Принцип Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, произведено внешнее воздействие
(изменение концентр., давления, температуры), то в системе идут процессы, уменьшающие это выоздействие.
При равновесии скорости прямой и обратной р-ций равны: W1 = W2 , а концентрации всех газообразных компонентов р-ции постоянны. W1 = К1 х [H2S( г)]2 x [SО2(г) ] – р-ция 3 порядка ; W2 = К2 х [H2O(u)] 2
( при t0C = Const), W1, W2 – скорости прямой (1) и обратной (2) р-ций. Анализ стехиометрического ур-ия показывает, что в левой части число молей газообразных реагентов = 3 (знаичит. и объем газов 22,4 х 3),
в левой части – 2 моля воды (продукта р-ции, объём 22,4х2). Равновесие сместится в сторону меньшего объёма газообразных веществ. С кинетических позиций увеличение давления Р в а раз увеличит концентрации всех газов в а раз, тогдаW1 = К1 х [а хH2S( г)]2 х [SO2(г)] = К1 х а2 [H2S( г)]2х а = а3 х W1
W2 = К2 х а2 х [H2O(u)]2 =а2 х W2 , W1 возрастёт в а раз больше, чем W2 . Вывод: равновесие сместится в сторону реакции с большей скоростью, т.е.→
При уменьшении [H2О.] в системе идет та р-ция, которая восполнит убыль концентрации [H2О.], т.е.→
При увеличении температуры (прямая р-ция с выделением тепла ( ∆Н < 0 ) равновесие сместится в сторону эндотермической р-ции ←, в сторону реагентов.
2H2S(г) + SО2(г) ↔ 3S(тв) + 2H2О(г) + Q (∆Н < 0 )
τ = 0, нач. конц., М/л 5 2 0 0 [ H2O]2 2,52
реагир.(получ.) -2,5 -1,25 3,75 2,5 Кравн = ----------------- = ------------- = 3,33
τ = τравнов 2,5 0,75 3,75 2,5 [H2S]2 x [SO2] 2,5 x 0,75
сдвиг равновесия
∆Р ↑ → в сторону меньшего объёма газов
∆ Т↑ ← в сторону эндотермической р-ции (Q > 0, ∆Н <0)
∆[H2O(u)]↓ → в сторону пополнения убыли концентрации воды
Для сохранения Кравнпостоянной необходимы соответствующие сдвиги равновесия
Задание 12
Для данной реакции рассчитайте изменение энтальпии ΔН298, энтропии ΔS298 и энергии Гиббса ΔG298. Рассчитайте температурную область самопроизвольного протекания реакции. Рассчитайте константу равновесия данной реакции при стандартных условиях (таблицы стандартных термодинамических потенциалов приведены в приложении), [таблица 9].
Вар. 1
2N2(г) + 6H2O(г) → 4NH3(г) + 3O2(г) | |
DHo298, кДж моль | 0 -241,84 -46,9 0 |
So298, Дж моль∙К | 191,5 188,74 192,50 205,03 |
Термодинамические потенциалы некоторых веществ
Вещество | DHo298 кДж моль | So298 Дж моль∙К | Вещество | DHo298 кДж моль | So298 Дж моль∙К |
H 2O (г) | -241,84 | 188,74 | C (алмаз) | 1,897 | 2,38 |
NH3 (г) | -46,9 | 192,50 | СН4О (ж) метиловый спирт | -238,7 | 126,7 |
Примечание: моль в знаменателе после умножения сокращается, т.к. умножаем на.
