- •1 Химическая кинетика
- •1.1 Основные понятия и законы
- •Факторы, влияющие на скорость химических реакций
- •Закон действующих масс (к. Гульдберг, п.Вааге, 1867г.)
- •Решение
- •1.2 Примеры решения задач:
- •1.2.1 Задачи с использованием закона действия масс Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Пример 3
- •Решение
- •1.2.2 Задачи с использованием закона Вант-Гоффа
- •Пример 2
- •Решение
- •2 Химическое равновесие
- •2.1 Основные понятия и законы
- •Способы смещения равновесия
- •2.2 Примеры решения задач
- •2.2.1 Задачи с использованием константы химического равновесия Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •2.2.2 Задачи на смещение химического равновесия
- •2.2.2.1 По принципу Ле-Шателье Пример 1
- •Пример 2
- •Решение
- •2.2.2.2 На основании закона действия масс Пример
- •Решение:
- •3 Задачи для самостоятельного решения:
- •3.1 Скорость
- •3.2 Равновесие
- •4 Список литературы
2.2.2 Задачи на смещение химического равновесия
2.2.2.1 По принципу Ле-Шателье Пример 1
В сторону какой реакции произойдёт смещение равновесия при:
а) увеличении давления; б) увеличении объёма; в) уменьшении температуры в следующих системах: 1) 4НСl+O22H2O+2Cl2ΔНх.р.< 0
2) 3А(к)+ O(г) С (г)+ 2Р(г);Нх.р.= 34,55 кДж.
1) Если не указано агрегатное состояние веществ, то будем считать, что они находятся в газовой фазе и система является гомогенной. Посчитаем количество молей газообразных веществ до и после реакции: слева – 4+1=5; справа – 2+2=4.
а) При увеличении давления равновесие сместится в сторону прямой реакции (вправо), т, к. там меньше молей газообразного вещества.
б) При увеличении объёма равновесие сместится в сторону обратной реакции (влево), т, к. там больше молей газообразного вещества.
в) Поскольку ΔНх.р.< 0, то можно сказать, что данная реакция является экзотермической. Поэтому при уменьшении температуры равновесие сместится в сторону прямой реакции, т. к. именно по этой реакции теплота будет выделяться.
2) Поскольку здесь вещества находятся в двух фазах, то эта система будет являться гетерогенной. Посчитаем количество молей газообразных веществ до и после реакции: слева – 1; справа – 1+2=3.
а) При увеличении давления равновесие сместится в сторону обратной реакции (влево), т, к. там меньше молей газообразного вещества.
б) При увеличении объёма равновесие сместится в сторону прямой реакции (вправо), т, к. там больше молей газообразного вещества.
в) Поскольку значение ΔНх.р.идёт со знаком "+" , то можно сказать, что данная реакция является эндотермической, идущей с поглощением теплоты. Поэтому при уменьшении температуры равновесие сместится в сторону обратной (соответственно – экзотермической ) реакции, т. к. именно по этой реакции теплота будет выделяться и разогревать систему.
Пример 2
Как нужно изменить давление, объём, и концентрации реагирующих веществ в системе СО(г)+Н2О(г)СО2(г)+Н2(г),чтобы увеличить выход продуктов реакции? Определите знак ΔН обратной реакции, если известно, что при увеличении температуры равновесие сместилось вправо.
Решение
Поскольку и справа, и слева одинаковое количество молей газообразных веществ (1+1=1+1), то изменение давления и объёма не повлияет на положение равновесия. А чтобы увеличить выход продуктов реакции (сместить равновесие вправо ) необходимо либо увеличить концентрацию исходных веществ СО(г)и Н2О(г)(возрастёт скорость прямой реакции и эти вещества начнут расходоваться ), либо уменьшить концентрацию продуктов, т. е. удалить СО2(г)и Н2(г)из зоны реакции ( уменьшится скорость обратной реакции и эти вещества начнут образовываться ).
Поскольку известно, что увеличении температуры равновесие сместилось вправо, то можно сделать вывод, что эта реакция будет являться эндотермической, а обратная соответственно – экзотермической, т. е. ΔНобратной .реакции.< 0.
2.2.2.2 На основании закона действия масс Пример
Реакция протекает по уравнению 2H2+O22H2O. В каком направлении сместится химическое равновесие, если давление увеличить в 4 раза? Ответ подтвердите расчетами.