Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы химической кинетики и химической термодинамики по курсу общей и неорганической химии. Учебное пособие
.pdf
131
2. В каком направлении сместится равновесие системы
CH
4 (газ)
+ CO
2 (газ)
= 2CO
(газ)
+ 2H
2 (газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию CO2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию H2 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
CH
4(газ)
+ CO
2(газ)
= 2CO
(газ)
+ 2H
2(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [CH4] = 1,5 моль/л,
[CO2] = 1,2 моль/л, [CO] = 0,8 моль/л, [H2] = 0,8 моль/л. Вычислить
константу равновесия и исходные концентрации веществ C(CH4), C(CO2).
4. Реакция протекает по уравнению
8NH
3(газ)
+ 3Cl
= 6NH4Cl
2(газ)
(тв)
+ N
, ∆rН˚ = –1400 кДж.
2(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 9
1. При температуре t = 10 C скорость реакции равна υ = 0,03 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2TiCl
3(газ)
= TiCl
2(газ)
+ TiCl
4(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию TiCl3 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию TiCl2 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
2TiCl
3(газ)
= TiCl
2(газ)
+ TiCl
4(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [TiCl3] = 2 моль/л,
[TiCl2] =1 моль/л, [TiCl4] = 1 моль/л. Вычислить константу равновесия
и исходную концентрацию C(TiCl3).
4. Реакция протекает по уравнению
TiO
+C
2(тв)
(тв)
+2Cl
2(газ)
= TiCl
4(газ)
+ CO
, ∆rН˚ = –210кДж.
2(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 10
1. При температуре t = 20 C скорость реакции равна υ = 0,2 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 3.
132
2. В каком направлении сместится равновесие системы
TiO
+C
2(тв)
(тв)
+2Cl
2(газ)
= TiCl
4(газ)
+ CO
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию CO2 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
TiO
+C
2(тв)
(тв)
+2Cl
2(газ)
= TiCl
4(газ)
+ CO
2(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [Cl2] = 0,4 моль/л,
[TiCl4] = 0,4 моль/л, [CO2] = 0,4 моль/л. Вычислить константу равновесия и исходную концентрацию C(Cl2).
4. Реакция протекает по уравнению
Cl
2(газ)
+ CO
= COCl
(газ)
, ∆rН˚ = –113 кДж.
2(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 11
1. При температуреt = 90 C скорость реакции равна υ = 1 моль/л∙с. По-
строить график, выражающий зависимость скорости реакции от температуры, если γ = 2.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2CeO
2(тв)
+ 4C
(тв)
+ 3Cl
2(газ)
= 2CeCl
3(тв)
+ 4CO
(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию CO в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
2CeO
2(тв)
+ 4C
(тв)
+ 3Cl
2(газ)
= 2CeCl
3(тв)
+ 4CO
(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [Cl2] = 3 моль/л,
[CO] = 5 моль/л. Вычислить константу равновесия и исходную концентрацию C(Cl2).
4. Реакция протекает по уравнению
O
2(газ)
+ 2CO
(газ)
= 2CO
= ∆rН˚ = –560 кДж.
2(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 12
1. При температуре t = 100 C скорость реакции равна υ = 1,5 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
133
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2ScCl
3(тв)
+ O
= 2ScOCl
2(газ)
(тв)
+ 2Cl
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию O2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию Cl2 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
2ScCl
3(тв)
+ O
= 2ScOCl
2(газ)
(тв)
+ 2Cl
2(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [O2]= 1,7 моль/л,
[Cl2] = 1,2 моль/л. Вычислить константу равновесия и исходную концентрацию C(O2).
4. Реакция протекает по уравнению
PCl
5(газ)
= PCl
3(газ)
+Cl
, ∆rН˚ = 93 кДж.
2 (газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ, чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 13
1. При температуре t = 10 C скорость реакции равна υ = 0,7 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 3.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
Cl
2(газ)
+ CO
= COCl
(газ)
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию CO в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию COCl2 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
Cl
2(газ)
+ CO
= COCl
(газ)
2(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [Cl2] = 0,5 моль/л,
[CO] =0,8 моль/л, [COCl2] = 1,2 моль/л. Вычислить константу равновесия и исходные концентрации веществ C(CO), C(Cl2).
4. Реакция протекает по уравнению
CH
4 (газ)
+ CO
2 (газ)
= 2CO
(газ)
+ 2H
, ∆rН˚ = –251 кДж.
2 (газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 14
1. При температуре t = 20 C скорость реакции равна υ = 0,05 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 4.
