3.3. Исследование влияния изменения концентрации на смещение равновесия

В четыре пробирки внести по 5-10 капель разбавленных раство­ров Fe(N0₃)₃ и NH₄CNS. Легким встряхиванием размешать растворы. В смеси растворов протекает обратимая реакция

Fe(NO₃)₃ + 3NH₄CNS Fe(CNS)₃ + 3NH₄NO₃.

Окраску растворам в пробирках придает Fe(CNS)₃, и чем его больше, тем интенсивность окраски будет выше.

В одну из пробирок добавить 2–3 капли концентрированного рас­твора Fe(NO₃)₃, во вторую пробирку – 2–3 капли концентрированного раствора NH₄CNS. В третью пробирку насыпать несколько кристаллов NH₄NO₃ и встряхнуть ее для перемешивания. Сравнить окраски раство­ров в этих трех пробирках с окраской контрольного раствора в четвер­той пробирке.

Как изменилась концентрация Fe(CNS)₃ в каждой из трех проби­рок? Исходя из изменения интенсивности окраски, определить направление смещения равновесия. Написать уравнение константы для данной реакции. Все наблюдения записать в таблице 3.

Таблица 3

№	Добавленный раствор	Изменение интенсивности окраски раствора	Направление смещения равновесия
1
2
3

3.4. Исследование влияния изменения температуры на смещение равновесия

При действии йода на крахмал образуется непрочное адсорбцион­ное вещество, окрашенное в синий цвет. Эта реакция является экзотер­мической, и ее можно условно изобразить уравнением:

Крахмал + Йод Окрашенное вещество ΔН < О.

Налить в две пробирки по 2–3 мл раствора крахмала и добавить по 2–3 капли йодной воды. Наблюдать появление синей окраски. Нагреть одну из пробирок. Что наблюдается? Сделать вывод о направлении смещения равновесия в этой реакции при повышении температуры.

4. Задачи для самостоятельной работы

1. Для следующих реакций написать уравнение скорости реакции и определить, как изменится скорость, если концентрацию первого веще­ства увеличить в 2 раза:

1) 2NO + Br2 = 2NOBr;	9) 2SO2 + О2 = 2SO3;
2) СО + Сl2 = СОСl2;	10) N2 + ЗН2 = 2NH3;
3) С2Н4 + Н2 = С2Н6;	11) 2Н2О+2Сl2= 4НСl+ О2;
4) О2 + 2Н2 = 2Н2О;	12) 2NO + O2 = 2NO2;
5) 2NOCl = 2NO + Сl2;	13) РСl3 + Сl2 = РСl5;
6) 3А + В = А3В;	14) 2NOF = 2NO + F2;
7) A(Т) + 2В(Г) = АВ2(Г);	15) СО + Н2О = СО2 + Н2;
8) 4NH3 +3O2 = 2N2 + 6H2O; 17) 4HCl + O2 = 2Cl2 + 2H2O; 18) 3Fe2O3 (T) + CO(Г) = CO2 (Г) +2Fe3O4(Т) 19)4NH3 +5O2 = 4NO + 6H2O 20)4Н2О(Г)+3Fe(Т)= Fe3O4(Т) + H2(Г);	16) NH3 + HCl = NH4Cl(T);

2. Написать выражение константы равновесия для следующих ре­акций:

1) СО + Н2О СO2 + H2;	9) 2NO + Вr2 2NOBr;
2) 2Н2O +2Сl2 4НСl + O2;	10) РСl3 + Сl2 PСl5;
3) 2HF H2 + F2;	11) А(T) + 2B(Г) АB2(Г);
4) 4НI + O2 2Н2О + 2 I2;	12) C(Т) + СO2 2СО;
5) 4Н2O(Г) +3Fe(T) Fе3О4(T)+ 4Н2(Г);	13) ЗА + В А3В;
6) 2NOF 2NO + F2;	14) СОСl2 СО + Сl2;
7) N2 + 3Н2 2NH3;	15) 2НСl H2 + Сl2;
8) 2SO2 + O2 2SO3;	16) 4NH3 +5O2 4NO + 6H2O
17) NH3 + HCl NH4Cl(T)	18) 4HCl + O22Cl2 + 2H2O
19) 4NH3 +3O2 2N2 +6H2O	20) 3Fe2O3 (T)+CO(Г) CO2 (Г) +2Fe3O4 (Т)

3. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры на 30°, если

1) γ = 2; 2) γ = 3; 3) γ = 2,5; 4) γ = 3,2; 5) γ = 2,9.

На сколько градусов следует повысить температуру системы, что­бы скорость протекающей в ней реакции увеличилась в 20 раз, если

6) γ = 2; 7) γ = 3; 8) γ = 3,5; 9) γ = 2,8; 10) γ = 4.

Скорость реакции при 0°С равна единице, ее температурный коэффициент равен трем. Чему равна скорость этой реакции при

11) 50°С; 12) 100°С; 13) 200°С.

Скорость реакции при 100°С равна единице, ее температурный коэффициент равен двум. Во сколько раз медленнее протекает эта реак­ция при

14) 20°С; 15) 50°С.

Как и во сколько раз изменится скорость химической реакции при повышении температуры от 10⁰С до 30⁰С, если:

16) γ = 2; 17) γ = 3; 18) γ = 2,5; 19) γ = 3,2; 20) γ = 2,9.

4. Куда сместится равновесие обратимой реакции, если изменить а) концентрацию, б) давление, в) температуру так, как указано в таблице 4.

Таблица 4

Уравнение обратимой реакции	ΔH реакции, кДж	Изменение концентрации	Изменение давления	Изменение температуры
1. COCl2 = CO + Cl2	+113	увелич.CO	понизить	повысить
2. 2CO = CO2 + C(T)	-171	уменьш.CO2	понизить	понизить
3. 2SO3 = 2SO2 + O2	+192	увелич.SO3	повысить	повысить
4. N2 + 3H2 = 2NH3	-92	уменьш.H2	понизить	повысить
5. CH4 + CO2 = 2CO + 2H2	+247,4	уменьш.CH4	повысить	повысить
6. 2CH4 = C2H2 + 3H2	+376,5	увелич.C2H2	понизить	понизить
7. 2S(T) + 3O2(Г) = 2SO3(Г)	-790	уменьш.SO3	понизить	повысить
8. 2KClO3(T) = 2KCl(T) +3O2(Г)	-99	увелич.O2	повысить	понизить
9. Ba(T) + Cl2(Г) = BaCl2(T)	-860	увелич.Cl2	понизить	повысить
10. 2KClO4(T) = KCl(T) +3O2(Г)	+33	уменьш.O2	повысить	повысить
11. 2NO2 = N2O4	-57	увелич.N2O4	повысить	повысить
12. 2H2 + O2 = 2H2O(Г)	-483,6	увелич.O2	повысить	понизить
13. CaCO3(T) = CaO(T) + СO2(Г)	+179	уменьш.CaO	понизить	повысить
14. 2CO + O2 = 2CO2	-566	увелич.CO	повысить	понизить
15. N2 + O2 = 2NO	+180	уменьш.N2	повысить	повысить
16. CO(Г) + 2Н2(Г) = СН3ОН(Г) 17. СО2 + С(Т) = 2СО 18. 2Н2 +О2 = 2Н2О(Г) 19. 2H2S(Г) = 2H2(Г) + S2(Г) 20. Fe(T) +H2O (Г) = H2(Г) + FeO(T)	-113 +150,5 -57,2 +41,9 -21,2	увелич.СН3ОН уменьш. СО увелич. О2 уменьш. S2 увелич. Fe	понизить повысить понизить понизить повысить	повысить повысить повысить понизить повысить