Стехиометрический коэф. в уравнении (моль)
ΔН298 простых веществ = 0
ΔН0298 р-ции = 4 х ΔН298 NH3(г) + 3 х ΔН298О2 - 2ΔН298N2(г) - 6 хΔН298 H2O(г)
ΔН0298 р-ции = 4 х (-46,9) + 3 х 0 - 6 х (-241,84) – 2 х 0 = - 187,6 + 1451 = 1263,44 (кДж)
ΔS0298 р-ции = 4 x ΔS0 NH3(г) + 3 x ΔS0O2 - 2 x ΔS0 N2(г) – 6 x ΔS0 H2O(г)
ΔS0298 р-ц = 4 x 192,5 + 3 x 205,03 – 2 x 191,5 - 6 x 188,74 = 770 + 615,09– 383– 1132,44 =-130,4 Дж/К
=-0,1304 кДж/К
Δ G0р-ции = ΔН298р-ци – Т х Δ ΔS0298 р-ции = 1263,44 (кДж) – 298 К х (-0,1304 кДж/К) = 1302,3 кДж (>0)
Δ G0равн = 0; Т х ΔS0298 равн = ΔН298 р-ции; Травн (начала р-ции) = ΔН298 р-ции /ΔS0298 равн=
= 1263,44 (кДж) /- 0,1304 кДж/К = - 9689 К, что нереально, т.к. Т К < 0 K невозможна
Δ G0равн = - RT x ln Kравн =- 2,3 x RT x lg Kравн;
Kравн = е- ∆G/RT = 2,3 x 10- ∆G/RT доделать расчет!!!
Задание 10
Для данной химической реакции напишите кинетическое уравнение и определите теоретический порядок реакции. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при указанных изменениях условий протекания реакции.
Вариант | Задание |
2B(тв) + 3H2(г) → 2BH3(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить давление в 4 раза; б) повысить температуру с 20˚С до 100˚С (γ = 2) | |
H2O(ж) + Сl2(г) → HCl(р-р) + HClO(р-р) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить объем реакционной смеси в 2 раза; б) понизить температуру с 70˚С до 10˚С (γ = 3) | |
2NO(г) + O2(г) → 2NO2 (г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить объем реакционной смеси в 3 раза; б) повысить температуру с 50˚С до 120˚С (γ = 3) | |
2P(тв) + 3H2(г) → 2PH3(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить концентрации газовых реагентов в 3 раза; б) понизить температуру с 80˚С до 20˚С (γ = 3) | |
O2(г) + 2H2(г) → 2H2O(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить концентрации газовых реагентов в 2 раза; б) повысить температуру с 60˚С до 100˚С (γ = 3) | |
S(тв) + 2Cl2(г) → SCl4(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить давление в 3 раза; б) понизить температуру на 60˚С (γ = 2) | |
I2(г) + H2(г) → 2HI(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить давление в 2 раза; б) повысить температуру на 60˚С (γ = 2) | |
CuO(тв) + H2(г) → Cu(тв) + H2O(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить объем реакционной смеси в 4 раза; б) понизить температуру на 50˚С (γ = 2) | |
Вариант | Задание |
2CO(г) + O2(г) → 2СO2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить объем реакционной смеси в 4 раза; б) повысить температуру на 50˚С (γ = 2) | |
2S(тв) + 2NO2(г) → N2(г) + 2SO2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить концентрации газовых реагентов в 4 раза; б) понизить температуру со 120˚С до 90˚С (γ = 3) | |
N2(г) + O2(г) → 2NO(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить концентрации газовых реагентов в 4 раза; б) повысить температуру с 50˚С до 80˚С (γ = 3) | |
2CH4(г) → C2H2(г) + 3H2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить давление в 4 раза; б) понизить температуру на 40˚С (γ = 2) | |
CСl4(ж) → C(тв) + 2Сl2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить давление в 4 раза; Не влияет на б) повысить температуру на 40˚С (γ = 2) | |
4NH3(г) + 3O2(г) → 2N2(г) + 6H2O (г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить объем реакционной смеси в 3 раза; б) понизить температуру с 90˚С до 70˚С (γ = 2) | |
2Al(тв) + Fe2O3(тв) → 2Fe(тв) + Al2O3(тв) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить объем реакционной смеси в 3 раза; б) повысить температуру с 80˚С до 100˚С (γ = 2) | |
C2H2(г) + 2H2 (г) → C2H6(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить концентрации газовых реагентов в 3 раза; б) понизить температуру на 30˚С (γ = 3) | |
3C2H2(г) → C6H6(ж) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить концентрации газовых реагентов в 3 раза; б) повысить температуру на 30˚С (γ = 3) | |
C2H2(г) + H2O (ж) → CH3–CHO(ж) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить давление в 3 раза; б) понизить температуру с 70˚С до 40˚С (γ = 2) | |
Вариант | Задание |
SiO2(тв) + 2H2(г) → Si(тв) + 2H2O(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить давление в 3 раза; б) повысить температуру с 40˚С до 90˚С (γ = 2) | |
CO2(г) + Cl2(г) → COCl2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить объем реакционной смеси в 2 раза; б) понизить температуру на 30˚С (γ = 3) | |
