3.3. Исследование влияния изменения концентрации на смещение равновесия
В четыре пробирки внести по 5-10 капель разбавленных растворов Fe(N03)3 и NH4CNS. Легким встряхиванием размешать растворы. В смеси растворов протекает обратимая реакция
Fe(NO3)3
+ 3NH4CNS
Fe(CNS)3
+ 3NH4NO3.
Окраску растворам в пробирках придает Fe(CNS)3, и чем его больше, тем интенсивность окраски будет выше.
В одну из пробирок добавить 2–3 капли концентрированного раствора Fe(NO3)3, во вторую пробирку – 2–3 капли концентрированного раствора NH4CNS. В третью пробирку насыпать несколько кристаллов NH4NO3 и встряхнуть ее для перемешивания. Сравнить окраски растворов в этих трех пробирках с окраской контрольного раствора в четвертой пробирке.
Как изменилась концентрация Fe(CNS)3 в каждой из трех пробирок? Исходя из изменения интенсивности окраски, определить направление смещения равновесия. Написать уравнение константы для данной реакции. Все наблюдения записать в таблице 3.
Таблица 3
|
№ |
Добавленный раствор |
Изменение интенсивности окраски раствора |
Направление смещения равновесия |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3.4. Исследование влияния изменения температуры на смещение равновесия
При действии йода на крахмал образуется непрочное адсорбционное вещество, окрашенное в синий цвет. Эта реакция является экзотермической, и ее можно условно изобразить уравнением:
Крахмал
+ Йод
Окрашенное вещество ΔН < О.
Налить в две пробирки по 2–3 мл раствора крахмала и добавить по 2–3 капли йодной воды. Наблюдать появление синей окраски. Нагреть одну из пробирок. Что наблюдается? Сделать вывод о направлении смещения равновесия в этой реакции при повышении температуры.
4. Задачи для самостоятельной работы
1. Для следующих реакций написать уравнение скорости реакции и определить, как изменится скорость, если концентрацию первого вещества увеличить в 2 раза:
|
1) 2NO + Br2 = 2NOBr; |
9) 2SO2 + О2 = 2SO3; |
|
2) СО + Сl2 = СОСl2; |
10) N2 + ЗН2 = 2NH3; |
|
3) С2Н4 + Н2 = С2Н6; |
11) 2Н2О+2Сl2= 4НСl+ О2; |
|
4) О2 + 2Н2 = 2Н2О; |
12) 2NO + O2 = 2NO2; |
|
5) 2NOCl = 2NO + Сl2; |
13) РСl3 + Сl2 = РСl5; |
|
6) 3А + В = А3В; |
14) 2NOF = 2NO + F2; |
|
7) A(Т) + 2В(Г) = АВ2(Г); |
15) СО + Н2О = СО2 + Н2; |
|
8) 4NH3 +3O2 = 2N2 + 6H2O; 17) 4HCl + O2 = 2Cl2 + 2H2O; 18) 3Fe2O3 (T) + CO(Г) = CO2 (Г) +2Fe3O4(Т) 19)4NH3 +5O2 = 4NO + 6H2O 20)4Н2О(Г)+3Fe(Т)= Fe3O4(Т) + H2(Г);
|
16) NH3 + HCl = NH4Cl(T);
|
2. Написать выражение константы равновесия для следующих реакций:
|
1)
СО + Н2О
|
9)
2NO
+ Вr2
|
|
2)
2Н2O
+2Сl2
|
10)
РСl3
+ Сl2
|
|
3)
2HF
|
11)
А(T)
+ 2B(Г)
|
|
4)
4НI
+ O2
|
12)
C(Т)
+ СO2
|
|
5)
4Н2O(Г)
+3Fe(T)
|
13)
ЗА + В
|
|
6)
2NOF
|
14)
СОСl2
|
|
7)
N2
+
3Н2
|
15)
2НСl
|
|
8)
2SO2
+
O2
|
16)
4NH3
+5O2
|
|
17)
NH3
+ HCl
|
18)
4HCl + O2
|
|
19)
4NH3
+3O2
|
20)
3Fe2O3
(T)+CO(Г)
|
СO2
+ H2;
2NOBr;
4НСl
+ O2;
PСl5;
H2
+ F2;
АB2(Г);
2Н2О
+
2
I2;
2СО;
Fе3О4(T)+
4Н2(Г);
А3В;
2NO
+ F2;
СО + Сl2;
2NH3;
H2
+ Сl2;
2SO3;
4NO
+ 6H2O
NH4Cl(T)
2Cl2
+ 2H2O
2N2
+6H2O
CO2
(Г)
+2Fe3O4
(Т)
3. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры на 30°, если
1) γ = 2; 2) γ = 3; 3) γ = 2,5; 4) γ = 3,2; 5) γ = 2,9.
