13. Применение изотермы химической реакции для определения направления процесса

Задание XIII. Определить направление процесса.

361. Для реакции Н₂ + I₂ = 2НI K_х = 50 при 444 С определить направление процесса, если исходная смесь имеет следующий состав:  = 2 моль/л;  = 5 моль/л;  = 10 моль/л.

362. Константа диссоциации N₂O₄ по уравнению N₂O₄ = 2NO₂ при 50 С равна 0,787. Определить направление процесса при следующих исходных значениях парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па
1	1,013·105	1,013·105
2	4,052·105	1,792·105
3	1,681·105	1,013·105

363. Для реакции H₂O_(г) = H₂ + 1/2О₂ при 1500 С и 1,013·10⁵ Па  = 2,21·10^–4. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	1,013∙105	1,013·105	1,013·105
2	1,013·104	2,026·102	1,28·10-3
3	1,013∙104	1,013·101	1,28·10-3

364. Для реакции СO₂ = СО + 1/2О₂ при 1500 К и 1,013·10⁵Па  = 4,8·10^–4. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	1,013·105	1,013·105	1,013·105
2	1,013·103	2,026·102	12,75·10-5
3	1,013·103	1,013·101	12,75·10-5

365. При 600 С константа равновесия реакции СО + Cl₂ = = СОCl₂ K_р = 0,17. Вычислить максимальную работу образования 1 моль СОСl₂ при этой температуре и парциальном давлении 0,575·10⁵ Па, если СО и Cl₂ взяты при парциальных давлениях соответственно 2,026·10⁵ и 3,039·10⁵ Па.

366. Для реакции СО + H₂O = СО₂ + Н₂ при 1500 К K_р = 0,31. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па	Па
1	2,026·105	6,078·105	4,052·105	3,039·105
2	19,25·105	2,431·105	4,052·105	3,039·105
3	20,26·105	5,065·105	6,078·105	2,026·105

367. Для реакции SО₂Cl₂ = SО₂ + Cl₂ при 30 С K_р = 2,84·10^–2. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	4,052·105	2,026·105	2,026·105
2	3,565·103	1,013·103	1,013·104
3	2,026·103	1,013·103	1,013·104

368. Для реакции 2Н₂ + S_2(г) = 2Н₂S_(г) при 830 С K_р = 2,63·10³. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	2,026·105	1,013·105	2,026·105
2	2,026·105	1,39·103	12,15·105
3	2,026·103	1,39·103	16,20·105

369. При 1000 К и 1,013·10⁵ Па для термической диссоциации уравнению Сl₂ = 2Cl  = 3,5·10^–4. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па
1	4,052·105	2,026·105
2	7,091·105	2,775·105
3	7,091·105	2,127·105

370. При 727 С для реакции 2SO₂ + NO₂ = SO₃ + NO K_р = 7,6. Определить, в каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па	Па
1	1,013·105	6,078·105	2,026·105	3,039·105
2	0,399·105	1,013·105	1,52·105	2,026·105
3	2,026·105	3,039·105	10,13·105	6,078·105

371. Для реакции Н₂ + I₂ = 2НI при 300 С K_р = 80. Вычислить при этой температуре стандартное изменение изобарного потенциала, если парциальное давление каждого из газов равно 1,03·10⁵ Па.

372. Для реакции 2HCl_(г) + O₂ = H₂O_(г) + 2Сl₂ при 900 К K_р = 0,935. Определить, в каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па	Па
1	1,013·105	1,013·105	1,013·105	1,013·105
2	1,013·105	9,731·105	2,026·105	1,52·105
3	1,013·105	10,13·105	1,052·105	1,52·105

373. При 1000 К и общем давлении 1013 гПа взаимодействие оксида углерода и оксида железа (II) приводит к равновесию

FeO_(т) + СO_(г) ↔ Fe_(т) + СO_2(г).

Парциальное давление оксида углерода 353 гПа. Определить, в каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па
1	2,026·105	4,052·105
2	1,62·105	3,039·105
3	2,026·105	2,026·105

374. Для реакции 2Sb₂S_3(т) + 3Н₂ = Sb_(т) + NO + 3Н₂S при 713 К K_р = 0,429. Определить, в каком направлении будет протекать реакция при следующих исходных парциальных давлениях компонентов:

Вариант	Па	Па
1	0,709·105	0,507·105
2	0,674·105	0,507·105
3	0,304·105	0,507·105

375. Для реакции СН₄ + Н₂О = СO + 3Н₂ при 1100 К K_р = 308,39. Определить, в каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па	Па
1	0,203·105	1,013·105	10,013·105	2,026·105
2	1,013·105	2,026·105	10,013·105	2,026·105
3	1,013·105	1,053·105	12,52·105	3,039·105