134
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2TiO
2(тв)
+ 4Cl
2(газ)
= 2TiCl
4(газ)
+ 2O
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию TiCl4 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. При некоторой температуре равновесие системы
2TiO
2(тв)
+ 4Cl
2(газ)
= 2TiCl
4(газ)
+ 2O
2(газ)
установилось при следующих концентрациях веществ [Cl2] = 2 моль/л,
[TiCl4] =1 моль/л, [O2] = 1 моль/л. Вычислить константу равновесия и
исходную концентрацию C(Cl2).
4. Реакция протекает по уравнению
2H2S
(газ)
+ O
2(газ)
= 2S
+ 2H2O
(тв)
, ∆rН˚ = –440 кДж.
(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 15
1. При температуре t = 30 C скорость реакции равна υ = 0,1 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 3.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
MoS
2(тв)
+ Cl
2(газ)
+ 3O
= MoO2Сl
2(газ)
2(тв)
+ 2SO
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию O2 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
FeO
(тв)
+ CO
(газ)
= Fe
(тв)
+ CO
2 (газ)
при некоторой температуре равна 2. Найти равновесные концентрации
[CO] и [CO2], если исходные концентрации равны C(CO) = 2 моль/л,
C(CO2) = 1 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2NH
3 (газ)
= 3H
2 (газ)
+ N
, ∆rН˚ = 92 кДж.
2 (газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ, чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 16
1. При температуре t = 0 C скорость реакции равна υ =0,01 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
135
2. В каком направлении сместится равновесие системы
FeS
+ 2HCl
(тв)
(газ)
= FeCl
2(тв)
+ H2S
(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию HCl в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию H2S в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. Для реакции
H
2 (газ)
+ Сl
2 (газ)
= 2HCl
(газ)
при некоторой температуре константа равновесия равна 4. Определить
равновесные концентрации всех веществ, если исходные концентрации равны C(Н2) = 2 моль/л, C(Cl2) = 1 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2NO
(газ)
+ Cl
2 (газ)
= 2NOCl
, ∆rН˚ = –76 кДж.
(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 17
1. При температуре t = 10 C скорость реакции равна υ = 0,02 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 3.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2MgO
(тв)
+ SCl
2(газ)
+ Cl
= 2MgCl
2(газ)
2(тв)
+ SO
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию SCl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию Cl2 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия гомогенной системы
CO
(газ)
+ H2O
(газ)
= CO
2 (газ)
+ H
2 (газ)
при 800 ˚С равна 1. Найти равновесные концентрации всех веществ,
если исходные (начальные) концентрации равны C(CO) = 2 моль/л,
C(CO2) = C(H2) = = C(H2O) = 1 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2S
(тв)
+ 3O
2(газ)
= 2SO
, ∆rН˚ = –790 кДж.
3(газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ, чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 18
1. При температуре t = 50 C скорость реакции равна υ = 0,1 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
136
2. В каком направлении сместится равновесие системы
CaC
2(тв)
+ 5Cl
2(газ)
= CaCl
2(тв)
+ 2CCl
4(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию CCl4 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
MgO
(тв)
+ 2H
2 (газ)
= Mg
+ 2H2O
(тв)
(газ)
при некоторой температуре равна 4. Найти равновесные концентрации [Н2]
и [Н2О], если исходная концентрация водорода равна C(Н2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
CO
(газ)
+ H2O
(газ)
= CO
2 (газ)
+ H
, ∆rН˚ = –40 кДж.
2 (газ)
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 19
1. При температуре t = 60 C скорость реакции равна υ = 0,7 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
NH
3(газ)
+ HCl
= NH4Cl
(газ)
(тв)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию NH3 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию HCl в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
WO
2 (тв)
+ Cl
2 (газ)
= WOCl
2 (газ)
при температуре 650 С равна 1. Определить равновесные концентрации
[Cl2] и [WOCl2], если исходная концентрация хлора равна С(Сl2) = 3 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
CaC
2(тв)
+ 5Cl
2(газ)
= CaCl
2(тв)
+ 2CCl
4(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 20
1. При температуре t = 10 C скорость реакции равна υ = 0,01 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 4.
137
2. В каком направлении сместится равновесие системы
WO
2(тв)
+ Cl
= WO2Cl
2(газ)
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию WO2Cl2 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Для реакции
MoCl
4 (газ)
+ Сl
2 (газ)
= MoCl
6 (газ)
при температуре 600 C константа равновесия равна 4. Определить
равновесные концентрации всех веществ, если исходные концентрации равны C(MoCl4) = 1 моль/л, C(Cl2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2S
(тв)
+ 3O
2(газ)
= 2SO
3(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 21
1. При температуре t = 20 C скорость реакции равна υ = 0,2 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2Ti2O
3(тв)
+ 2Cl
2(газ)
= TiCl
4(газ)
+ 3TiO
2(тв)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию TiCl4 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
2CeO
2(тв)
+ C
(тв)
+ 3Cl
= 2CeОCl
2(газ)
(тв)
+ CO
(газ)
при температуре 1000 С равна 1. Определить равновесные концентрации
[Cl2] и [CO], если исходная концентрация хлора равна С(Сl2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
WCl
6(газ)
+ 3H
2(газ)
= W
+ 6HCl
(тв)
(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 22
1. При температуре t = 30 C скорость реакции равна υ = 0,03 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 4.