Са(тв) + Cl2(г) → CaCl2(тв) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить объем реакционной смеси в 2 раза; б) повысить температуру на 30˚С (γ = 3) | |
2SO2(г) + O2(г) → 2SO3(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить концентрации газовых реагентов в 2 раза; б) понизить температуру с 50˚С до 30˚С (γ = 2) | |
S(тв) + H2(г) → H2S(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить концентрации газовых реагентов в 2 раза; б) повысить температуру с 30˚С до 50˚С (γ = 2) | |
Fe2O3(тв) + 3CO(г) → 2Fe(тв) + 3CO2(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) уменьшить давление в 2 раза; б) понизить температуру на 30˚С (γ = 2) | |
3H2(г) + N2(г) → 2NH3(г) Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если: а) увеличить давление в 2 раза; б) повысить температуру на 30˚С (γ = 2) |
Кинетическое уравнение:
Теоретический порядок реакции:
Расчет изменения скорости реакции:
а)
б)
Задание 11
Вариант | Задание |
Для обратимой реакции Fe2O3(тв) + 3CO(г) ↔ 2Fe(тв) + 3CO2(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить температуру; б) уменьшить давление; в) увеличить концентрацию CO2. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация СО равна 2 моль/л, к моменту наступления равновесия прореагировало 80% СО. | |
Для обратимой реакции S(тв) + H2(г) ↔ H2S(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить температуру; б) увеличить давление; в) увеличить концентрацию H2S. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация H2 равна 2 моль/л, а константа равновесия Кр = 10. | |
Для обратимой реакции 2NH3(г) ↔ 3H2(г) + N2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить температуру; б) увеличить давление; в) уменьшить концентрацию N2. Рассчитайте начальную концентрацию NH3 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [NH3] = 0,2 моль/л, [N2] = 0,8 моль/л, [Н2] = 2,4 моль/л. | |
Для обратимой реакции C2H2(г) + 2H2 (г) ↔ C2H6(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию C2H2. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация C2H2 равна 2 моль/л, начальная концентрация H2 равна 4 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 85% водорода. | |
Для обратимой реакции FeO(тв) + H2(г) ↔ Fe(тв) + Н2О(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию Н2О. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация водорода равна 0,5 моль/л, а константа равновесия Кр = 8. | |
Для обратимой реакции 2SO2(г) + O2(г) → 2SO3(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию SO3. Рассчитайте начальные концентрации SO2, O2 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [SO2] = 0,2 моль/л, [O2] = 0,3 моль/л, [SO3] = 0,8 моль/л. | |
Вариант | Задание |
Для обратимой реакции 2P(тв) + 3H2(г) ↔ 2PH3(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию PH3. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация водорода равна 3 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 80% водорода. | |
Для обратимой реакции 2PH3(г) ↔ 2P(тв) + 3H2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) увеличить температуру; в) увеличить концентрацию PH3. Рассчитайте начальную концентрацию PH3 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [PH3] = 0,5 моль/л, [H2] = 0,9 моль/л. | |
Для обратимой реакции 2H2S(г) + SО2(г) ↔ 3S(тв) + H2О(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию H2О. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация H2S равна 5 моль/л, начальная концентрация SО2 равна 2 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 50% сероводорода. | |
Для обратимой реакции СО2(г)↔ С(тв) + О2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) увеличить концентрацию О2. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация СО2 равна 0,8 моль/л, а константа равновесия Кр = 2. | |
Для обратимой реакции N2(г) + 2NО2(г) ↔ 4NО(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) уменьшить концентрацию NО2. Рассчитайте начальные концентрации N2, NО2 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [N2] = 0,2 моль/л, [NО2] = 0,3 моль/л, [NО] = 0,6 моль/л. | |
Для обратимой реакции SiH4(г) + 2O2(г) ↔ SiO2(тв) + 2H2O(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию O2. Рассчитайте начальные концентрации реагентов и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [SiH4] = 0,1 моль/л, [О2] = 0,3 моль/л, [H2O] = 0,8 моль/л. | |
