Примеры решения задач по теме «Кинетика»

Пример 1.Определить скорость прямой элементарной газовой реакции в начальный момент времени и через некоторое время при изменении концентрации реагентов.

2SO₂ + O₂ = 2SO₃, если [SO₂]= 5 моль/л, [O₂]= 3 моль/л, k = 6 . Изменение концентрации О₂ на 1 моль/л.

Решение: В начальный момент времени скорость прямой реакции была равна:

v = kC² _SO2 C_O2 = 6*5²*3 = 450 моль/л с

Найдем концентрацию исходных веществ через какое-то время, когда концентрация кислорода изменилась на 1 моль/л, тогда [O₂] = 3 - 1 = 2 моль/л. С изменением кислорода меняется концентрация и [SO₂] соответственно, составляем пропорцию :

1 моль - на 1 моль/л

2 моля - на х моль/л

тогда  моль/л, следовательно [SO₂]= 5 - 2 = 3 моль/л.

Тогда скорость по истечении времени станет равна:

v = kC² _SO2 C_O2 = 6*3²*2 = 108 моль/л с.

Пример 2. Константа равновесия гомогенной системы :

 СО(г) + Н₂О (г) = СО₂ (г) + Н₂ (г)

при 850⁰С равна 1. Вычислите концентрации всех веществ при равновесии, если исходные концентрации: [СО]_исх=3 моль/л, [Н₂О]_исх=2 моль/л.

Решение. При равновесии скорости прямой и обратной реакции равны, а отношение констант этих скоростей постоянно и называется константой равновесия данной системы:

v_пр= k₁ [CO][H₂O] ; v = k₂[CO₂][H₂];

В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение К_С входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрации [CO₂]= х моль/л. Согласно уравнению системы число молей образовавшегося водорода при этом будет также х моль/л. По стольку же молей (х моль/л) СО и Н₂О расходуется для образования по х молей СО₂ и Н₂. Следовательно, равновесные концентрации всех четырех веществ

[CO₂]= [H₂] =х моль\л ; [CO]= (3 - х) моль/л; [H₂O]= (2 - х) моль/л.

Зная константу равновесия, находим значение х, а затем исходные концентрации всех веществ: ; х²=6-2х-3х+х²; 5х=6; х=1,2 моль/л.

Таким образом, искомые равновесные концентрации:

[CO]=3-1,2=1,8 моль/л; [H₂O]=2-1,2= 0,8 моль/л ; [CO₂]=1,2 моль/л; [H₂]=1,2 моль/л.

Пример 3. Эндотермическая реакция разложения пентохлорида фосфора протекает по уравнению: PCl₅(г)«PCl₃(г)+Cl₂(г) ; DH= +92,59 кДж

Как надо изменить: а) температуру; б) давление; в) концентрацию, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции - разложения PCl₅?

Решение. Смещением или сдвигом химического равновесия называют изменение равновесных концентраций реагирующих веществ в результате изменения одного из условий реакции. Направление в котором сместилось равновесие, определяется по принципу Ле Шателье: а) так как реакция разложения PCl₅ эндотермическая (DH= +92,59), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции нужно повысить температуру; б) так как в данной системе разложение PCl₅ ведет к увеличению объема (из одной молекулы газа образуются две газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции надо уменьшить давление; в) смещения равновесия в указанном направлении можно достигнуть как увеличением концентрации PCl₅, так и уменьшением концентрации PCl₃ или Cl₂.

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 365; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!