1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №1

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

MnO_{2 (т)} + 2H_{2 (г)} ⇄ Mn _(т) + 2H₂O _(г)

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значения констант равновесия K_р и K_с при стандартных условиях. Какова их размерность?

вещество	MnO2 (т)	H2 (г)	Mn (т)	H2O (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–466,68			–228,61

2. При некоторой температуре константа равновесия реакции

2NO_(г) + О_{2 (г)} ⇄2NO_{2 (г)}

равна K_с = 2,5 л/моль, и в равновесной газовой смеси содержится 0,08 моль/л NO₂ и 0,04 моль/л NO_. Вычислите начальные концентрации О₂ и NO в исходной газовой смеси, содержащей также NO₂ в количестве 0,02 моль/л.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №3

1. Определите температуру, при которой в обратимой гомогенной реакции

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ⇄ 2NH_{3 (г)}

устанавливается состояние равновесия, принимая, что все газы находятся в стандартном состоянии, а тепловой эффект и энтропия реакции не зависят от температуры. Напишите выражения констант равновесия K_p и K_p ⁰.

вещество	N2 (г)	H2 (г)	NH3 (г)
∆f H ^0298, кДж/моль			–45,94
S ^0298, Дж/(моль∙K)	191,50	130,52	192,66

2. В состоянии равновесия в системе

А _(г) + В _(г) ⇄2Д _(г)

установились следующие концентрации: С (А) = 0,8 моль/л, С (В) = 0,6 моль/л, С (Д) = 1,2 моль/л. Определите новые равновесные концентрации, если в систему дополнительно введено 0,6 моль/л вещества В.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №2

1. По термодинамическим данным рассчитайте значения констант равновесия K_p ⁰ и K_р обратимой гомогенной химической реакции

2Cl_{2 (г)} + 2H₂O _(г) ⇄ 4HCl _(г) + O_{2 (г)} ,

протекающей при стандартных условиях. Укажите их размерность. В каком направлении (реагентов или продуктов реакции) сместится положение равновесия при увеличении давления в системе? Ответ аргументируйте.

вещество	Cl2 (г)	H2O (г)	HCl (г)	O2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль		–228,61	–95,30

2. В замкнутом сосуде протекает реакция

АВ _(г) ⇄А _(г) + В _(г).

константа равновесия реакции K_с равна 0,4 моль/л, а равновесная концентрация вещества В составляет 0,9 моль/л, Найдите начальную концентрацию вещества АВ, если начальные концентрации веществ А и В были равны 0. Сколько процентов вещества АВ разложилось?

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №4

1. Рассчитайте значение константы равновесия K_р реакции

О_{2 (г)} + 2Н_{2 (г)} ⇄ 2Н₂О _(г)

при Т = 1400 K, если при этой температуре известны стандартные энергии Гиббса реакций:

1) СО _(г) + Н₂О _(г) ⇄ СО_{2 (г)} + Н_{2 (г)} ∆_r G_Т ⁰ = 9,6 кДж

2) 2СО_{2 (г)} ⇄ 2СО _(г) + О_{2 (г)} ∆_r G_Т ⁰ = 316,6 кДж.

2. В реакторе объёмом 50 л помещено 72 г Н₂О и 84 г СО. После нагревания до некоторой температуры в системе установилось состояние равновесия

СО_(г) + Н₂О _(г) ⇄ СО_{2 (г)} + Н_{2 (г)} ,

в котором количество СО₂ составило 44 г. Рассчитайте константу равновесия K_с.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №5

1. Для обратимой реакции

PCl_{5 (г)} ⇄ PCl_{3 (г)} + Cl_{2 (г)}

напишите выражения констант равновесия K_с, K_р и K_х и установите связь между ними. Рассчитайте ∆ _rG ⁰₂₉₈и укажите, в каком направлении самопроизвольно будет протекать данная реакция при температуре 950 K. Ответ аргументируйте.

