Задачи для самостоятельного решения

81. Окисление углерода и его оксида протекает по уравнениям:

а) С _(т) + 1/2O_{2 (г)} = CO _(г);

б) CO _(г) + 1/2O_{2 (г)} = CO_{2 (г)}.

Как изменятся скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в 4 раза?

(Ответ: увеличатся: а) в 1,4 раза; б) в 2,8 раза )

82. Реакция идет по уравнению H₂ + I₂ ⇄ 2HI. Константа скорости этой реакции при 508 ⁰С равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ были: С₀(H₂) = 0,04 моль/л; С₀(I₂) = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость в момент, когда концентрация H₂ стала равной 0,03 моль/л.

(Ответ: 3,210^-4; 1,9210^-4)

83. Реакция идет по уравнению 2NO + O₂ = 2NO₂. Концентрации исходных веществ были: С₀(NO) = 0,03 моль/л, С₀(O₂) = 0,05 моль/л. Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию кислорода до 0,10 моль/л, а концентрацию NO до 0,06моль/л?

(Ответ: увеличится в 8 раз)

84. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной реакции CO₂ + C ⇄ 2CO. Как изменится скорость прямой реакции – образования СО, если концентрацию СО₂ уменьшить в 4 раза? Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО?

(Ответ: уменьшится в 4 раза)

85. Для практической остановки реакции применяют быстрое охлаждение реакционной смеси («замораживание реакции»). Определите, во сколько раз изменится скорость реакции при охлаждении реакционной смеси с 40 до –10 ⁰С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2,7. (Ответ: в 143,5 раза)

86. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60 ⁰С, если температурный коэффициент скорости данной реакции равен двум?

(Ответ: увеличится в 64 раза)

87. Две реакции протекают при 25 ⁰С с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, а второй – 2,5. Найдите соотношение скоростей v₂/v₁ этих реакций при 95⁰С. (Ответ: v₂/v₁ =4,77)

88. Энергия активации реакции O_3(г) + NO_(г) = O_2(г) + NO_2(г) равна 10 кДж/моль. Во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 27 до 37 ⁰С? (Ответ: В 1,14 раза)

89. Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при 298 К, если энергию активации реакции уменьшить на 4 кДж/моль?

(Ответ: В 5 раз)

90. Реакция идет по уравнению 2NO + O₂ ⇄ 2NO₂. Концентрации исходных веществ до начала реакции были: С₀(NO)=0,049 моль/л; С₀(O₂)=0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ в момент, когда концентрация NO стала равной 0,005 моль/л.

(Ответ: NO=0,039 моль/л; О₂=0,005 моль/л)

91. Реакция идет по уравнению N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃. Концентрации участвующих веществ были: N₂ – 0,80 моль/л; H₂ – 1,5 моль/л; NH₃ – 0,01 моль/л. Вычислите концентрации водорода и аммиака, когда концентрация азота стала равной 0,50 моль/л.

(Ответ: NH₃ = 0,70 моль/л; H₂ = 0,60 моль/л)

92. Равновесие в гомогенной системе:

4HCl_(г) + O_2(г) ⇄ 2H₂O_(г) + 2Cl_2(г)

установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: H₂O = 0,14 моль/л; Cl₂ = 0,14 моль/л; HCl = 0,20 моль/л; O₂ = 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода.

(Ответ: HCl_исх = 0,70 моль/л; O₂_исх = 0,39 моль/л).

93. Константа равновесия гомогенной реакции:

CO_(г) + H₂O_(г) ⇄CO_2(г) + H_2(г)

при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации C₀(CO) = 0,10 моль/л; C₀(H₂O) = 0,40 моль/л.

(Ответ: CO₂ = H₂ = 0,08 моль/л;

CO = 0,02 моль/л; H₂O = 0,32 моль/л)

94. Константа равновесия гомогенной реакции:

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃

при температуре 400 ⁰С равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,20 моль/л и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и начальную концентрации азота.

(Ответ: 0,80 моль/л; 0,84 моль/л)

95. В гомогенной системе: 2CO +O₂ ⇄ 2CO₂ при некоторой температуре равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ CO = 0,20 моль/л; O₂ = 0,10 моль/л; [CO₂ = 0,10 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию CO и O₂.

(Ответ: K = 2,5; CO = 0,30 моль/л; O₂ = 0,15 моль/л)

96. Исходные концентрации NO и Cl₂ в гомогенной системе:

2NO + Cl₂ ⇄ NOCl

составляют соответственно 0,50 и 0,20 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO. (Ответ: 0,416).

97. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной реакции CH₄ + CO₂ ⇄ 2CO + 2H₂. Как следует изменить температуру и давление, чтобы повысить выход водорода? Прямая реакция (образования водорода) эндотермическая.

98. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы: C_(т.) + H₂O_(г) ⇄ CO_(г) + H_2(г). Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие влево?

99. Почему при изменении давления смещается равновесие системы N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ и не смещается равновесие системы

N₂ + O₂ ⇄ 2NO? Напишите выражения для констант равновесия каждой из данных систем.

100. Укажите, в каком направлении смещается равновесие в следующих системах:

1) CO_(г) + H₂O_(г) ⇄ СO_2(г) + H_2(г) , H₁= -42,7 кДж;

2) 2CO_(г) + O_2(г) ⇄2СO_2(г) , H₂= -569,4 кДж;

3) N₂O_4(г) ⇄ 2NO_2(г), H₃=57,4 кДж?

а) при одновременном увеличении температуры и давления; б) при одновременном уменьшении температуры и повышении давления?