Основы химической кинетики

1. Что называется скоростью химической реакции и каковы ее единицы? Какие факторы влияют на скорость химической реакции?

Как изменится скорость реакции, протекающей по уравнению

2H₂S _(г) + O_{2 (г)} = 2S _(ромб.) + 2H₂O _(г) ,

в результате: 1) увеличения концентрации сероводорода в 3 раза; 2) уменьшении объема реакционного сосуда в 2 раза (при тех же химических количествах реагентов)?

2. Сформулируйте закон действующих масс и укажите условия его применимости. Каков физический смысл константы скорости реакции?

Запишите математические выражения закона действующих масс для процессов:

1. CaO _(к) +CO_{2 (г)} = CaCO_{3 (к)}

2. NH_{3 (г)} + HCl _(г) = NH₄Cl _(к)

3. 2NO_{2 (г)} = 2NO _(г) +O_{2 (г)}

3. Как и почему влияет температура на скорость химических реакций? Что такое температурный коэффициент скорости реакции?

Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 45 °С до 85 °С ?

4. Что такое энергия активации и активированный комплекс? Поясните на энергетической диаграмме хода химической реакции.

В сосуд объемом 2 дм³ ввели оксид серы(IV) массой 3,2 г и кислород массой 6,4 г. Рассчитайте скорость реакции

2SO_2 (г) + O_2 (г) = 2SO_{3 (г)}

в начальный момент и в момент, когда масса оксида серы(IV) уменьшилась в 2 раза. Константа скорости данной реакции равна 2,5.

5. Какие вещества называются катализаторами? В чем заключается ускоряющее действие катализатора? Поясните с использованием энергетической диаграммы хода реакции.

В сосуд объемом 10 дм³ ввели азот массой 28 г и водород массой 6 г. Рассчитайте константу равновесия системы

N_{2 (г)} +3H_{2 (г)}  ↔ 2NH_{3 (г)} ,

если к моменту наступления равновесия масса азота уменьшилась на 10 % .

6. Какое состояние реакционной системы называется химическим равновесием? Что такое константа химического равновесия? Каков ее физический смысл?

Химическое равновесие 2NO _(г) + O_{2 (г)} ↔ 2NO_{2 (г)} установилось при концентрациях оксида азота (II), кислорода и оксида азота(IV), равных, соответственно, 0,08, 0,03 и 0,02 моль/дм³. Вычислите константу равновесия указанной реакции и исходные концентрации оксида азота(II) и кислорода.

7. Какие факторы влияют на смещение химического равновесия? Укажите, в какую сторону сместится равновесие в каждой из систем:

1. COCl_{2 (г)} ↔ CO _(г) + Cl_{2 (г)} – 113 кДж;

2. 2СО _(г) + О_{2 (г)}  ↔ 2CO_{2 (г)} + 565 кДж;

3. H_{2 (г)} + I_{2 (г)}  ↔ 2HI _(г); ΔН = – 26 кДж;

4. N_{2 (г)} + О_{2 (г)} ↔ 2NO _(г); ΔН = 181 кДж

в результате: а) повышения температуры; б) увеличения давления.

8. Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Проиллюстрируйте его на конкретных примерах.

Константа равновесия гомогенной системы N_{2 (г)} +3H_{2 (г)} ↔ 2NH_{3 (г)} при температуре 400 °С равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака равны, соответственно, 0,2 и 0,08 моль/дм³. Вычислите равновесную и начальную концентрации азота.

9. Напишите математическое выражение для константы равновесия реакции:

Fe₂O_{3 (тв)} + 3H_{2 (г)} ↔ 2Fe _(тв) + 3H₂O _(г).

Константа равновесия системы CO _(г) + H₂O _(г) ↔ CO_{2 (г)} + H_{2 (г)} при некоторой температуре равна 1. Начальная концентрация оксида углерода(II) cоставляла 1 моль/дм³, а к моменту наступления равновесия она оказалась равной 0,5 моль/дм³. Чему была равна начальная концентрация водяного пара? Изменится ли давление в системе в результате реакции?

0. Напишите математическое выражение для константы равновесия процесса:

Sn⁴⁺_(р-р) + 2Fe²⁺_(р-р) ↔ Sn²⁺_(р-р) + 2Fe³⁺_(р-р).

При 1000 °С константа равновесия реакции

FеО _(к)  + СО _(г) ↔ Fе _(к) + СО_{2 (г)}

равна 0,5. Вычислите равновесные концентрации СО и СО₂, если их начальные концентрации были равны, соответственно, 0,05 и 0,01 моль/дм³.

Т е м а V