Задачи для самостоятельного решения. Необратимые реакции

Необратимые реакции

1. Как изменится скорость реакции 2А + В ® А₂В, если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 2 раза?

2. Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В₂ в системе 2А₂(г) + В₂(г) ® 2А₂В(г), чтобы при уменьшении концентрации вещества А в 4 раза скорость прямой реакции не изменилась?

3. В системе СО + С1₂ ® СОС1₂ концентрацию СО увеличили от 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию С1₂ - от 0,02 до 0,06 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?

4. Как изменится скорость прямой реакции N₂(г) + 3H(г) ® 2 NH₃ если а) увеличить давление в системе в 3 раза; б) уменьшить объем в 2 раза; в) увеличить концентрацию N₂ в 4 раза?

5. Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость образования NО₂ по реакции 2NО + О₂ ® 2 NО₂ возросла в 1000 раз?

6. Реакция между оксидом углерода (II) и хлором протекает по уравнению СО + С1₂ ® СОС1₂. Как изменится скорость реакции при увеличении а) концентрации СО в 2 раза; б) концентрации С1₂ в 2 раза; в) концентрации обоих веществ в 2 раза?

7. Реакция проходит в газовой фазе. В реакции участвуют два вещества А и В. Известно, что при увеличении концентрации компонента А в 2 раза скорость возросла в 2 раза, а при увеличении концентрации компонента В в 2 раза скорость увеличилась в 4 раза. Составить уравнение протекающей реакции. Как изменится скорость реакции при увеличении общего давления в 3 раза?

8. Изучается скорость реакции взаимодействия веществ А, В и D. При постоянных концентрациях В и D увеличение концентрации вещества А в 4 раза приводит к возрастанию скорости в 16 раз. Если в 2 раза увеличивается концентрация вещества В при постоянных концентрациях веществ А и D, то скорость возрастает только в 2 раза. При постоянных концентрациях А и В удвоение концентрации вещества D приводит к увеличению скорости в 4 раза. Составить уравнение реакции.

9. Определить скорость химической реакции А(г) + В(г) ® АВ(г), если константа скорости реакции равна 2×10^-1 л×моль^-1× с, а концентрации веществ А и В соответственно равны 0,025 и 0,01 моль/л. Рассчитать скорость реакции при повышении давления в 3 раза.

10. Найти значение константы скорости реакции А + 2В ® АВ₂, если при концентрациях веществ А и В, соответственно равных 0,1 и 0,05 моль/л ,скорость реакции равна 7 × 10^-5 моль/(л×с).

11. В сосуде объемом 2 л смешали газ А количеством вещества 4,5 моль и газ В количеством вещества 3 моль. Газы реагируют в соответствии с уравнением А + В = С. Через 20 секунд в системе образовался газ С количеством вещества 2 моль. Определить среднюю скорость реакции. Какие количества веществ А и В не прореагировали?

12. Реакция между веществами А и В выражается уравнением А + В ® С. Начальные концентрации составляют [A]_O = 0,03 моль/л, [B]_O = 0,05 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,4. Найти начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация образовавшегося вещества С станет равна 0,01 моль/л.

13. Реакция между газообразными веществами А и В выражается уравнением А + В ® С. Начальные концентрации веществ составляют [A]₀ = 0,03 моль/л, [B]₀ = 0,03моль/л. Константа скорости реакции равна 0,1. По истечении некоторго времени концентрация вещества А уменьшилась на 0,015 моль/л. Во сколько раз необходимо увеличить общее давление, чтобы скорость химической реакции стала равной первоначальной скорости?

14. На сколько градусов надо увеличить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 27 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

15. При 20^оС реакция протекает за 2 минуты. За сколько времени будет протекать эта реакция а) при 50^оС, б) при 0^оС ? Температурный коэффициент скорости реакции равен 2.

16. При температуре 30^оС реакция протекает за 25 минут, а при 50^оС за 4 минуты. Рассчитать температурный коэффициент скорости реакции.

17. Скорость реакции при 0^оС равна 1 моль/л× с. Вычислить скорость этой реакции при 30^оС, если температурный коэффициент скорости равен 3.

