Тема 8. Термодинамика

Оцените возможность самопроизвольного протекания процессов. Рассчитайте изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса заданных реакций при стандартных условиях.

№ задачи	Реакция
161	Fe3O4(т)+H2(г)↔3FeO(т)+H2O(г)
162	FeO(т)+H2(г)↔Fe(т)+H2O(г)
163	C2H5OH(т)↔C2H4(г)+H2O(ж)
164	Fe3O4(т)+4H2(г)↔3Fe(т)+4H2O(г)
165	C(т)+H2O(г)↔CO(г)+H2(г)
166	PCl5(т)+H2O(г)↔POCl3(т)+2HCl(г)
167	Fe3O4(т)+CO(г)↔3FeO(т)+CO2(г)
168	4NH3(г)+5O2(г)↔6H2O(г)+4NO(г)
169	NaOH( )+HNO3(ж)↔NaNO3+H2O(ж)
170	CH4(г)+H2O(г)↔CO(г)+3H2O(г)
171	4HCl(г)+O2(г)↔2H2O(г)+2Cl2(г)
172	4H2S(г)+2SO2(г)↔3S(г)+4H2O(г)
173	2SO2(г)+4H2(г)↔S2(г)+4H2O(г)
174	BaCl2+Na2SO4↔BaSO4+2NaCl
175	C2H5OH(т)+CH3COOH(т)↔CH3COOC2H5(т)+H2O(т)
176	CH3OH(т)+CH3COOH(т)↔CH3COOCH3(т)+H2O(т)
177	CH4(г)+Br2(г)↔CH3Br(г)+HBr(г)
178	C2H6(г)+F2(г)↔C2H5F(г)+HF(г)
179	CH3OH(т)+HCl(г)↔H2O(т)+CH3Cl(г)
180	2NO2(г)+O3(г)↔O2(г)+N2O5(г)

Тема 9. Химическая кинетика и равновесие

181. Начальные концентрации веществ в реакции СО + Н₂О  СО₂ + Н₂ были равны (моль/л): [СО] = 0,5; [Н₂О] = 0,6; [ОД = 0,4; [Н₂] = 0,2. Вычислить концентрации всех участвующих в реакции веществ после того, как прореагировало 60 % Н₂О.

182. Во сколько раз изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 100 до 50 °С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Привести пример гомогенной реакции.

183. В гомогенной системе СО + Сl₂ = СОСl₂ равновесные концентрации реагирующих веществ при некоторой тем­пературе равны: [СО] = 0,4 моль/л; [Сl₂] = 0,6 моль/л; [СОСl₂] = 1,2 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации Cl₂ и CO.

184. Константа скорости реакции А + 2В  3С равна k = 0,6. Начальные концентрации: [А] = 2,0 моль/л; [В] = 2,5 моль/л. В результате реакции концентрация вещества В оказалась равной 0,5 моль/л. Вычислить, какова концентрация ве­щества А и скорость прямой реакции при этих условиях.

185. Константа равновесия гомогенной системы

СО(г) + Н₂О(г)СО₂(г) +Н₂(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислить равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации: [СО]_исх = 0,30 моль/л; [Н₂О]_исх = 1,20 моль/л.

Написать выражение для константы равновесия гетерогенной системы

С(к) + Н₂О(г)СО + Н₂.

Как изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие влево? Как увеличить скорость прямой реакции в три раза? Как повлияет уменьшение давления?

186. Константа скорости реакции разложения N₂О

2N₂О2N₂ + О₂ равна 0,005.

Начальная концентрация N₂О = 8 моль/л. Рассчитать начальную скорость реакции и скорость, когда разложится 40 % N₂O.

187. На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 90 раз? Температурный коэффициент скорости реакции у равен 2,9.

188. Равновесие гомогенной системы при некоторой температуре

4НСl(г) + О₂(г)«2Н₂О(г) + 2Сl₂(г)

установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ:

[Н₂О] р = 0,28 моль/л; [Сl₂] р = 0,28 моль/л; [НСl] р 0,40 моль/л; [О₂] р = 0,52 моль/л.

Найти константу равновесия и исходные концентрации НСl и О₂.

189. Исходные концентрации: [NО]_исх = 0,8 моль/л и [Сl₂]_исх = 0,4 моль/л в системе

2NО + С l₂ ⇔ 2NOCl.

Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 40 % NO?

190. Как изменяется скорости прямых реакций в системах, если объемы каждой из них уменьшить в 5 раз: а) S(к) + O₂ ⇔ SO₂(г); б) 2SO₂ + O₂ ⇔ ⇔ 2SO₃? Как повлияет увеличение давления?

191. Куда сместится равновесие системы 4НСl(г) + О₂(г) ⇔ 2Сl₂(г) + 2Н₂О(г), если: а) увеличить концентрацию О₂; б) понизить давление; в) увеличить объем реакционного сосуда; г) понизить концентрацию Н₂О; д) повысить концентра­цию Cl₂? Написать выражение константы равновесия.

192. При некоторой температуре константа равновесия термической диссоциации

N₂O₄ ⇔ 2NO₂

равна 0,26. Равновесная концентрация NO₂ равна 0,28 моль/л. Вычислить равновесную и первоначальную концентрации N₂O₄. Какая массовая доля в % этого вещества продиссоциировала к моменту установления равновесия?

193. В системе СO(г) + Cl₂(г) ⇔ СОCl₂(г) начальная концентрация СО и Cl₂ была равна 0,28 моль/л и 0,09 моль/л; равновесная концентрация СО равна 0,20 моль/л. Найти константу равновесия.

194. При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции 2NO₂ ⇔ 2NO + O₂ установилось при концентрации диоксида азота, равной 0,8 моль/л, оксида азота 2,2 моль/л. Вычислить константу равновесия для этой температуры и исходную концентрацию диоксида азота. Как влияет повышение давления на смеще­ние равновесия?

195. Равновесные концентрации веществ в обратимой реакции N₂ + 3H₂ ⇔ 2NH₃ составляют (моль/л): [N₂] = 4; [H₂] = 9; [NH₃] = 6. Вычислить исходные концентрации азота и водорода и константу равновесия.

196. Реакция идет по уравнению Н₂ + J₂ ⇔ 2НJ. Константа скорости этой реакции при некоторой температуре рав­на 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ: [Н₂] = 0,4 моль/л; [J₂] = 0,5 моль/л. Вычислить начальную ско­рость реакции и ее скорость, когда [Н₂] = 0,3 моль/л.

197. Вычислить равновесные концентрации [Н₂] и [I₂] в реакции H₂ + I₂ ⇔ 2 HI, если их начальные концентрации со­ставляли 0,5 и 1,5 моль/л соответственно. Равновесная концентрация [HI] = 0,8 моль/л. Вычислить константу равновесия.

198. Константа равновесия реакции Н₂(г) + I₂(г) « 2HI(г) при некоторой температуре равна 10^–4. Вычислить концен­трацию иодоводорода в равновесной смеси, если при заданной температуре были смешаны водород и йод с концентра­циями по 0,1 моль/л.

199. При синтезе фосгена существует равновесие реакции Cl₂ + CO « « COCl₂. Определить исходные концентра­ции хлора и оксида углерода, если равновесные концентрации равны (моль/л): [Cl₂] = 2,5; [CO] = 1,8; [COCl₂] = 3,2.

200. Как изменяется скорости прямых реакций в системах, если объемы каждой из них увеличить в 3 раз: а) S(к) + O₂ ⇔ SO₂(г); б) 2SO₂ + O₂ ⇔ ⇔ 2SO₃? Как повлияет увеличение давления?