вещество	PCl5 (г)	PCl3 (г)	Cl2 (г)
∆f H ^0298, кДж/моль	–374,89	–287,02
S ^0298, Дж/(моль∙K)	364,47	311,71	222,98
∆f G ^0298, кДж/моль	–305,10	–267,98

2. При некоторой температуре константа равновесия K_с в системе

2NO _(г) + О_{2 (г)} ⇄ 2NO_{2 (г)}

равна 2,2 л/моль. Равновесные концентрации NO и О₂ соответственно равны 0,02 и 0,03 моль/л. Вычислите начальные концентрации исходных веществ, если в начальный момент продуктов реакции не было.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №6

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

2HBr _(г) ⇄ Br_{2 (ж)} + H_{2 (г)}

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значения констант равновесия K_р и K_с при стандартных условиях. Какова их размерность?

вещество	HBr (г)	Br2 (ж)	H2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–53,43

2. В начале реакции

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ⇄ 2NH_{3 (г)}

концентрации всех веществ были следующими: С (H₂) = 2 моль/л, С (N₂) = 1,6 моль/л, С (NH₃) = 0,4 моль/л. Рассчитайте константу равновесия K_с, если в равновесной смеси содержание NH₃ составило 1,6 моль/л.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №7

1. По термодинамическим данным рассчитайте значения констант равновесия K_р и K_с обратимой гомогенной химической реакции, протекающей при стандартных условиях.

2CO_(г) + О_{2 (г)} ⇄ 2CO_{2 (г)}

В какую сторону (прямой или обратной реакции) сместится положение равновесия при увеличении давления? Ответ аргументируйте.

вещество	CO(г)	О2 (г)	CO2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–137,15		–394,37

2. После смешения газов А и В в системе

А _(г) + 3В _(г) ⇄2Д _(г)

устанавливается состояние равновесие при следующих концентрациях: С (В) = 0,5 моль/л, С (Д) = 0,2 моль/л. Константа равновесия реакции K_с равна 4·10^-2 л²/моль². Найдите начальные концентрации веществ А и В, если исходная концентрация вещества Д была равна 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №8

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

CO_{2 (г)} + 4Н_{2 (г)} ⇄ СН_{4 (г)} + 2Н₂О _(ж)

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значение константы равновесия K_р при температуре 45 °С.

вещество	CO2 (г)	Н2 (г)	СН4 (г)	Н2О (ж)
∆f H ^0298, кДж/моль	–393,51		–74,85	–285,83
S ^0298, Дж/(моль∙K)	213,66	130,52	186,27	69,95

2. При некоторой температуре константа равновесия реакции

СО_{2 (г)} + Н_{2 (г)} ⇄ СО _(г) + Н₂О _(г)

K_с = 0,8. Определите равновесные концентрации всех веществ, если в начале реакции смешали СО₂ и Н₂ с концентрациями 1 и 1,5 моль/л соответственно.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №9

1. Определите температуру, при которой в обратимой гомогенной реакции

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ⇄ 2NH_{3 (г)}

устанавливается состояние равновесия, принимая, что все газы находятся в стандартном состоянии, а тепловой эффект и энтропия реакции не зависят от температуры. Сделайте вывод о направлении протекания реакции выше и ниже этой температуры. Ответ аргументируйте.

вещество	N2 (г)	H2 (г)	NH3 (г)
∆f H ^0298, кДж/моль			–45,94
S ^0298, Дж/(моль∙K)	191,50	130,52	192,66

2. В системе

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ⇄2NH_{3 (г)}

к моменту равновесия установились следующие концентрации реагирующих веществ (моль/л): С (N₂) = 3, С (H₂) = 9 и С (NH₃) = 4. Определите начальные концентрации исходных веществ, если начальные концентрации продуктов реакции были равны 0. Вычислите константу равновесия K_с.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №10

1. Для обратимой реакции

FeO _(т) + H_{2 (г)} ⇄ Fe _(т) + Н₂О _(г), ∆_r H ⁰ _T > 0

напишите выражения констант равновесия K_с, K_р и K_х и установите связь между ними. Каким образом необходимо изменить температуру в системе, чтобы сместить положение равновесия в сторону образования водорода? Ответ аргументируйте. Рассчитайте число термодинамических степеней свободы.

