации были [A]=3 моль/л, [B]=2моль/л. Вычислите равновесные концентрации всех участвующих в реакции веществ.

6. Определите, как будет влиять увеличение температуры и давления на состояние равновесия в следующих реакциях:

N₂+O₂  2NO – Q, N₂+3H₂  2NH₃+Q, H₂+Cl₂  2HCl+Q, CO+H₂O  CO₂+H₂ – Q.

13 вариант.

1. Как используется принцип Ле Шателье в промышленности.

2. Как изменится давление в замкнутой равновесной системе 2NO₂↔2NO+O₂, если равновесие сместится вправо?

3. Во сколько раз возрастет скорость химической реакции при повышении температуры с 10 до 40⁰С, если известно, что с повышением температуры на 10⁰С скорость химической реакции возрастет в 2 раза?

4. Равновесие гомогенной системы 4HCI_(г)+O_2(г)= 2H₂O_(г)+2CI_2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [H₂C]_p = 0,14моль/л; [CI₂]_p = 0,14 моль/л; [HCI]_p= 0,20 моль/л; [О₂]_p= 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода. (Ответы: [HCI]_исх = 0,28 моль/л; [О₂]_исх = 0, 39 моль/л.)

5. Обратимая реакция идет согласно уравнению 3А+2В ↔С + 2D. Константа равновесия равна 1/3. Вычислите равновесные концентрации веществ [A], [В], [С], [D] в моль/л, если начальные концентрации были [А] = 2 моль/л, [В] = 4 моль/л.

6. С учетом увеличения давления покажите, как сместится равновесие при каждом из указанных случаев:

NO₂↔N₂O₄, 2NO₂↔2NO+O₂, 3H₂+N₂↔2NH₃, FeO+H₂↔Fe+H₂O_(г). Напишите выражение константы равновесия. Сформулируйте принцип Ле Шателье.

14 вариант

1. Какими силами обусловливается адсорбция?

2. Процесс получения какого вещества имеет наибольшую скорость, если в единицу времени образуется 10г HCI, 11г CO₂ и 8,5г H₂O?

3. Сколько времени будет протекать реакция при температуре 100⁰С, если известно, что при 160⁰С она заканчивается за 10 мин? Температурный коэффициент реакции равен 2.

4. При некоторой температуре равновесие в гомогенной системе 2NO+ O₂↔2NO₂ установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO]_p = 0,2 моль/л; [О₂]_p = 0,1 моль/л, [NO₂]= 0,1 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию NO и O₂. (Ответы: К=2,5; [NO]= 0,3 моль/л; [О₂] = 0,15 моль/л).

5. Вычислите равновесные концентрации в обратимой химической реакции 2SO₂ + O₂  2SO₃; CO(г) + H₂O  CO₂(г) + H₂(г), если исходные концентрации смеси были: [СО]=2 моль/л, [Н₂О]=3 моль/л. Константа равновесия К = 1 (при t = 850^оС).

6. Равновесие реакции 2SO₂ + O₂  2SO₃ при следующих концентрациях веществ [SO₂]_р = 0,1 моль/л, [O₂] = 0,05 моль/л.