лучится выражение lg{P–1} (т.к. по условию в левой части уравнения находится два вещества, а в правой – одно). Для этого представим парциальные давления каждого компонента как 1/3:

Рi/Рo = 101325/(101325+101325+101325) = 1/3.

rG700 = 2,303 8,314 700(lg 0,333 −lg1,0685 10−4 )=

= 13403 ,65(lg 0,333 − lg1,0685 10 −4 )=13403 ,65 lg 0.333 − = 1.0685 10 4

= 33375 Дж/моль или 33,375 кДж/моль.

Так как rG > 0, то прямая реакция СО + Сl2 = СОСl2 при 700 К невозможна.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Запишите выражения для констант химического равновесия обратимых реакций:

2HI(г) ' H2 + I2(г) 2NH3(г) ' N2(г) + 3H2(г)

Mg(HCO3)2(к) ' MgO(к) + CO2(г) + H2O(г) 4HCI(г) + O2(г) ' 2Cl2(г) + 2H2O(г)

N2(г) + O2(г) ' 2NO(г)

CaO(к) + CO2(г) + H2O(г) ' Ca(HCO3)2(к) C(графит) + CO2(г) ' 2CO(г)

2NO2(г) ' 2NO(г) + O2(г)

2. В какую сторону смещается равновесие обратимой реакции

H2(г) + CO2(г) ' CO(г) + H2O(г), rHº = 41,2 кДж

а) при повышении давления; б) при повышении температуры; в) при увеличении концентрации всех реагирующих веществ в 2 раза?

3. По термодинамическим данным вычислите константу равновесия реакции

CaCO3(к) ' CaO(к) + CO2(г).

при 300 К и 1000 К и сделайте вывод о влиянии температуры на ее величину. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

4. В обратимой реакции

CO(г) + H2O(г) ' CO2(г) + H2(г)

98

исходные концентрации оксида углерода (II) и паров воды были равны 0,08 моль/л. К моменту установления равновесия концентрация СО уменьшилась на 25 %. Рассчитайте равновесные концентрации остальных газов и вычислите константу равновесия реакции.

5. По термодинамическим данным вычислите константу равновесия реакции 2NO2(г) ' N2О4(г) при 0 °С и 27 °С и сделайте вывод о влиянии температуры на состояние равновесия. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

6. Определите равновесную концентрацию водорода в реакции

2HI(г) ' H2 + I2(г),

если исходная концентрация йодоводорода была равна 0,55 моль/л, а константа равновесия равна 0,12.

7.При некоторой температуре константа равновесия реакции разложения молекулярного хлора на атомы равна 4,2·10–4. Чему равна степень разложения хлора на атомы (в %) при его начальной концентрации

0,04 моль/л?

8.При некоторой температуре константа равновесия реакции

N2O4(г) ' 2NO2(г)

равна 0,26, равновесная концентрация NO2 при этом равна 0,28 моль/л. Определите равновесную и исходную концентрации N2О4.

9. Пентахлорид фосфора при нагревании разлагается по реакции:

PCl5(г) ' PCl3(г) + Cl2(г).

При некоторой температуре константа равновесия равна 125. Сколько процентов PСl5 разлагается при этой температуре, если его начальная концентрация равна 0,3 моль/л?

10.При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде равновесие

реакции 2NO2(г) ' 2NO(г) + O2(г) установилось при концентрации NO2, равной 0,8 моль/л, оксида азота – 2,2 моль/л, кислорода – 1,1 моль/л. Определите константу равновесия и исходную концентрацию NO2.

11.Определите константу равновесия обратимой реакции

2SO2(г) + O2(г) ' 2SO3(г),

если равновесная концентрация SO3 равна 0,04 моль/л, а исходные концентрации SO2 и O2 равны 1 моль/л и 0,8 моль/л, соответственно.

12. При нагревании смеси углекислого газа и водорода в закрытом сосуде устанавливается равновесие:

CO2(г) + H2(г) ' CO(г) + H2O(г).

Константа равновесия этой реакции при некоторой температуре равна 1. Сколько процентов СО2 превращается в CO, если в исходной смеси концентрации СО2 и H2 равны 1 моль/л и 2 моль/л, соответственно?

13. Константа равновесия реакции

99