Для обратимой реакции C2H5OH(г)↔ C2H4(г) + H2O(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) увеличить концентрацию C2H4. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [C2H5OH] = 0,4 моль/л, [C2H4] = 0,6 моль/л, [H2O] = 0,6 моль/л. | |
Вариант | Задание |
Для обратимой реакции C2H4(г) + H2O(г) ↔ C2H5OH(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) увеличить концентрацию C2H4. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация этилена равна 2 моль/л, начальная концентрация паров воды равна 2 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 70% C2H4. | |
Для обратимой реакции H2O(ж) + Сl2(г) ↔ HCl(р-р) + HClO(р-р) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) увеличить концентрацию Сl2. Рассчитайте равновесные концентрации веществ и константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация хлора равна 3 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 90% хлора. | |
Для обратимой реакции 4NО(г) ↔ N2(г) + 2NО2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию N2. Рассчитайте равновесные концентрации веществ и константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация оксида азота (II) равна 1 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 65% оксида азота (II). | |
Для обратимой реакции 3S(тв) + H2О(г) ↔ 2H2S(г) + SО2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию H2О. Рассчитайте начальную концентрацию паров воды и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [H2О] = 0,4 моль/л, [H2S] = 0,8 моль/л, [SО2] = 0,4 моль/л. | |
Для обратимой реакции С(тв) + О2(г) ↔ СО2(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию СО2. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация кислорода равна 2 моль/л, а константа равновесия Кр = 20. | |
Для обратимой реакции Fe(тв) + H2О(г) ↔ FeО(тв) + Н2(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию Н2О. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация паров воды равна 4 моль/л, а константа равновесия Кр = 5. | |
Для обратимой реакции 2SO3(г) ↔ 2SO2(г) + O2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию SO3. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация оксида серы (VI) равна 2 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 60% SO3. | |
Вариант | Задание |
Для обратимой реакции 2HBr(г) + 2Cl2(г)↔ 2HCl(г) + Br2(ж) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию HBr. Рассчитайте равновесные концентрации реагентов и константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация HBr равна 4 моль/л, начальная концентрация Cl2 равна 2 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 80% хлора. | |
Для обратимой реакции C2H6(г) ↔ C2H2(г) + 2H2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) уменьшить температуру; в) увеличить концентрацию C2H6. Рассчитайте начальную концентрацию C2H6 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [C2H6] = 0,5 моль/л, [C2H2] = 0,3 моль/л, [Н2] = 0,9 моль/л. | |
Для обратимой реакции H2S(г) ↔ S(тв) + H2(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить давление; б) увеличить температуру; в) уменьшить концентрацию H2S. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, если начальная концентрация H2S равна 1 моль/л, а константа равновесия Кр = 4. | |
Для обратимой реакции 3H2(г) + N2(г) ↔ 2NH3(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) уменьшить температуру; б) уменьшить давление; в) увеличить концентрацию NH3. Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация N2 равна 1 моль/л , начальная концентрация H2 равна 3 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 75% азота. | |
Для обратимой реакции 2Fe(тв) + 3CO2(г) ↔ Fe2O3(тв) + 3CO(г) – Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если: а) увеличить температуру; б) увеличить давление; в) уменьшить концентрацию CO2. Рассчитайте начальную концентрацию CO2 и константу равновесия данной реакции, если равновесные концентрации веществ равны [CO2] = 0,2 моль/л, [CO] = 2 моль/л. |
Уравнение реакции (переписать из задания):
Направление смещения равновесия (в сторону прямой или в сторону обратной реакции):
а)
б)
в)
Расчет константы равновесия:
Задание 12
Для данной реакции рассчитайте изменение энтальпии ΔН298, энтропии ΔS298 и энергии Гиббса ΔG298. Рассчитайте температурную область самопроизвольного протекания реакции. Рассчитайте константу равновесия данной реакции при стандартных условиях (таблицы стандартных термодинамических потенциалов приведены в приложении), [таблица 9].
