
- •Химическое равновесие введение
- •1. Теоретические основы химического равновесия
- •1.1. Типы равновесий в химических системах
- •Типы обратимых химических и физико-химических процессов
- •1.2. Условия химического равновесия
- •Термодинамическое условие химического равновесия
- •1.3. Закон действующих масс
- •1.4. Уравнение изотермы химической реакции. Влияние состава системы на направление химической реакции
- •1.5. Уравнения изобары и изохоры химической реакции. Влияние температуры на константу химического равновесия и направление химической реакции
- •Влияние температуры на величину константы равновесия и направление смещения равновесия на основе уравнения изобары химической реакции
- •1.6. Влияние давления на константу химического равновесия и направление химической реакции
- •Влияние давления на величину константы равновесия
- •1.7. Смещение химического равновесия
- •1.7.1. Определение направления смещения равновесия по принципу Ле Шателье
- •Смещение равновесия по принципу Ле Шателье
- •1.7.2. Определение направления смещения равновесия на основе термодинамических уравнений
- •1.8. Методы определения константы химического равновесия
- •Соотношение между величиной константы равновесия и выходом продукта реакции
- •Теоретические методы расчета константы равновесия
- •Экспериментальные методы определения константы равновесия
- •1.8.1. Термодинамический расчет константы химического равновесия
- •Термодинамические уравнения, необходимые для расчета
- •Уравнения расчета δg (т) при разных приближениях расчета δСр
- •1.8.2. Расчет константы химического равновесия в статистической термодинамике
- •1.8.3. Экспериментальное определение константы химического равновесия
- •Выбор анализируемого вещества на примере предлагаемых обратимых процессов
- •Выбор метода определения концентрации анализируемого вещества на примере предлагаемых в табл. 1.12 процессов
- •Алгоритм расчета равновесного состава системы объемом V м3
- •1.9. Задания для обучения и самоконтроля
- •Тест 1.9.1. Признаки химического равновесия
- •Тест 1.9.2. Типы равновесий в обратимых процессах
- •Тест 1.9.3. Термодинамические уравнения, отражающие влияние давления, температуры, состава системы на состояние химического равновесия
- •Тест 1.9.4. Выражение константы равновесия для реакции типа
- •Тест 1.9.5. Соотношение между константами равновесия Кр и Кс для реакции
- •Тест 1.9.6. Термодинамические уравнения, характеризующие состояние равновесия
- •2. Экспериментальные работы
- •Общие правила работы и техники безопасности в лаборатории
- •Основные правила проведения эксперимента
- •Правила оформления отчета
- •2.1. Тесты открытой формы для допуска студентов к работе
- •2.2. Лабораторные работы
- •Работа 1. Изучение химического равновесия гомогенной реакции в растворе
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •Варианты заданий к работе 1
- •Задание к работе 1
- •Экспериментальные данные к работе 1
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •Алгоритм расчета равновесных концентраций
- •Объединенные экспериментальные и расчетные данные
- •4. Выводы по работе
- •В растворе гидролизующейся соли
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •5 Мл раствора во 2-ю колбу,
- •2,5 Мл раствора в 3-ю колбу,
- •0,5 Мл раствора в 4-ю колбу;
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •Экспериментальные и расчетные данные
- •Характеристика процесса гидролиза соли
- •4. Выводы по работе
- •Работа 3. Изучение химического равновесия в растворе
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •Экспериментальные и расчетные данные к работе
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •4. Выводы по работе
- •Контрольные вопросы
- •3. Задания для самостоятельной работы
- •3.1. Примеры решения задач
- •0,83 Моль.
