Вопросы и задачи для самоподготовки

1. Какие реакции называют: а) необратимыми; б) обратимыми; в) прямыми; г) обратными? Приведите соответствующие примеры.

2. Одинаковы или различны значения констант скоростей для прямой и обратной реакции? Объясните.

3. Как изменяются скорости прямой и обратной реакции? Чем обусловлено и в какое состояние приводит данную систему?

4. Что называют химическим равновесием? Почему оно является динами-ческим? Что понимают под равновесной концентрацией?

5. Что называют константой химического равновесия? Зависит ли эта величина от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления?

6. Объясните, почему числовое значение константы равновесия определяет глубину превращения исходных веществ в продукты реакции.

7. Почему в выражение для константы равновесия не входят концентрации веществ, находящихся в твердой фазе?

8. Какими параметрами характеризуется химическое равновесие? Перечислите.

60

9. Какой процесс называют смещением (сдвигом) химического равновесия.

10.На конкретных примерах покажите, как смещается равновесие системы под влиянием изменения: а) концентрации одного из реагирующих веществ; б) температуры; в) давления.

11.Скорость какой химической реакции (экзо- или эндотермической) больше увеличивается при нагревании равновесной системы?

12. Влияет ли катализатор на положение равновесия и почему? Зависит ли константа равновесия от катализатора?

13. Для какой реакции  прямой или обратной  энергия активации больше, если прямая реакция идет с выделением теплоты?

14. Если при данной температуре константа скорости прямой реакции имеет большее значение, чем константа скорости обратной, то какая из них будет экзотермической?

15. Напишите выражение K_р для следующих реакций:

а) 2NО_(г) + О_2(г) ↔2 NО_2(г) б) СH₃СООН_(р) ↔ СН₃СОО^ _(р) + Н⁺(р)

в) МgСО_3(к) ↔ МgО_(к) + СО_2(г) г) [НgJ₄]^2 _(р) ↔ Нg²⁺_(р) + 4I^ _(р)

д) Н₂О_(ж) ↔ Н⁺_(р) + ОН^ _(р) е) 3Fe_(к) + 4Н₂О_(ж) ↔ Fe₃О_4(к) + 4Н_2(г)

16. При 450⁰С константа равновесия реакции Н₂ + I₂↔ 2НI равна 50. Чему равна константа равновесия реакции диссоциации НI при той же температуре? Ответ: 0,02.

17. Вычислите константу равновесия для гомогенной реакции А + В ↔ С + D, если исходные концентрации веществ А и В были равны по 0,8 моль/л, а равновесная концентрация вещества С равна 0,6моль/л. Ответ: 9.

18. Какое значение имеет константа равновесия K_р реакции: 2НI_(г) ↔ Н_2(г) + I_2(г) при 448⁰С, если парциальные равновесные давления газов при этой температуре составляют: p(HI) = 40,5 кПа, р(H₂) = 75,2кПа, р(I₂) = 0,436 кПа? Ответ: 0,02.

19. В системе РСI_5(г) ↔ РСI_3(г) + СI_2(г) равновесиe при 500 K установилось, когда исходная концентрация РСI₅, равная I моль /л, уменьшилась до 0,46 моль/л. Вычислите _Kр этой реакции при указанной температуре. Ответ: 0,634.

20. Рассчитайте константу равновесия реакции: 4НСI _(г)+ О_{2 (г)} ↔ 2СI_2(г) + 2Н₂О_(г), если начальные количества веществ были 2,4 моль НСI и 1,2 моль О₂, а к моменту наступления равновесия осталось непрореагировавшим 0,8 моль хлороводорода. Объём реакционного сосуда равен 4 л. Ответ: 0,625.

21.Определите константу равновесия реакции: N_2(г)+ 3Н_2(г) ↔ 2NH_3(г), если при некоторой температуре в реакционный сосуд, объёмом 10 л введено 0,05 моль N₂ и 0,52 моль Н₂, а к моменту установления равновесия образовалось 0,04 моль аммиака. Ответ: 54,8.

22. При 650⁰С константа равновесия системы СО_2(г)+Н_2(г) ↔ СО_(г)+Н₂О_(г) равна единице. В начальный момент концентрации СО₂ и Н₂ были соответственно

равны 0,2 и 0,8 моль/л. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ. Ответ: 0,04; 0,64; 0,16; 0,16 моль/л.

61

23. Для реакции FeO_(к) + CO_(г) ↔ Fe_(к) + CO_2(г) константа равновесия при 1000⁰С равна 0,5. Начальные концентрации СО и СО₂ были соответственно равны 0,05 и 0,01 моль /л. Определите их равновесные концентрации.

Ответ: 0,04 и 0,02 моль/л.

24. Рассчитайте константу равновесия реакции N₂O₄2NO_2, если начальная концентрация N₂O₄ составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% N₂O₄. Ответ: 0,16.

25. Какие условия будут способствовать большему выходу SO₃ по реакции 2SO₂ + О₂ ↔ 2SO₃; Н⁰₂₉₈ = 98,9 кДж/моль? Какая масса SО₂ израсходуется при образовании SO₃ массой 10 г? Ответ: 8 г.

26. В какую сторону сместится равновесие реакции:

а) 2Н₂S_(г) ↔2H_2(г) + S_2(к) ; Н = 40,13 кДж

б) N₂O_4(ж) ↔2NO_2(г); Н = 66,55 кДж

в) СО_(г) + Н₂О_(г) ↔СО_2(г) + Н_2(г); Н = 40,96кДж

1) при повышении температуры;

2) при повышении давления?

27. В какую сторону будет смещаться равновесие при повышении температуры в системе:

а) N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ↔ 2NH_{3 (г)}, H⁰₂₉₈ = 92,4 кДж

б) 2CO_{2 (г)} ↔ 2CO_(г) + O_{2 (г)}, H⁰₂₉₈ = 566 кДж

в) 4HCl_(г) + O_2(г) ↔ 2Cl_2(г) + 2H₂O_(ж) , H⁰₂₉₈ = 202,4 кДж

28. Укажите, какими изменениями концентрации реагирующих веществ можно сместить вправо равновесие реакции: CO_2(г)+ C_{(графит)} ↔ 2CO_(г).