Таблица 9
Вариант | Уравнение реакции |
2N2(г) + 6H2O(г) → 4NH3(г) + 3O2(г) | |
NH3(г) + HCl(г) → NH4Cl (тв) | |
4NH3(г) + 3O2(г) → 2N2(г) + 6H2O (г) | |
2Al2O3(тв) + 3C(графит) → 4Al(тв) + 3CO2(г) | |
CO2(г) + Cl2(г) → COCl2(г) | |
COCl2(г) → CO2(г) + Cl2(г) | |
Fe(тв) + Н2О(г) → FeO(тв) + H2(г) | |
SiH4(г) + 2O2(г) ↔ SiO2(тв) + 2H2O(г) | |
2H2S(г) + SО2(г) ↔ 3S(тв) + H2О(г) | |
C2H2(г) + 2H2 (г) ↔ C2H6(г) | |
MgO(тв) + CO2(г) → MgCO3(тв) | |
FeO(тв) + H2(г) → Fe(тв) + H2O(г) | |
CO2(г) + 4H2(г) → CH4(г) + 2H2O(г) | |
4NО(г) ↔ N2(г) + 2NО2(г) | |
CH4(г) + 2O2 (г) → CO2(г) + 2H2O(г) | |
C2H4(г) + 3O2(г) → 2CO2(г) + 2H2O(г) | |
CaCO3(тв) → CaO(тв) + CO2(г) | |
NH4Cl (тв) → NH3(г) + HCl(г) | |
3S(тв) + H2О(г) ↔ 2H2S(г) + SО2(г) | |
3C2H2(г) → C6H6(ж) | |
C2H2(г) + H2O (ж) → CH3–CHO(ж) | |
SiO2(тв) + 2H2(г) → Si(тв) + 2H2O(г) | |
2SO3(г) → 2SO2(г) + O2(г) | |
C2H4(г) + H2O(г) ↔ C2H5OH(г) | |
2SO2(г) + O2(г) → 2SO3(г) |
Расчет изменения энтальпии:
Расчет изменения энтропии:
Расчет изменения энергии Гиббса
Определение температурной области самопроизвольного протекания реакции:
Расчет константы химического равновесия Кр при стандартных условиях:
РАСЧЁТНАЯ РАБОТА №3
Задание 13
Укажите степень окисления каждого атома в веществах А, В и С. Определите окислительно-восстановительные свойства веществ А, В и С (вещество может быть только окислителем, вещество может быть только восстановителем, вещество может быть и окислителем и восстановителем в зависимости от условий). Напишите уравнения реакций, данных в вашем варианте, найдите коэффициенты в этих уравнениях методом электронного баланса. Рассчитайте эквиваленты окислителя и восстановителя в этих реакциях, [таблица 10].