2. Вычислите равновесные концентрации исходных веществ в системе

СО _(г) + ½ О_{2 (г)} ⇄ СО_{2 (г)},

если начальные концентрации СО и О₂ составляли по 0,32 моль/л, а равновесная концентрация СО₂ – 0,12 моль/л. Начальная концентрация СО₂ равна 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №11

1. По термодинамическим данным рассчитайте значения константу равновесия K_р обратимой гомогенной химической реакции

2CO _(г) + O_{2 (г)} ⇄ 2CO_{2 (г)},

протекающей при стандартных условиях. В каком направлении (реагентов или продуктов реакции) сместится положение равновесия: а) при увеличении давления; б) при введении избытка кислорода. Ответ аргументируйте.

вещество	CO(г)	О2 (г)	CO2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–137,15		–394,37

2. В системе

2NO_{2 (г)} ⇄2NO_(г) + О_{2 (г)}

равновесные концентрации веществ составляют: С (NO₂) = 0,06 моль/л, С (NO) = 0,24 моль/л. Найдите константу равновесия K_с; начальные концентрации исходных веществ, если начальные концентрации продуктов были равны 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №12

1. Для обратимой реакции напишите выражения констант равновесия K_с, K_р и K_х и установите связь между ними. Каким образом необходимо изменить давление в системе, чтобы сместить положение равновесия в сторону прямой реакции? Ответ аргументируйте. Рассчитайте число термодинамических степеней свободы.

ВаO _(т) + СО_{2 (г)} ⇄ ВаСО_{3 (т)}

2. В состоянии равновесия в системе

А _(г) + В _(г) ⇄ 2Д _(г)

установились следующие концентрации: С (А) = 0,4 моль/л, С (В) = 0,2 моль/л, С (Д) = 0,4 моль/л. Определите новые равновесные концентрации, если в систему дополнительно введено 0,3 моль/л вещества В.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №13

1. Определите температуру, при которой в обратимой гомогенной реакции

2NО_{2 (г)} ⇄ N₂О_{4 (г)}

устанавливается состояние равновесия, принимая, что все газы находятся в стандартном состоянии, а тепловой эффект и энтропия реакции не зависят от температуры. Сделайте вывод о направлении протекания реакции выше и ниже этой температуры. Ответ аргументируйте.

вещество	NО2 (г)	N2О4 (г)
∆f H ^0298, кДж/моль	34,19	11,11
S ^0298, Дж/(моль∙K)	240,06	304,35

2. В сосуд объёмом 0,1 м³ введено 10 г водорода H₂ и 84 г азота N₂ при нормальных условиях. К моменту достижения равновесия в системе образовалось 34 г аммиака NH₃. Определите константу равновесия реакции K_с.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №14

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

WO_{3 (т)} + 3H_{2 (г)} ⇄ W _(т) + 3H₂O _(г)

рассчитайте по термодинамическим данным значения констант равновесия K_р и K_с при стандартных условиях. Какова их размерность? Определите, в каком направлении (реагентов или продуктов реакции) сместится положение равновесия: а) при уменьшении давления; б) при введении избытка водорода. Ответ аргументируйте.

вещество	WO3 (т)	H2 (г)	W (т)	H2O (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–764,11			–228,61

2. После смешения газов А и В в системе

А _(г) + В _(г) ⇄Д _(г) + Е _(г)

устанавливается состояние равновесия при следующих концентрациях: С (В) = 0,05 моль/л, С (А) = 0,02 моль/л. Константа равновесия K_с равна 0,2. Определите начальные концентрации веществ А и В, если исходные концентрации веществ Д и Е были равны 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №15

1. Опишите по правилу фаз Гиббса равновесия в системах, в которых протекают обратимые гетерогенные реакции

1) TiO_{2 (т)} + 2C _(тв) + 2Cl_{2 (г)} ⇄ TiCl_{4 (г)}+ 2CO _(г)

2) TiCl_{4 (г)}+ 2CO _(г) ⇄ TiO_{2 (т)} + 2C _(т) + 2Cl_{2 (г)}:

а) установите, какие фазы присутствуют и их число; б) приведите независимые уравнения, связывающие равновесные концентрации или пропорциональные им равновесные парциальные давления всех компонентов системы, и подсчитайте их общее число; в) найдите число независимых компонентов в системе; г) определите внешние факторы, влияющие на состояние равновесия, и подсчитайте их общее число; д) рассчитайте число термодинамических степеней свободы.

