Хімічна рівновага

1. Напишіть вирази для константи рівноваги (К_р, К_с, К_n, К_x, K°) хімічних реакцій а)2С₂Н₅ОН_(г.) = (С₂Н₅)О_(г.) + Н₂О_(г.); б) С₂Н₅ОН_(р.) = С₂Н₄ + Н₂О_(р.); в) SnS₂ + 2H₂ = Sn + 2H₂S.

2. Які фактори впливають на константу рівноваги К_р та К_с, якщо реагуючу систему розглядати як ідеальну?

3. Чи може константа рівноваги бути від’ємною, додатною, рівній нулю чи нескінченності?

4. Чи може рівноважний вихід продукту дорівнювати нулеві або бути більшим за одиницю?

5. Проаналізуйте рівняння ізобари та ізохори хімічної реакції.

6. Виразіть в загальному вигляді К_р та К_с для реакції СО + Н₂ = Н₂СО_(г.), якщо при даній температурі Т і загальному тиску в системі Р рівноважна кількість формальдегіду дорівнює y, а початкові кількості реагентів складають 1 моль СО та 3 моль Н₂.

7. Виразіть в загальному вигляді К_с для реакції 2НІ = Н₂ + І₂, якщо дисоціює n моль НІ. Загальний об’єм рівноважної суміші складає V, а ступінь дисоціації НІ – α..

8. Дисоціація N₂O₄ перебігає за рівннням N₂O₄ = 2NO₂. При 298 К та Р = 1,0 · 10⁵ Па N₂O₄ дисоційована на 18,5 %. Визначіть ступінь дисоціації при цій же температурі, якщо Р = 0,5 · 10⁵ Па.

9. Як зміниться рівноважний вихід ацетону за рівнянням реакції С₂Н₆ + СО = (СН₃)₂СО при підвищенні температури, при збільшенні тиску або введенні інертного компонента (при сталому загальному тиску)?

10. Дисоціація N₂O₄ перебігає за рівннням N₂O₄ = 2NO₂. При 298 К та Р = 1,0 · 10⁵ Па N₂O₄ дисоційована на 18,5 %. До якого тиску необхідно стиснути суміш, щоб ступінь дисоціації знизився до 5 %?

11. Для яких реакцій константа рівноваги К_р дорівнює рівноважному тиску в системі при даній температурі?

12. Залежність lgK_p = f(1/T) є лінійною з позитивним тангенсом кута нахилу. Визначити, ендо- чи екзотермічною є реакція у даному інтервалі температур?

13. Залежність константи рівноваги деякої реакції від температури описується рівнянням: . Як зміниться вихід продуктів цієї реакції при підвищенні температури? Виділяється чи поглинається тепло в цій реакції?

14. Виразіть константу рівноваги для реакції (NH₄)₂CО_3(тв) = 2NH₃ + СО₂ + Н₂О_(г.) через загальний тиск в системі Р.

15. При деякій температурі загальний тиск в системі NH₄Cl_(тв) = NH₃ + HCl дорівнює 0,5^.10³ Па. Обчислити константу рівноваги К_р при даній температурі.

16. Знайти розчинність PbSO₄, якщо розчинення відбувається за схемою: при Т = 298 К. (Добуток розчинності є константа рівноваги зазначеного процесу).

17. Для реакції С + 2Н₂ = СН₄ . Чи можливо утворення метану при Т = 400 К і р = 1,013^.10⁵ Па , якщо газ, що вступає в стикання з вуглецем, складається з 10% мол. СН₄, 80% мол. Н₂ і 10% мол. N₂?

18. Розрахуйте число молей PCl₅ у рівноважній суміші при температурі Т і загальному тиску 2^.10⁵ Па, якщо 4 моля PCl_3(газ) змішані з 2 молями Cl_2(газ), а константа рівноваги реакції PCl_3(г) + Cl₂ = PCl_5(г) дорівнює К_р = 1^.10^-5 Па^-1 при тій самій температурі.

19. Добуток розчинності AgCl при 25^оС дорівнює 1,55^.10^-10 і 13,2^.10^-10 при 50^оС. Визначте теплоту розчинення.

20. Тиск дисоціації магній карбонату при 813 К дорівнює 0,996^.10⁵ Па, а при 843 К – 1,786^.10⁵ Па. Обчисліть, за якої температури тиск дисоціації буде дорівнювати 1,5^.10⁵ Па.