376. Для реакции SO₂ + Сl₂ = SO₂Cl₂ при 102 С K_х = 13,35. В каком направлении будет протекать реакция при следующих значениях концентраций реагирующих веществ в газовой смеси:

Вариант	моль/л	моль/л	моль/л
1	1,00	0,30	5,00
2	1,00	0,45	6,00
3	2,00	3,00	5,00

377. Для реакции 2FeO_(т) = 2Fe_(т) + О_2(г) при 1000 К K_р = 3,1·10^–8. Определить, в каком направлении пойдет процесс при следующих значениях парциального давления кислорода над смесью оксида железа (II) и железа:

Вариант	Па
1	4,052·10-3
2	3,14·10-3
3	2,026·10-3

378. Для реакции 2СО₂ + 2Н₂ = СН₄ + СО₂ при 1000 К K_р = 263,7. Определить, в каком направлении пойдет реакция при следующих исходных парциальных давлениях компонентов:

Вариант	Па	Па	Па	Па
1	1,013·104	2,026·104	2,026·104	6,078·104
2	2,013·104	1,601·104	1,32·104	2,026·105
3	1,013·104	1,013·105	1,013·105	5,065·105

379. Для реакции PСl₃ + Cl₂ = PCl₂ при 500 К K_р = 3,0. Будет ли происходить образование РСl₅ в газовой смеси, содержащей PСl₃, Сl₂ и PСl₅, если парциальные давления реагирующих веществ имеют следующие значения:

= 1,013·10⁴ Па; = 5,07·10⁴ Па; = 2,026·10⁵ Па.

380. При 111 С и 1,013·10⁵ Па 9,2 г N₂O₄ занимают объем 0,00607 м³, причем устанавливается равновесие N₂O₄ = 2NO₂. Определить степень диссоциации N₂O₄, константу равновесия K_х и направление процесса в смеси, содержащей в 0,001 м³ 0,01 моль N₂O₄ и 0,5 моль NO₂.

381. Для реакции С₂Н_4(г) + Н₂ = С₂Н_6(г) при 600 С K_р = 29,01. Определить направление процесса при следующих значениях парциальных давлений реагентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	4,56·104	5,07·104	5,07·103
2	5,06·103	1,52·104	8,11·104

382. Для реакции 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ при 727 С K_р = 3,46. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	7,32·104	2,03·104	7,8·103
2	5,71·104	1,03·104	3,38·104
3	2,53·104	1,27·104	6,33·104

383. Для реакции N₂ + 3H₂ = 2NH₃ при 350 С K_р = 7,42·10^–2. Определить направление процесса при следующих значениях исходных парциальных давлений компонентов:

Вариант	Па	Па	Па
1	1,013·105	1,013·105	1,013·105
2	50,65·105	151,95·105	1,013·105
3	4,36·105	20,26·105	6,065·105

384. Для реакции СО + Н₂O_(г) = СO₂ + Н₂ при 930 К K_р = 1. Определить, в каком направлении пойдет реакция, если смесь газов имеет при этой температуре следующий состав, % (по объему): СО – 50, СО₂ – 20, Н₂ – 25, Н₂O – 5?

385. При 450 С давление диссоциации NiO по уравнению

2NiO_(т) = 2Ni_(т) + O_2(г)

равно K_р = = 6,817·10^–33. Пойдет ли разложение NiО на воздухе при парциальном давлении кислорода 0,203·10⁵ Па? Чему будет равно G для обратного процесса в тех же условиях?

386. При 25 С для реакции N₂O₄ = 2NO₂;  Дж. Чему равна степень диссоциации N₂O₄ при следующих условиях: а) 25 С и 1,013·10⁵ Па; б) 25 С и 10,13·10⁵ Па?

387. Возможен ли термодинамический процесс получения анилина при 25 С по уравнению

С₆Н_6(ж) + NH_3(г) = С₆Н₅NH_2(ж) + H_2(г),

если при этой температуре:  кДж/моль; =16,63 кДж/моль;  кДж/моль?

388. Возможен ли при 25 С термодинамический процесс

С₆Н_6(ж) + Сl_2(г) = С₆Н₅Cl_(ж) + HCl,

если при этой температуре  кДж/моль, = –95,28 кДж/моль;  кДж/моль?

389. При 100 К для реакции

2Fe_(т) + O₂ = 2FeО_(т)

K_р = 4,19·10²⁵. Определить направление процесса, если = = 2,026·10⁴ Па.

390. При 360 С и 1,013·10⁵ Па для реакции

2HI = Н₂ + I_2(г)

 = 20 %. Определить, в каком направлении будет протекать процесс при следующих значениях парциальных давлений реагирующих веществ:

Вариант	Па	Па	Па
1	3,039·104	3,039·104	5,07·104
2	3,039·104	3,039·104	1,56·102
3	3,039·104	3,039·104	1,013·103