2. В системе

PCl_{5 (г)} ⇄ PCl_{3 (г)} + Cl_{2 (г)}

установилось состояние равновесия при температуре 500 K, когда исходная концентрация PCl₅ , равная 1 моль/л, уменьшилась до 0,46 моль/л. Найдите значение K_с, если исходные концентрации продуктов реакции были равны 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №16

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

Ni _(т) + Н₂О _(г) ⇄ NiO _(т) + Н_{2 (г)}

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число степеней свободы, а по термодинамическим данным значение константы равновесия K_р при стандартных условиях.

вещество	Ni (т)	Н2О (г)	NiO (т)	Н2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль		–228,61	–211,60

2. Для реакции

H_{2 (г)} + Br_{2 (г)} ⇄ 2HBr _(г)

при некоторой температуре константа равновесия K_с равна 1. Определите концентрации всех веществ равновесной системы, если исходная смесь состояла из 3 моль/л водорода и 2 моль/л брома.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №17

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

MnO_{2 (т)} + H_{2 (г)} ⇄ Mn _(т) + 2H₂O _(г)

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значения констант равновесия K_р и K_с при стандартных условиях. Какова их размерность?

вещество	MnO2 (т)	H2 (г)	Mn (т)	H2O (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–466,68			–228,61

2. После смешения газов А и В в системе

А _(г) + В _(г) ⇄Д _(г)

устанавливается равновесие при следующих концентрациях: С (А) = 0,05 моль/л, С (В) = 0,02 моль/л. Константа равновесия Kс равна 10 моль/л. Определите начальные концентрации веществ А и В, если в начальный момент вещества Д не было.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №18

1. Определите температуру, при которой в обратимой гомогенной реакции

N_{2 (г)} + 3H_{2 (г)} ⇄ 2NH_{3 (г)}

устанавливается состояние равновесия, принимая, что все газы находятся в стандартном состоянии, а тепловой эффект и энтропия реакции не зависят от температуры. Напишите выражения констант равновесия K_p и K_p ⁰.

вещество	N2 (г)	H2 (г)	NH3 (г)
∆f H ^0298, кДж/моль			–45,94
S ^0298, Дж/(моль∙K)	191,50	130,52	192,66

2. Найти константу равновесия K_с реакции

N₂O_{4 (г)} ⇄2NO_{2 (г),}

если начальные концентрация N₂O₄ составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% N₂O₄.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №19

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

CO_{2 (г)} + 4Н_{2 (г)} ⇄ СН_{4 (г)} + 2Н₂О _(ж)

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значение константы равновесия K_р при температуре 45 °С.

вещество	CO2 (г)	Н2 (г)	СН4 (г)	Н2О (ж)
∆f H ^0298, кДж/моль	–393,51		–74,85	–285,83
S ^0298, Дж/(моль∙K)	213,66	130,52	186,27	69,95

2. Константа равновесия обратимой гетерогенной реакции

C _(т) + СО_{2 (г)} ⇄2CO_(г)

K_с равна 0,8 моль/л. Исходная концентрация СО₂ составляет 0,8 моль/л. Рассчитайте равновесные концентрации всех газообразных компонентов равновесной системы, если начальные концентрации продуктов реакции были равны 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №20

1. Для обратимой реакции

FeO _(т) + H_{2 (г)} ⇄ Fe _(т) + Н₂О _(г), ∆_r H ⁰ _T > 0

напишите выражения констант равновесия K_с, K_р и K_х и установите связь между ними. Каким образом необходимо изменить температуру в системе, чтобы сместить положение равновесия в сторону образования водорода? Ответ аргументируйте. Рассчитайте число термодинамических степеней свободы.

