16.01.2017. Пгту. Химия. Вариант 1. Контрольная контрольная работа №2

1. Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа.

Ответ.

Уравнение реакции:

Определяем тепловой эффект реакции, который равен сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:

Находим количество вещества 335,1 г железа:

Из расчета видно, что при образовании 2 моль Fe выделяется 847,7 кДж теплоты. Следовательно, в результате получения 335,1 г или 6 моль железа выделится кДж теплоты.

2. Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям: а) ; б) . Как изменятся скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?

Ответ.

Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ в реакции определяется законом действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. В случае гетерогенных реакций в уравнение закона действующих масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собой постоянную величину и поэтому входит в константу скорости.

Следовательно, начальные скорости рассматриваемых реакций равны:

где – константа скорости реакции.

При уменьшении объема каждой из систем в четыре раза концентрации газообразных веществ увеличатся в четыре раза. Определяем, во сколько раз при этом увеличатся скорости реакций:

3. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы . Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водяных паров?

Ответ.

Влияние твердых и жидких компонентов в гетерогенной системе сказывается лишь через величину поверхности раздела фаз. Поэтому их концентрации не входят в выражения констант равновесия. Следовательно, для указанной в условии задания гетерогенной реакции математическое выражение константы равновесия запишется следующим образом:

Принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.

В соответствии с принципом Ле Шателье, при увеличении концентрации какого-либо компонента системы равновесие смещается в сторону расхода этого компонента; и наоборот, при уменьшении концентрации какого-либо компонента системы равновесие смещается в сторону образования этого компонента.

Следовательно, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водяных паров – необходимо увеличить концентрации CO и/или .

В соответствии с принципом Ле Шателье, принимая во внимание, что молярные объемы различных газов при одинаковых условиях одинаковы, при увеличении давления (уменьшении объема) в газовых смесях равновесие смещается в сторону образования меньшего числа молей газов, а при уменьшении давления (увеличении объема) – в сторону образования большего числа молей газов.

Из уравнения видно, что реакция протекает с увеличением количества газообразных веществ. Следовательно, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водяных паров – необходимо увеличить давление.