21. Обчисліть тепловий ефект реакції при 800 К N₂ + O₂ = 2NO, якщо

22. Напишіть математичне співвідношення між величинами К_р і К_с для хімічної реакції CH₄ + 3Cl₂ = CHCl₃ + 3HCl.

23. Константа рівноваги реакції А_(г) + В_(г) = 4С_(г) дорівнює 4. Розрахувати рівноважну кількість молей продукту С, якщо для реакції були взяті 2 моля А і 1 моль В.

24. Газоподібні речовини реагують за рівнянням 2А_(г) + В_(г) = С_(г). Обчисліть константи рівноваги К_р і К_с, якщо при взаємодії 2 моль речовини А і 1 моля речовини В утворюється 0,5 моля компонента С.

25. Константа рівноваги реакції 2HI = H₂ + I_2(г) при Т = 693 К дорівнює 0,02. Обчислити вихід продукту реакції, якщо вихідні речовини були взяті в стехіометричному співвідношенні.

26. Стандартна спорідненість хімічної реакціїCl₂ + H₂ = 2HCl_(г) дорівнює -190,6 кДж/моль. Розрахувати константу рівноваги цієї реакції.

27. Використовуючи таблиці стандартних величин, обчислити константу рівноваги реакції 2С₆Н₅СН₃ = м-С₆Н₄(СН₃)₂ + С₆Н₆ і склад рівноважної суміші у молярних долях при стандартних умовах.

28. Використовуючи таблиці стандартних величин, обчислити за методом Тьомкіна-Шварцмана константу рівноваги реакції ¹/₂S₂ + ³/₂O₂ = SO₃ при 1000 К.

29. Обчислити тиск термічної дисоціації СаCO₃ при Т = 800 К. Термічна дисоціація СаCO₃ відбувається за рівнянням СаCO₃ = СаO + CO₂.

30. Обчисліть константу рівноваги К° реакції, яка проводиться у газовій фазі CH₄ + 2H₂O = CO₂ + 4H₂ при 1000 К.

31. Для реакції N₂O₄ = 2NO₂ при 328 К константа рівноваги К_с = 50,6·10^-3 моль/л. Скільки молей N₂O₄ необхідно помістити у посудину ємністю 5 л для того, щоб при рівновазі концентрація NO₂ у ній стала дорівнювати 0,1 моль/л?

32. При певній температурі загальний тиск в рівноважній системі 4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃ дорівнює р. Виразіть константи рівноваги К_р і К^о цієї реакції через загальний тиск.

33. Константа рівноваги реакції H₂O + Cl₂ = 2HCl + 0,5O₂ дорівнює ´, а´´ – константа рівноваги реакції2H₂O + 2Cl₂ = 4HCl + O₂. Чи будуть відрізнятися численні значення ´ і´´ при однаковій температурі? Напишіть, як зв’язані між собою´ і´´.

34. Константа рівноваги конверсії метану з водяною парою СН₄ + Н₂О_(г) = СО + 3Н₂ при температурі Т = 1000 К дорівнює К° = 24,0. Розрахувати склад рівноважної суміші при заданій температурі і тиску 1,013^.10⁵ Па, якщо вихідна суміш взята в стехіометричному співвідношенні.

35. При підвищенні температури рівноважний тиск водяної пари над Са(ОН)₂ зростає. З поглинанням чи виділенням тепла відбувається дисоціація Са(ОН)₂?

36. Зобразіть схематично графік залежності константи рівноваги К_р від температури Т, якщо у даному інтервалі температур тепловий ефект реакції ΔН > 0.

37. Розрахуйте константу рівноваги К_р реакції Cu₂O + ¹/₂O₂ = 2CuO при температурі Т = 500 К.

38. Визначте стандартну спорідненість реакції C₂Н₄ + Н₂ = С₂Н₆, якщо при 873 К К_р = 2,86 · 10^-4.

39. Деяка кількість SO₃ нагріта в замкненому реакторі до 727 К. Внаслідок термічної дисоціації утворилися SO₂ та О₂. Розрахуйте загальний тиск реакційної суміші, якщо К_р реакції SO₃ = SO₂ + 0,5О₂ дорівнює 0,539, а рівноважний тиск SO₂ – 4,05 · 10⁴ Па.

40. Виразіть константу рівноваги К_р та К° реакції між ідеальними газами А і В, взятими в стехіометричному співвідношенні 4А + В = 2С_(г) + D_(г.), якщо х – число молей утвореної сполуки С (газ), р – рівноважний тиск.