18. При повышении температуры на 50^оС скорость реакции выросла в 32 раза. Вычислить температурный коэффициент скорости химической реакции.

19. Две реакции протекают при 25^оС с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2,0, а второй - 2,5. Найти отношение скоростей этих реакций при 95^оС.

20. Чему равна энергия активации реакции, если при повышении температуры от 290 до 300 К скорость реакции увеличивается в 2 раза?

21. Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при 298 К, если в результате использования катализатора удалось уменьшить энергию активации на 4 кДж/моль?

22. Каково значение энергии активации реакции, скорость которой при 300 К в 10 раз больше, чем при 280 К.

23. Энергия активации реакции О₃(г) +NO(г) ® О₂(г) +NO₂(г) равна 40 кДж/моль. Во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 27 до 37^оС?

24. Один катализатор снижает энергию активации при 300 К на 20 кДж/моль, а другой -на 40 кДж/моль. Какой катализатор эффективнее? Ответ обосновать расчетом отношения скоростей реакций при использовании того или иного катализатора.

25. При 150^оС некоторая реакция заканчивается за 16 минут. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2,5, рассчитать, через какое время закончится эта реакция, если проводить ее а) при 200^оС, б) при 80^оС.

26. При повышении температуры на 10^оС скорость химической реакции вырастает в 2 раза. При 20^оС она равна 0,04 моль/(л×с). Какова будет скорость этой реакции при а) 40^оС, б)0^оС?

27. При 20^оС скорость химической реакции равна 0,04 моль/(л×с). Рассчитать скорость этой реакции при 70^оС, если известно, что энергия активации равна 70 кДж/моль.

28. Вычислить температурный коэффициент реакции g, если константа скорости этой реакции при 120^оС равна 5,88×10^-4, а при 170^оС - 6,7×10^-2.

29. Во сколько раз изменится скорость химической реакции при увеличении температуры от 300 К до 400 К, если температурный коэффициент g = 2? Чему равна энергия активации этой реакции?

30. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции А + 2В ® С при повышении давления в системе в 4 раза и одновременном повышении температуры на 40^оС. Реагирующие вещества - газы. Температурный коэффициент реакции равен 2.

31. Во сколько раз уменьшится скорость химической реакции 2А(г) + В(г) ® 2С(г) при уменьшении давления всех веществ в системе в 3 раза и одновременном понижении температуры системы на 30^оС? Температурный коэффициент скорости реакции g равен 2.

32. Реакция между газообразными веществами А и В выражается уравнением А + В ® С. Начальные концентрации веществ составляют [A]₀ = 0,05 моль/л и [В]₀ = 0,05 моль/л. По истечении некоторого времени концентрация веществ уменьшилась вдвое. Определить, как необходимо изменить тем­пературу, чтобы скорость реакции стала равной первоначальной ско­рости, если а) температурный коэффициент реакции равен 2, б) энергия активации равна 70 кДж, температура протекания реакции – 27^оС?

33. Известно, что при повышении температуры от 290 до 300 К ско­рость химической реакции возрастает в два раза. Рассчитать энергию активации. Как изменится ско­рость этой реакции при 310 К, если в систему ввести катализатор, пони­жающий энергию активации этой реакции на 10 кДж/моль?

Химическое равновесие

1. При некоторой температуре равновесие в системе 2NO₂ «2NO+O₂ установилось при концентрациях [NO]=0.4 моль/л, [NO₂]=0.2 моль/л, [O₂]=0.1 моль/л. Найти константу равновесия и исходную концентрацию NO₂, если исходная концентрация кислорода равна нулю. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования NO, если прямая реакция эндотермическая?

2. Константа равновесия системы А+В«С+D равна единице. Сколько процентов вещества А подвергнется превращению, если смешать 3 моля вещества А и 5 молей вещества В? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования В, если прямая реакция экзотермическая?

3. Для системы

СО_(Г)+H₂O_(Г)«CO_2(Г)+H_2(Г)

[CO]₀=[H₂O]₀=0.03 моль/л, [CO₂]₀=[H₂]₀=0. Рассчитать константу равновесия, если равновесная концентрация углекислого газа равна 0.01 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования СО, если прямая реакция эндотермическая?

