- •Раздел 4
- •4.2. Химическое равновесие
- •где k 1, k 2 – константы скорости прямой и обратной реакций соответственно, [A], [B], [C], [D] – равновесные концентрации соединений A, B, C, D, a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты в уравнении.
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Пример 2.
- •Решение
- •Выразим скорость реакции до повышения давления
- •Пример 3.
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Пример 6.
- •Решение
- •Решение
- •Решение
Пример 3.
Реакция между веществами А и В протекает по уравнению 2А + В = С. Исходные концентрации веществ А и В составляют 6 моль/л и 4 моль/л соответственно. Константа скорости реакции k = 0,05. Вычислите скорость химической реакции в момент, когда в реакционной смеси концентрация вещества В составляет 3 моль/л.
Дано: |
Решение |
|
СА1 = 6 моль/л |
2А + В = С |
|
СВ1 = 4 моль/л |
||
СВ2 = 3 моль/л |
Расчет скорости реакции проводим по закону |
|
k = 0,05 |
действия масс |
|
|
|
V = k · СA22 · СB2 |
V = ? |
|
|
Для вычисления скорости реакции необходимо знать концентрации реагирующих веществ. Концентрация
СВ2 известна из условия задачи. Чтобы найти СА2, определим, какое количество вещества А вступило в реакцию к моменту, когда концентрация вещества В составила 3 моль/л. Из уравнения процесса следует, что 2 моля вещества А взаимодействуют с 1 молем вещества В. Следовательно, расход вещества А вдвое превысит расход вещества В, т.е.
DСА= 2DСВ
DСВ = СВ1 – СВ2 = 4 – 3 = 1 (моль/л)
СА2 = СА1 – DСА = 6 – 2·1= 4 (моль/л) V = 0,05 · 42 · 3 = 2,4 (моль/(л·с)
Ответ: V = 2,4 моль/(л·с).
Пример 4.
При 25 0С некоторая реакция заканчивается за 4 минуты. Вычислите, через какое время завершится данная реакция, если ее проводить при 45 0С. Температурный коэффициент реакции равен 3.
Дано: |
|
|
|
Решение |
|
|
|
||
t1= 4 мин. |
Из выражения (4.4) найдем, во сколько раз |
|||
t 1 = 25 0С |
увеличилась скорость реакции при повышении |
|||
t 2 = 45 0С |
температуры |
|
|
|
g =3 |
V2 |
(t2–t1)/10 |
(45–25)/10 |
|
|
¾¾ = g |
|
= 3 |
= 32 = 9 |
|
V1 |
|
|
|
t2 = ? |
Так как скорость реакции обратно пропорциональна |
|||
|
|
|
t1 |
4·60 |
|
времени, то t2 = |
¾¾ = ¾¾ = 26,7 (с.) |
||
|
|
|
9 |
9 |
Ответ: t2 = 26,7 с.
56