- •3.2. Многовариантные задачи
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Значения коэффициентов уравнения
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •4. Тесты итогового контроля
- •Образец теста первого вида
- •Образец теста второго вида
- •Библиографический список
- •Приложения
- •1. Ответы на тесты для обучения и самоконтроля в разделе 1.9
- •Фундаментальные физические постоянные
- •Соотношения между единицами физических величин
- •Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Предельная молярная электрическая проводимость ионов в воде
- •Произведение растворимости малорастворимых солей при 25 оС
- •Константы диссоциации кислот и оснований в водных растворах при 25 оС
- •Оглавление
Варианты заданий
Номер варианта |
Реакция aA + bB qQ + dD |
Т, К |
Начальные давления рi 10–4, Па |
|||
ро(A) |
ро(B) |
ро(Q) |
ро(D) |
|||
1 |
H2 +
|
1 000 |
7 |
6 |
3 |
|
2 |
H2 + Cl2 2HCl |
900 |
4 |
3 |
1,5 |
|
3 |
2HCl + O2 Cl2 + H2O |
1 000 |
4 |
3 |
1,5 |
1,5 |
4 |
|
600 |
10 |
15 |
10 |
|
5 |
N2 + O2 2NO |
1 000 |
4 |
1 |
1 |
|
6 |
NO2 NO + O2 |
460 |
6 |
– |
2 |
3 |
7 |
N2O4 2NO2 |
340 |
5 |
– |
2 |
|
8 |
SO2 + O2 SO3 |
900 |
3 |
1 |
1,5 |
|
9 |
SO2 + NO2 SO3 + NO |
700 |
6 |
3 |
1,5 |
1,2 |
10 |
PCl3 + Cl2 PCl5 |
500 |
3 |
6 |
2 |
|
11 |
CO + H2O CO2 + H2 |
1 000 |
3 |
6 |
2 |
|
12 |
CO + Cl2 COCl2 |
900 |
2 |
3 |
0,5 |
|
13 |
CO + 2H2 CH3OH |
570 |
4 |
3 |
1,6 |
|
14 |
CO + O2 CO2 |
1 000 |
4 |
6 |
3 |
|
15 |
CH4 + H2O CO + 3H2 |
500 |
2 |
3 |
0,8 |
0,7 |
16 |
3C2H4 C6H6 + 3H2 |
700 |
2 |
– |
0,7 |
3 |
Окончание табл. 3.5
Номер варианта |
Реакция aA + bB qQ + dD |
Т, К |
Начальные давления Pi 10–4, Па |
|||
ро(A) |
ро(B) |
ро(Q) |
ро(D) |
|||
17 |
C2H4 + H2 C2H6 |
780 |
7 |
8 |
3 |
|
18 |
C2H4 + H2O C2H5OH |
480 |
3 |
2 |
1,2 |
|
19 |
C6H6 + 3H2 C6H12 |
600 |
6 |
4 |
2 |
|
20 |
H2 + O2 H2O |
700 |
2 |
1 |
2 |
|
21 |
2HCl + O2 Cl2 + H2O |
700 |
1 |
4 |
2 |
1 |
22 |
N2
+
|
800 |
20 |
10 |
10 |
|
23 |
NO2 NO + O2 |
400 |
3 |
|
3 |
3 |
24 |
N2O4 2NO2 |
320 |
2 |
|
2 |
|
25 |
N2 + O2 NO |
2 000 |
2 |
1 |
0,3 |
|
Задача 3.6. Для обратимой реакции, протекающей в соответствии с уравнением типа аA + bB qQ + dD (табл. 3.6), на основе принципа Ле Шателье и термодинамических уравнений (1.5), (1.6), (1.8) и (1.12) опреде-лите, как будет изменяться равновесный выход продуктов реакции Q и D при следующих изменениях факторов:
1. Увеличении концентрации вещества А и В;
2. Уменьшении концентрации вещества А и В;
3. Увеличении концентрации вещества Q и D;
4. Уменьшении концентрации вещества Q и D;
5. Повышении температуры;
6. Понижении температуры;
7. Повышении давления;
8. Понижении давления;
9. Добавлении инертного газа.
Таблица 3.6