4. Для системы

2NO_(Г)+Cl_2(Г)«2NOCl_(Г)

[NO]₀=0.5 моль/л, [Cl₂]₀=0.2 моль/л, [NOCl]₀=0 моль/л . Найти константу равновесия, если к моменту его наступления прореагировало 20% оксида азота. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования NOCl, если прямая реакция экзотермическая?

5. Рассчитать равновесные концентрации всех веществ в системе

H_2(Г) + I_2(Г) «2HI_(Г),

если в сосуд емкостью 10 литров поместить 1 моль йода и 2 моля водорода (К_С=50). Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования йода, если прямая реакция экзотермическая?

6. Для системы СО_(Г)+H₂O_(Г)«CO_2(Г)+H_2(Г) , [CO]₀=[H₂O]₀=1 моль/л, [CO₂]₀=[H₂]₀=0. Рассчитать состав равновесной смеси (%об.), если константа равновесия К_С=1. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования водорода, если обратная реакция экзотермическая?

7. В замкнутом сосуде протекает реакция АВ_(Г) «А_(Г) +В_(Г). Константа равновесия К_С=0.04. Найти начальную концентрацию АВ , если равновесная концентрация АВ равна 0.02 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования А, если обратная реакция экзотермическая?

8. В замкнутом сосуде объемом 10 л при температуре 800˚С установилось равновесие CaCO_3(Т) «CaO_(Т)+CO_2(Г) . Константа равновесия К_Р=300 кПа. Какая масса СаСО₃ разложилась? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования углекислого газа, если прямая реакция эндотермическая?

9. В замкнутом сосуде при некоторой температуре установилось равновесие Fe_(Т)+H₂O_(Г) «FeO_(Т)+Н_2(Г). Определить долю прореагировавшей воды, если К_Р=1, а исходное парциальное давление водорода равно нулю. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования водорода, если обратная реакция экзотермическая?

10. Определить равновесную концентрацию водорода в системе 2HI_(Г) «H_2(Г)+I_2(Г), если исходная концентрация HI составляла 0.05 моль/л, а константа равновесия К_С=0.02. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования НI, если прямая реакция эндотермическая?

11. Для системы С_(Т)+СО_2(Г) «2СО_(Г) константа равновесия К_С=2. Найти равновесную концентрацию СО₂ для начальных условий [CO₂]₀=0, [CO]₀=5 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования СО, если прямая реакция эндотермическая?

12. Для системы С₂Н_6(Г)«С₂Н_4(Г)+Н_2(Г) равновесные концентрации веществ соответственно равны 0.2, 0.4, 0,4 моль/л. При каких концентрациях веществ равновесие установится вновь, если его нарушить удалением всего С₂Н₄? Какие условия будут способствовать смещению равновесия в сторону образования этана, если прямая реакция эндотермическая?

13. Для системы 2AlCl₃ (г) « Al₂Cl₆ (г) константа равновесия при некоторой температуре равна 1. Найти равновесную концентрацию продукта прямой реакции, если исходные концентрации веществAlCl₃ и Al₂Cl₆ соответственно составляли 2 и 3 моль/л. Какие условия будут способствовать смещению равновесия вправо, если прямая реакция экзотермическая?

14. Для системы SbCl₃ (г)+ Cl₂ (г) « SbCl₅ (г) найти константу равновесия, если известно, что к моменту наступления равновесия прореагировало 80% SbCl₃, а начальные концентрации SbCl₃ , Cl₂ и SbCl₅ равны соответственно 1, 2, и 1.5 моль/л. Какие условия способствуют смещению равновесия влево, если прямая реакция экзотермическая?

15. Для системы SO₂ (г) + Cl₂ (г) « SO₂Cl₂ (г) найти равновесную концентрацию SO₂Cl₂, если константа равновесия равна 1.5, а исходные концентрации SO₂, Cl₂ и SO₂Cl₂ равны соответственно 2, 1 и 0 моль/л. Какие условия способствуют смещению равновесия вправо, если прямая реакция экзотермическая?