138
2. В каком направлении сместится равновесие системы
CS
2(газ)
+ 3Cl
2(газ)
= CCl
4(газ)
+ S2Cl
, а также, как изменятся скорости
2(газ)
прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию CS2 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
2Ti2O
3(тв)
+ 2Cl
2 (газ)
= TiCl
4 (газ)
+ 3TiO
2(тв)
при температуре 300 С равна 2. Определить равновесные концентрации
[TiCl4] и [Cl2], если исходная концентрация хлора равна С(Сl2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2TiCl
3(газ)
+ Cl
2(газ)
= 2TiCl
4(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 23
1. При температуре t = 0 C скорость реакции равна υ = 0,1 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 2.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2S2Cl
2(газ)
+ CS
2(газ)
= CCl
4(газ)
+ 6S
(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию S2Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию CCl4 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Для реакции
2NdCl
3(тв)
+ O
= 2NdOCl
2 (газ)
(тв)
+ 2Cl
2(газ)
при температуре 1000 C константа равновесия равна 2. Определить
равновесные концентрации [O2] и [Cl2], если исходная концентрация
кислорода равна C(О2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
MoCl
4(газ)
+ Cl
2(газ)
= MoCl
6(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 24
1. При температуре t = 10 C скорость реакции равна υ = 1,0 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 3.
139
2. В каком направлении сместится равновесие системы
2NH
3(газ)
+ 3Cl
2(газ)
= 6HCl
(газ)
+ N
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию NH3 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию Cl2 в 3 раза;
в) уменьшить давление в системе в 2 раза.
3. Константа равновесия реакции
FeS
+ 2HCl
(тв)
(газ)
= FeCl
2(тв)
+ H2S
(газ)
при температуре 600 С равна 1. Определить равновесные концентрации [HCl] и [H2S], если исходная концентрация С(НСl) = 1 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
NH
3(газ)
+ HCl
= NH4Cl
(газ)
Н˚ = –175 кДж.
(тв),∆r
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
Вариант 25
1. При температуре t = 20 C скорость реакции равна υ = 0,5 моль/л∙с.
Построить график, выражающий зависимость скорости реакции от
температуры, если γ = 4.
2. В каком направлении сместится равновесие системы
8NH
3(газ)
+ 3Cl
= 6NH4Cl
2(газ)
(тв)
+ N
2(газ)
,
а также, как изменятся скорости прямой и обратной реакций, если:
а) увеличить концентрацию Cl2 в 2 раза;
б) уменьшить концентрацию NH3 в 3 раза;
в) увеличить давление в системе в 2 раза.
3. Для реакции
С
(тв)
+ СО
2 (газ)
= 2CО
(газ)
при температуре 1100 C константа равновесия равна 1. Определить
равновесные концентрации [СО2] и [CО], если исходная концентрация C(CО2) = 2 моль/л.
4. Реакция протекает по уравнению
2MoCl
5 (газ)
+ 5H
2 (газ)
= 2Mo
+ 10HCl
(тв)
(газ)
.
Как надо изменить температуру, давление, концентрации веществ,
чтобы сместить равновесие системы влево?
140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изложенные в учебном пособии теоретические основы химической термодинамики и кинетики могут оказать необходимую помощь
студентам 1 курса для осознанного восприятия понятий и определений, которыми оперируют в этих разделах химии.
Знание термодинамических законов протекания химических
процессов, критерии самопроизвольности и динамического химического равновесия в различных типах систем станут хорошей основой
для формирования творческих мышлений у студентов младших курсов, что окажет влияние при изучении в дальнейшем аналитической,
органической и физической химии.
Начиная с 1-го курса у студентов должно идти поэтапное формирование умения самостоятельно добывать знания из различных источников, систематизировать полученную информацию, делать определенные выводы и т.д. при этом самостоятельная работа студентов
играет решающую роль в ходе всего учебного процесса. Для этого
должна быть мотивация получения знаний, наличие и доступность
всего необходимого учебно-методического и справочного материала.
Представленное пособие, в дополнение к имеющимся, окажет
существенную помощь в овладении навыками решения расчетных задач по химической термодинамике и химической кинетике, а также
для подготовки к промежуточному контролю и к итоговой аттестации
по дисциплине «Неорганическая химия».
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]