Раздел 2. Приобретение компетенций и закрепление навыков
Домашние задания А) и Б) выполняются в обязательном порядке не позднее, чем до начала следующего аудиторного занятия в письменном виде на отдельном бумажном носителе.
А) Домашнее задание №3 для закрепления навыков решения задач
по теме «Скорость химической реакции, её зависимость от природы реагентов, концентрации и температуры. Химическое равновесие. Условия смещения равновесия»
1. Константа скорости реакции синтеза йодоводорода, протекающей по уравнению
Н2(г) +I2(г) = 2HI(г),
при некоторой температуре составила 0,16. Определите скорость этой реакции в начальный момент времени, когда концентрации реагентов были равны С0μ(Н2) = 0,04 моль/л и С0μ(I2) = 0,05 моль/л, а также в момент, когда прореагирует 75% водорода. Как изменилась скорость этой реакции?
2. Определите, при какой температуре реакция закончится за 45 мин, если при 293 К на это требуется 3 ч. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2.
3. Реакция термического разложения этана является реакцией первого порядка. При 823 К константа скорости реакции равна 2,5·105с-1, а при 903 К – 141,5·105с-1. Рассчитайте энергию активации и период полупревращения (τ½) этой реакции при 873 К.
4. Разложение оксида азота (1) на поверхности золотого катализатора при высоких температурах протекает по уравнению
2N2O(г) + [Au](т) = 2N2(г) +O2(г) + [Au](т).
При начальной концентрации N2O, равной 3,2 моль/л, константа скорости этой реакции составила 5·10-4л/моль·мин. Определите время, за которое разложится 25% исходного количества вещества.
5. Докажите, что реакция взаимодействия муравьиного альдегида и пероксида водорода с образованием муравьиной кислоты и воды является реакцией второго порядка. Известно, что через 2 ч после начала в системе осталось 50% реагентов, а через 2 ч 40 мин концентрация муравьиной кислоты снизилась до 0,215 моль/л. Начальные концентрации НСОН и Н2О2 были одинаковыми и равными 0,50 моль/л.
6. Реакция синтеза аммиака при 723 К протекает по уравнению
N2+ 3H2<=> 2NH3.
Константа равновесия при этой температуре КР= 5,34·10-8. Определите парциальное давление аммиака, если парциальные давления азота и водорода равны соответственно 65 717 и 20 380 Па.
7. При некоторой температуре из 1 моля сульфохлоридаSO2Cl2, находящегося в
закрытом сосуде емкостью 20 л, разлагается 0,5 моль вещества по уравнению
SO2Cl2 <=>SO2 +Cl2.
Определите константу равновесия этой реакции.
8. Рассчитайте изменение общего давления в гетерогенной равновесной системе
2PbS(т) + 3O2(г)<=> 2PbO(т) + 2SO2(г),
если начальная концентрация кислорода составляла 0,1 моль/л, а к моменту равновесия прореагировало 30% исходного газообразного вещества.
9. Определите, в какую сторону сместится равновесие реакции разложения
2А(г) <=> 2С(г) + D(г) +ΔН,
если увеличить давление в системе в 2 раза и одновременно понизить температуру на 300. Температурные коэффициенты прямой и обратной реакций равны соответственно 2,7 и 3,3.
10. Равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции этерификации
СН3СООН + С2Н5ОН <=> СН3СООС2Н5+ Н2О,
равны (моль/л): Сμ(СН3СООН) = 0,02; Сμ(С2Н5ОН) = 0,32: Сμ(СН3СООС2Н5) = 0,08: Сμ(Н2О) = 0,08. Определите равновесные концентрации компонентов после смещения равновесия вследствие увеличения концентрации этанола в 4 раза.