2. В замкнутом сосуде протекает реакция

АВ _(г) ⇄А _(г) + В _(г).

константа равновесия реакции K_с при некоторой температуре равна 0,4 моль/л, а равновесная концентрация вещества В составляет 0,9 моль/л, Найдите начальную концентрацию вещества АВ, если исходные концентрации веществ А и В были равны 0. Сколько процентов вещества АВ разложилось?

Аттестация

«Химическое равновесие»

Вариант №21

1. Для обратимой реакции

2С _(т) + 2Н_{2 (г)} ⇄ С₂Н_{4 (г)} , ∆_r H < 0

напишите выражения констант равновесия K_с, K_р и K_х и установите связь между ними. Каким образом необходимо изменить: а) температуру; б) давление; в) концентрацию водорода; г) концентрацию этилена, чтобы увеличить равновесный выход продуктов? Ответ аргументируйте.

2. Для реакции

FeO _(т) + CO _(г) ⇄ Fe _(т) + CO_{2 (г)}

константа равновесия K_с при некоторой температуре равна 0,5. Начальные концентрации СО и CO₂ были соответственно равны 0,05 и 0,01 моль/л. Найдите их равновесные концентрации.

Аттестация

«Химическое равновесие»

Вариант №22

1. Рассчитайте значение константы равновесия K_р реакции

О_{2 (г)} + 2Н_{2 (г)} ⇄ 2Н₂О _(г)

при Т = 1400 K, если при этой температуре известны стандартные энергии Гиббса реакций:

1) СО _(г) + Н₂О _(г) ⇄ СО_{2 (г)} + Н_{2 (г)} ∆_r G_Т ⁰ = 9,6 кДж

2) 2СО_{2 (г)} ⇄ 2СО _(г) + О_{2 (г)} ∆_r G_Т ⁰ = 316,6 кДж.

2. В системе

N_{2 (г)} + О_{2 (г)} ⇄ 2NО _(г)

к моменту равновесия при некоторой температуре установились следующие концентрации реагирующих веществ (моль/л): С (N₂) = 3, С (О₂) = 9 и С (NО) = 4. Определите начальные концентрации исходных веществ, если начальные концентрации продуктов реакции были равны 0.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №23

1. Для обратимой гетерогенной химической реакции

2HBr _(г) ⇄ Br_{2 (ж)} + H_{2 (г)}

рассчитайте по правилу фаз Гиббса число термодинамических степеней свободы, а по термодинамическим данным значения констант равновесия K_р и K_с при стандартных условиях. Какова их размерность?

вещество	HBr (г)	Br2 (ж)	H2 (г)
∆f G ^0298, кДж/моль	–53,43

2. Исходные концентрации SO₂ и О₂ в системе

2SO_{2 (г)} + О_{2 (г)} ⇄2SO_{3 (г)}

были соответственно равны 0,03 и 0,015 моль/л. К моменту наступления равновесия концентрация SO₂ стала равной 0,01 моль/л. Вычислите равновесные концентрации остальных веществ, если в начальный момент продуктов реакции не было.

Защита

«Химическое равновесие»

Вариант №24

1. Определите константу равновесия K_р реакции окисления аммиака при некоторой температуре

NH_{3 (г)} + ¾O_{2 (г)} ⇄ ½ N_{2 (г)} + H₂O _(г),

если известны константы равновесия реакций образования аммиака и воды при той же температуре

½N_{2 (г)} + H_{2 (г)} ⇄ NH_{3 (г)} K_р = 5,69∙10⁻⁴

½О_{2 (г)} + Н_{2 (г)} ⇄ Н₂О _(г) K_р = 1,16∙10¹⁰.

2. При некоторой температуре константа равновесия реакции

2NO_(г) + О_{2 (г)} ⇄ 2NO_{2 (г)}

равна K_с = 2,5 л/моль, и в равновесной газовой смеси содержится 0,08 моль/л NO₂ и 0,04 моль/л NO_. Вычислите начальные концентрации О₂ и NO в исходной газовой смеси, содержащей также NO₂ в количестве 0,02 моль/л.

Дата добавления: 2015-08-29