Таблица 10
Вариант | Вещества, уравнения реакций |
А – H2S; В - Cu; С - H2SO4 1. Сu + H2SO4 (конц) → SO2 + … 2. H2S + H2SO4 (конц) → S + … | |
А – С; В - Mg; С – HNO3 1. С + HNO3 → NO + … 2. Mg + HNO3 → NH3 + … | |
А – H2O2; В – KMnO4; С – NaNO2 1. H2O2 + NaNO2 → NaNO3 + … 2. H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + … | |
А – Na2SO3; В – H2O2; С – KMnO4 1. Na2SO3 + KMnO4 + H2O → MnO2 + … 2. H2O2 + Na2SO3 → Na2SO4 + … | |
А – Cu2O; В – H2O2; С – KMnO4 1. Cu2O + H2O2 → CuO + … 2. H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + … | |
А – MnO2; В – HCl; С – Mg 1. MnO2 + HCl → MnCl2 + … 2. HCl + Mg → … | |
А – Cl2; В – KBr; С – KNO2 1. Cl2 + KOH → KCl + KClO3 + … 2. Cl2 + KBr → … | |
А – Na2SO3; В – KMnO4; С – H2S 1. Na2SO3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + … 2. Na2SO3 + H2S → S + … | |
А – P; В – HNO3; С – NH3 1. P + HNO3 + H2O → NO + H3PO4 2. HNO3 + NH3 → N2O + … | |
А – H2S; В – SO3; С - KMnO4 1. H2S + SO3 → S + … 2. H2S + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + … | |
А – FeSO4; В – KMnO4; С - Mg 1. FeSO4 + Mg → … 2. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + … | |
А – HI; В – H2O2; С – HIO3 1. HI + H2O2 → I2 + … 2. HIO3 + H2O2 → I2 + … | |
А – CO; В – H2; С – HNO3 1. CO + H2 → C + … 2. CO + HNO3 → NO + … | |
А – NaNO2; В – KMnO4; С – NH4Cl 1. NaNO2 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + … 2. NaNO2 + NH4Cl → N2 + … | |
А – FeSO4; В – K2Cr2O7; С - Mg 1. FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + … 2. FeSO4 + Mg → … | |
А – PbO2; В – H2O2; С – H2S 1. PbO2 + H2O2 + H2SO4 → PbSO4 + … 2. H2S + H2O2 → S + … | |
А – Na2C2O4; В – KMnO4; С – NaNO2 1. Na2C2O4 + KMnO4 + H2SO4 → CO2 + … 2. NaNO2 + KMnO4 + H2O → MnO2 + … | |
А – I2; В – H2S; С – HClO3 1. I2 + H2S → S + … 2. I2 + HClO3 + H2O → HCl + HIO3… | |
А – HNO3; В – S; С – Cu2O 1. HNO3 + S → SO2 + NO +… 2. HNO3 + Cu2O → NO + … | |
А – NO2; В – NH3; С – O2 1. NO2 + NH3 → NO +… 2. NO2 + O2 + H2O → … | |
А – MnO2; В – HCl; С – KMnO4 1. MnO2 + HCl → MnCl2 + … 2. MnO2 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + … | |
А – HNO3; В – Fe; С – FeCl3 1. HNO3 + Fe → NO +… 2. Fe + FeCl3 → … | |
А – Fe2O3; В – HI; С – HNO3 1. Fe2O3 + HI → FeI2 +… 2. HI + HNO3 → NO +… | |
А – K2SO3; В – SO2; С – KMnO4 1. K2SO3 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + … 2. SO2 + KMnO4 + H2O → MnO2 + … | |
А – K2Cr2O7; В – Na2SO3; С - KI 1. K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + … 2. K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → I2 + … |
Cтепень окисления каждого атома в веществах
А: В: С:
Окислительно-восстановительные свойства веществ
А:
В:
С:
Уравнения реакций, электронный баланс, расчет эквивалентов окислителя и восстановителя:
1.
2.
Задание 14
а) Напишите уравнения электродных процессов при электролизе водного раствора соли А с инертными электродами. Рассчитайте массы веществ, выделившихся на катоде и аноде при данной силе тока I за время t.
б) Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов, составьте схему гальванического элемента, состоящего из двух металлов B и C, погруженных в растворы их солей с концентрацией 1М. Напишите уравнения катодного и анодного процессов, токообразующую реакцию и рассчитайте ЭДС этого элемента.
в) Пользуясь таблицей стандартных электродных потенциалов (приложение), подберите анодное и катодное покрытие для металла D. Рассчитайте потенциал данного металла, погруженного в раствор его соли с концентрацией СМ. Напишите уравнения коррозии металла D, протекающей а) на воздухе, б) во влажном воздухе, в) в кислой среде, [таблица 11].