На сколько градусов следует повысить температуру системы, чтобы скорость протекающей в ней реакции увеличилась в 20 раз, если
6) γ = 2; 7) γ = 3; 8) γ = 3,5; 9) γ = 2,8; 10) γ = 4.
Скорость реакции при 0°С равна единице, ее температурный коэффициент равен трем. Чему равна скорость этой реакции при
11) 50°С; 12) 100°С; 13) 200°С.
Скорость реакции при 100°С равна единице, ее температурный коэффициент равен двум. Во сколько раз медленнее протекает эта реакция при
14) 20°С; 15) 50°С.
Как и во сколько раз изменится скорость химической реакции при повышении температуры от 100С до 300С, если:
16) γ = 2; 17) γ = 3; 18) γ = 2,5; 19) γ = 3,2; 20) γ = 2,9.
4. Куда сместится равновесие обратимой реакции, если изменить а) концентрацию, б) давление, в) температуру так, как указано в таблице 4.
Таблица 4
|
Уравнение обратимой реакции |
ΔH реакции, кДж |
Изменение концентрации |
Изменение давления |
Изменение температуры |
|
1. COCl2 = CO + Cl2 |
+113 |
увелич.CO |
понизить |
повысить |
|
2. 2CO = CO2 + C(T) |
-171 |
уменьш.CO2 |
понизить |
понизить |
|
3. 2SO3 = 2SO2 + O2 |
+192 |
увелич.SO3 |
повысить |
повысить |
|
4. N2 + 3H2 = 2NH3 |
-92 |
уменьш.H2 |
понизить |
повысить |
|
5. CH4 + CO2 = 2CO + 2H2 |
+247,4 |
уменьш.CH4 |
повысить |
повысить |
|
6. 2CH4 = C2H2 + 3H2 |
+376,5 |
увелич.C2H2 |
понизить |
понизить |
|
7. 2S(T) + 3O2(Г) = 2SO3(Г) |
-790 |
уменьш.SO3 |
понизить |
повысить |
|
8. 2KClO3(T) = 2KCl(T) +3O2(Г) |
-99 |
увелич.O2 |
повысить |
понизить |
|
9. Ba(T) + Cl2(Г) = BaCl2(T) |
-860 |
увелич.Cl2 |
понизить |
повысить |
|
10. 2KClO4(T) = KCl(T) +3O2(Г) |
+33 |
уменьш.O2 |
повысить |
повысить |
|
11. 2NO2 = N2O4 |
-57 |
увелич.N2O4 |
повысить |
повысить |
|
12. 2H2 + O2 = 2H2O(Г) |
-483,6 |
увелич.O2 |
повысить |
понизить |
|
13. CaCO3(T) = CaO(T) + СO2(Г) |
+179 |
уменьш.CaO |
понизить |
повысить |
|
14. 2CO + O2 = 2CO2 |
-566 |
увелич.CO |
повысить |
понизить |
|
15. N2 + O2 = 2NO |
+180 |
уменьш.N2 |
повысить |
повысить |
|
16. CO(Г) + 2Н2(Г) = СН3ОН(Г) 17. СО2 + С(Т) = 2СО 18. 2Н2 +О2 = 2Н2О(Г) 19. 2H2S(Г) = 2H2(Г) + S2(Г) 20. Fe(T) +H2O (Г) = H2(Г) + FeO(T) |
-113 +150,5
-57,2 +41,9
-21,2 |
увелич.СН3ОН уменьш. СО
увелич. О2 уменьш. S2
увелич. Fe |
понизить повысить
понизить понизить
повысить |
повысить повысить
повысить понизить
повысить |