Учебное пособие Новокузнецк 2009
жүктеу/скачать 1.47 Mb.
|
17Примеры решения задачПример 1. При 50 ˚С скорость химической реакции равна 0,05 моль/лс. Постройте график, выражающий зависимость скорости реакции от температуры, если температурный коэффициент γ = 3. Решение: Для построения графика рассчитать скорость реакции при различных температурах. В нашем случае, например, при 60, 70, 80, 90 ˚С. По условию задачи υреакции (при 50˚С) = 0,05 моль/лс. Определим скорости реакции: Сведем данные в таблицу 2. Таблица 2 – Зависимость скорости реакции от температуры Температура, ˚С5060708090Скорость реакции, моль/л0,050,150,451,354,05 Строим график, выражающий зависимость скорости реакции от температуры (рис.1). Рис. 1 – Зависимость скорости химической реакции от температуры
2NO(газ) + Сl2(газ) = 2NOCl2(газ), если: а) концентрацию NO увеличить в 3 раза; б) увеличить давление в системе в 3 раза. Решение: а) Записываем выражения скоростей реакции до изменения условия: υ. = k1C(NO)2C(Сl2) и после увеличения концентрации NO в 3 раза: υ/. = k1[3C(NO)]2C(Сl2). Определим во сколько раз изменится скорость реакции: Скорость реакции возросла в 9 раз. б) Увеличение давление в 3 раза связано с уменьшением объема системы в 3 раза. В связи с этим концентрация веществ увеличивается в 3 раза. Запишем выражение скорости реакции до изменения условия согласно закону действия масс: υ. = k1C(NO)2C(Сl2) и после изменения давления: υ/. = k1[3C(NO)]2[3C(Сl2)]. Определим во сколько раз изменится скорость реакции:
Скорость реакции возросла в 27 раз. Пример 3. Константа равновесия реакции: Fe3O4(тв) + 4H2(газ) = 3Fe(тв) + 4H2O(газ) при некоторой температуре равна 16. Найти равновесные концентрации [H2] и [H2O], если начальные концентрации этих веществ составляли: С(H2) = 0,05 моль/л, С(H2O) = 0,02 моль/л.
Извлекая корни четвертой степени левой и правой части уравнения получаем решаем уравнение: 0,1 – 8Х = 0,02 + 4Х, 0,08 = 12Х, Х = 0,006 моль/л. Определяем значение равновесных концентраций: [H2] = 0,05 – 4Х = 0,05 – (40,006) = 0,026 моль/л, [H2O] = 0,02 + 4Х = 0,02 + (40,006) = 0,044 моль/л.
С(H2)исх. = [H2]равн. + Х, С(H2) = 0,025 + Х; С(I2)исх. = [I2]равн. + Х, С(I2) = 0,005 + Х. Определяем израсходованную долю (Х) веществ. По уравнению из 1 моля Н2 получается 2 моля НI. Расходуется водорода Х молей и получается 0,09 моля НI. Составляя пропорцию, получаем: 1 моль Н2 ––– 2моль НI Х моль Н2 ––– 0,09 моль НI отсюда С(H2)исх. = 0,025 + Х = 0,025 + 0,045 = 0,07 моль/л; С(I2)исх. = 0,005 + Х = 0,005 + 0,045 = 0,05 моль/л.
Ta2O5(тв) + 5C(тв) + 5Cl2(газ) = 2TaCl5(газ) + 5CO(газ) rН˚ < 0 при а) понижение давление; б) повышение температуры; в) увеличение концентрации Сl2. Решение: а) При понижении давления, согласно принципу Ле Шателье, равновесие системы смещается в сторону образования большего числа молей газа, т.е. вправо. В нашем случае в левой части уравнения 5 молей газа (Cl2), а в правой части уравнения 7 молей газа (2 моль TaCl5(газ) 5 моль СО(газ)). б) С повышением температуры равновесие смещается в сторону протекания эндотермического процесса, т.е. влево. в) Равновесие определяется равенством скоростей прямой и обратной реакции (υпр = υобр) с увеличением концентрации Сl2 скорость прямой реакции резко возрастет, отсюда υпр > υобр. Равновесие системы сместится вправо. жүктеу/скачать 1.47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|