Таблица 11
Вариант | Соль А | Металлы B и C | Металл D |
NaNO3, I = 8A, t = 1 час | Zn и Ag | Pb, СМ=0,01 | |
AuI3, I = 9A, t = 1 час | Al и Sn(II) | Mg, СМ=0,05 | |
AgNO2, I = 11A, t = 2 часа | Au (III) и Fe (II) | Ge, СМ=0,08 | |
K2S, I = 4A, t = 1 час | Cu (II) и Sn | Al, СМ=0,4 | |
CuSO4, I = 3A, t = 3 часа | Al и Ni(II) | Cu, СМ=0,15 | |
Na2SO4, I = 1A, t = 4 часа | Co и Ag | Ti, СМ=0,45 | |
AuCl3, I = 10A, t = 2 часа | Sn и Fe (II) | Ag, СМ=0,6 | |
MgSO4, I = 13A, t = 1 час | Pb и Al | V, СМ=0,02 | |
NaCl, I = 4A, t = 2 часа | Zn и Cu(II) | Al, СМ=0,015 | |
Cu(NO3)2, I = 2A, t = 3 часа | Be и Cd | Mn, СМ=0,06 | |
NaF, I = 15A, t = 1 час | Ag и Co | Pt, СМ=0,025 | |
CuCl2, I = 2A, t = 1 час | Mg и Fe (II) | Zn, СМ=0,3 | |
KNO3, I = 6A, t = 2 часа | Cr(III) и Mn(II) | Be, СМ=0,25 | |
CuF2, I = 12A, t = 2 часа | Al и Fe (II) | Cr, СМ=0,7 | |
KCl, I = 5A, t = 2 часа | Cu (II) и Au (III) | Ti, СМ=0,09 | |
AgClO4, I = 8A, t = 2 часа | V и Co | Fe, СМ=0,5 | |
KI, I = 14A, t = 2 часа | V и Ni(II) | Cd, СМ=0,035 | |
CuI2, I = 6A, t = 5 часов | Pb и Fe (II) | Co, СМ=0,03 | |
K2SO4, I = 7A, t = 3 часа | Ti и Fe | Ni, СМ=0,045 | |
AgNO3, I = 7A, t = 4 часа | Cd и Cu(I) | Sn, СМ=0,04 | |
CaCl2, I = 5A, t = 1 час | V и Mg | Cu, СМ=0,055 | |
NaNO3, I = 8A, t = 1 час | Zn и Ag | V, СМ=0,2 | |
AuI3, I = 9A, t = 1 час | Al и Sn(II) | Ag, СМ=0,35 | |
Na2S, I = 9A, t = 2 часа | Cr (III) и Sn | Mn, СМ=0,07 | |
Cu(NO2)2, I = 1A, t = 3 часа | Mg и Cu (II) | Al, СМ=0,1 |
а)
б)
в)
Задание 15
а) Напишите электронную и электронно-графическую формулу для данного атома в основном и возбужденном состояниях. Определите возможные валентности этого атома.
б) Укажите типы химических связей между атомами в данных соединениях. Составьте структурные формулы данных веществ и укажите направление поляризации связей в этих соединениях, [таблица 12].
Таблица 12
Вариант | а | б |
Be | HCl ; H2SiO3 | |
Ge | MgCl2 ; CH4 | |
Ca | CuO ; BH3 | |
K | AlCl3 ; HClO3 | |
Br | N2 ; Сa(OH)2 | |
Se | NaHSO4 ; BaS | |
Zn | HCl ; NaCl | |
Sc | S8 ; HF | |
Ti | O2 ; H2SO4 | |
Mn | HClO ; KOH | |
V | Al(OH)3 ; F2 | |
Cl | MgSO4 ; SiH4 | |
S | NaOH ; I2 | |
P | Ba(OH)2 ; PH3 | |
H | NH3 ; KCl | |
Li | Na2SO4 ; O2 | |
Si | P4 ; HI | |
Al | N2H4 ; CaCl2 | |
Mg | CaOHCl ; O2 | |
Na | H2 ; H2CO3 | |
F | H2SO3 ; Br2 | |
O | H2S ; CaO | |
N | H2SO4 ; Cl2 | |
C | H2CO3 ; CaS | |
B | H3PO4 ; N2 |
а) Электронная и электронно-графическая формула для данного атома в основном и возбужденном состояниях:
Возможные валентности этого атома:
б) Типы химических связей между атомами в данных соединениях:
Структурные формулы данных веществ, направление поляризации связей в этих соединениях: