Направление смещения равновесия

Пример. В каком направлении сместится равновесие в системах

а) СО _(г.) + Cl_{2 (г.)} ↔ СОСl_{2 (г.)},

б) Н_{2 (г.)} + I_{2 (г.)} ↔ 2 HI _(г.),

если при неизменной температуре увеличить давление путем уменьшения объема газовой смеси?

Решение. а) Протекание реакции в прямом направлении приводит к уменьшению общего числа молей газов, т.е. к уменьшению давления в системе. Поэтому, согласно принципа Ле-Шателье, повышение давления вызывает смещение равновесия в сторону прямой реакции.

б) Протекание реакции не сопровождается изменением числа молей газов и не приводит, следовательно, к изменению давления. В этом случае изменение давления не вызывает смещения равновесия.

Задачи для самостоятельного решения

93. В каком направлении произойдет смещение равновесия при изменении давления в системах:

а) 2NO + O₂ ↔ 2NO₂; б) 4HCl + O₂ ↔ 2H₂O + 2Cl₂; в) H₂ + S ↔ H₂S?

94. В каком направлении произойдет смещение равновесия при
повышении температуры систем;

а) COCl₂ ↔ СO + Cl₂; ∆H⁰ > 0;

б) 2CO ↔ СO₂ + C; ∆H⁰ < 0;

в) 2SO₃ ↔ 2SO₂ + O₂; ∆H⁰ > 0;

95 В какую сторону сместится равновесие обратимых реакций:

а) PCl₅ ↔ PCl₃ + Cl₂; ∆H⁰ =129,6 кДж;

б) N₂ + O₂ ↔ 2NO; ∆H⁰ =179,7 кДж;

в) N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃; ∆H⁰ =-91.9 кДж;

г) CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂; ∆H⁰ =-41,8 кДж;

при повышении температуры? При повышении давления?

96. Сместится ли равновесие при сжатии следующих химических систем:

а) H₂ + J₂ ↔ 2HJ;

б) 2CO + O₂ ↔ 2СO₂;

в) 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ ;

г) CO + H₂O ↔ H₂ + CO₂?

97. Как надо поступить для того, чтобы при данной концентрации исходных веществ максимально повысить выход SO₃ по реакции

2SO₂+O₂↔2SO₃; ∆H⁰ = - 188,1 кДж?

98. Рассчитать, как изменятся скорости прямой и обратной реакции при увеличении давления вдвое в системах Н₂ + J₂ ↔ 2HJ и 2NO + O₂ ↔ 2NO₂, в какую сторону сместится равновесие?

99. В какую сторону сместится равновесие при повышении температуры в системах

а) N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃; ∆H⁰ = -91,9 кДЖ;

б) N₂O₄ ↔ 2NO₂; ∆H⁰ = -56,8 кДЖ;

в) 2CO + O₂ ↔ 2CO₂ ; ∆H⁰ = 568 кДЖ;

г) N₂ + O₂ ↔ 2NO; ∆H⁰ =-180,7 кДж;

100. Как повлияет на состояние равновесия в системе 4HCl + O₂ ↔ 2H₂O + 2Cl₂ ∆H⁰ < 0 повышение давления и температуры?

101. В какую сторону сместится равновесие реакций

а) 2H₂S ↔ 2H₂+ S₂; ∆H⁰ = 41,8 кДж;

б) CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂ ; ∆H⁰ = 41,8 кДж;

а) при понижении температуры; б) при повышении давления?

102. Как отразится повышение давления на равновесии в системах:

а) 2H_{2 (г)} + O_{2 (г)} ↔ 2H₂O _(г);

б) CO_{2 (г)} + C_(k) ↔ 2CO _(г);

в) CaCO_{3 (k)} ↔ CaO_(k) + CO_{2 (г)} ?

103. Как повлияет на смещение равновесия реакций

а) 2H₂ + O₂ ↔ 2H₂O ; ∆H⁰ > 0;

б) N₂ + O₂ ↔ 2NO; ∆H⁰ < 0;

а) повышение температуры; б) уменьшение давления?

104. В какую сторону сместится равновесие при повышении давления в системах:

а) PCl₅ ↔ PCl₃ + Cl₂; N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃;

б) 2NO₂ ↔ 2NO + O₂; 2NO₂ ↔ N₂O₄;

в) HJ ↔ H₂ + J₂; N₂ + O₂ ↔ 2NO?

105. В каком направлении сместится равновесие в системе

4HCl + O₂ « 2Cl₂ +2H₂O (∆H⁰ < 0) при

а) повышении температуры

б) повышении давления (все вещества находятся в газообразном состоянии)

в) как следует изменить температуру и давление, чтобы максимально сместить равновесие вправо?

Варианты заданий

Но-мер вари-анта	Номер задачи	Но-мер вари-анта	Номер задачи

Список рекомендуемой литературы:

1. Глинка Н.Л., Ермаков А.И. Общая химия: учебное пособие для ВУЗов

/под ред. А.И. Ермакова-29 изд., исправ.-М.: Интеграл-Пресс-2004.-728 с.

2. Глинка Н.Л.Задачи и упражнения по общей химии.-М.:Интеграл-пресс, 2006. 240с.

3. Коровин М.В. Общая химия. М.: В.Ш.- 2006. -482 с.

Задание № 4

по теме: «Растворы»

ПРОЦЕНТНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

Примеры решения задач

Пример 1.

а) Определите массовую долю (%) хлорида калия в растворе, содержащем 0,053 кг KCl в 0,5 л раствора, плотность которого 1063 кг/м³.

Решение:

Массовая доля ω или С% показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора. Массовая доля - безразмерная величина, ее выражают в долях единицы или процентах:

где ω_A - массовая доля (%) растворенного вещества;

m_A- масса растворенного вещества, г;

m_р-ра – масса раствора, г.

Масса раствора равна произведению объема раствора V на его плотность ρ

m=ρV, тогда

Массовая доля хлорида калия в растворе равна:

Пример 2 Какой объем раствора азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 30% (ρ=1180кг/м³) требуется для приготовления 20 л 0,5 М раствора этой кислоты?

Решение:

Сначала определяем массу азотной кислоты в 20 л 0,5 М раствора:

M (HNO₃)=63,01 г/моль;

m_HNO3=0,5∙63,01∙20=630,1 г.

Определим в каком объеме раствора с массовой долей HNO₃ 30% содержится 630,1 г HNO₃ :

Следовательно , чтобы приготовить 20 л 0,5 М HNO₃, надо израсходовать всего 1,78 л раствора азотной кислоты с массовой долей HNO₃ равной 30%.

Пример 3 Какую массу раствора с массовой долей КОН 20 % надо прибавить к 250 г раствора с массовой долей КОН 90 %, чтобы получить раствор с ω_КОН=50 %?

Решение:

Задача решается с помощью правила смешения. Массу раствора с массовой долей КОН 20 % обозначим через х.

Тогда 3х=1000; х=333,3.

Для получения раствора с массовой долей КОН 50 % необходимо к 250 г раствора КОН с ω=90 % прибавить 333,3 г раствора КОН с 20 %.

Задачи такого типа решают с помощью диагональной схемы или «правила креста»: точкой пересечения двух отрезков прямой обозначают свойства смеси, которую необходимо получить.

20 (90-50)=40

50

90 (50-20)=30

Массы исходных растворов, необходимые для приготовления смеси, обратно пропорциональны разностям между концентрациями заданного и менее концентрированного раствора и более концентрированного и заданного растворов: