Примеры решения задач

Пример 1

Определите среднюю скорость реакции СО + 2SО₃= СS₂+ 4О₂, если через 20 с. после начала реакции молярная концентрация сероуглерода составляла 0,25 моль/л, а через 75 с. стала равна 0,31 моль/л.

Дано: 1= 20 с. 2= 75 с. С1(СS2) = 0,25 моль/л С2(СS2) = 0,31 моль/л	Решение Для определения средней скорости реакции воспользуемся выражением (7.1)
Vср = ?	С2– С1 0,31 – 0,25 Vср =  =  = 0,0011 моль/(лс.) 2– 1 75 – 20

Ответ: V_ср = 0,0011 моль/(л•с).

Пример 2

Реакция между веществами А и В протекает по уравнению 2А + В = С. Исходные концентрации веществ А и В составляют 6 моль/л и 4 моль/л соответственно. Константа скорости реакции k = 0,05. Вычислите скорость химической реакции в момент, когда в реакционной смеси концентрация вещества В составляет 3 моль/л.

Дано: СА1 = 6 моль/л СВ1 = 4 моль/л СВ2 = 3 моль/л k = 0,05	Решение 2А + В = С Расчет скорости реакции проводим по закону действия масс V = k • СA2 • СB
V = ?

Для вычисления скорости реакции необходимо знать концентрации реагирующих веществ. Концентрация С_В2 известна из условия задачи. Чтобы найти С_А2, определим, какое количество вещества А вступило в реакцию к моменту, когда концентрация вещества В составила 3 моль/л. Из уравнения процесса следует, что 2 моля вещества А взаимодействуют с 1 молем вещества В. Следовательно, расход вещества А вдвое превысит расход вещества В, т.е.

С_А= 2С_В

С_В = С_В1 – С_В2 = 4 – 3 = 1 (моль/л)

С_А2 = С_А1 – С_А = 6 – 2•1= 4 (моль/л)

V = 0,05 • 4² • 3 = 2,4 моль/(л•с.)

Ответ: V = 2,4 моль/(л•с).

Пример 3

При температуре 450 ⁰С в реакционном сосуде установилось равновесие НСНОН₂+ СО. Вычислите константу равновесия, если начальная концентрация формальдегида равна 0,9 моль/л, а равновесная концентрация водорода составляет 0,15 моль/л.

Дано: НСНО = 0,9 моль/л [Н2] = 0,15 моль/л	Решение НСНО  Н2 + СО Для вычисления константы равновесия воспользу-
К = ?	емся выражением (7.4):

[Н₂] • [СО]

K = 

[НСНО]

При нахождении равновесных концентраций формальдегида НСНО и оксида углерода (II) учтем, что разложение 1 моля формальдегида приводит к образованию 1 моля водорода и 1 моля оксида углерода (II). Таким образом, при образовании 0,15 моля Н₂образуется 0,15 моля СО и расходуется 0,15 моля НСНО.

[СО] = [Н₂] = 0,15 (моль/л), тогда [НСНО] = 0,9 – 0,15 = 0,75 (моль/л)

0,15•0,15

K =  = 0,03

0,75

Ответ: K = 0,03

*************************

Контрольные задания Вариант 1

1. В ходе реакции, протекающей по уравнению 2А + 3В = С, за определенный период времени концентрация вещества А уменьшилась на 0,05 моль/л. Как при этом изменилась концентрация вещества В?

2. Две реакции при 300 К протекают с одинаковой скоростью. Температурные коэффициенты скорости первой и второй реакций равны соответственно 2 и 3. Каким будет соотношение скоростей этих реакций при 330 К?

3. В системе CaC₂ + N₂  Ca(CN)₂ + C (Н <0) установилось равновесие. В какую сторону оно сместится при понижении температуры на 40 ⁰С?