Материал: 5388
|
|
|
55 |
|
v2 |
|
t2 t1 |
50 |
|
γ 10 |
210 = 25 = 32. |
|||
v1 |
||||
|
|
|
||
Ответ: скорость реакции увеличится в 32 раза.
Обучающая задача 4
Какое влияние на смещение равновесия в системе
4HCl(г) + O2(г) 2Cl2(г) + 2H2O(г), 
0 = -116,4 кДж
окажут: а) увеличение давления; б) повышение температуры; в) введение катализатора.
Решение:
Так как все вещества в системе – газы, то в соответствии с принципом Ле-Шателье повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, сопровождающейся уменьшением количества вещества газа, т. е. в сторону образования Cl2 и H2O.
Поскольку прямая реакция экзотермическая, то повышение температуры будет способствовать протеканию процесса с поглощением температуры, т.е. равновесие сместится в сторону протекания эндотермической реакции
– образования HCl и О2.
Катализатор в одинаковой степени ускоряет прямую и обратную реакции, поэтому в его присутствии равновесные количества веществ не изменятся, что не влияет на смещение химического равновесия.
Задания для самоподготовки
1. |
Как изменится скорость реакции |
|
|
2NO(г) + O2(г) |
2NO2(г), |
|
если объем реакционного сосуда уменьшить в 4 раза? |
|
2. |
Как изменится скорость реакции |
|
|
N2(г) + 3H2(г) |
2HN3(г), |
|
если увеличить давление в системе в 2 раза? |
|
3. |
Как изменится скорость реакции |
|
|
С(тв) + О2(г) = СО2(г), |
|
|
если увеличить концентрацию кислорода в 5 раз? |
|
4. |
Как изменится скорость реакции |
|
|
4Fe(к) + 3O2(г) = 2Fe2O3(к), |
|
56
если уменьшить концентрацию кислорода в 2 раза? 5. Как изменится скорость реакции
2SO2(г) + O2(г) 2SO3(г), если уменьшить давление в 3 раза? 6. Как изменится скорость реакции
Н2(г) + Сl2(г) = 2HCl(г),
если уменьшить объем реакционного сосуда в 2 раза?
7.На сколько градусов надо увеличить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 27 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.
8.Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 30 0С скорость реакции возрастает в 8 раз?
9.Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 4. Во сколько раз увеличится скорость этой реакции, если повысить температуру на 20 0С?
10.На сколько градусов нужно уменьшить температуру, чтобы скорость реакции уменьшилась в 4 раза? Температурный коэффициент скорости реакции равен 2.
11.Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 50 0С скорость реакции возрастет в 32 раз?
12.Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 3. Во сколько раз уменьшится скорость этой реакции, если понизить температуру на 20 0С?
13.Как повлияет уменьшение температуры на равновесие в следующих системах:
|
a) A + B = 2C, > 0; |
б) A + B = 2C, < 0. |
14. |
Как надо изменить температуру и давление, чтобы равновесие в ре- |
|
акции сместилось в сторону продуктов разложения |
||
|
CaCO3(г) CaO(г) + CO2(г), = 178 кДж. |
|
15. |
Как повлияет уменьшение давления на равновесие в реакциях: |
|
|
а) N2O4 |
2NO2; |
|
б) 2NO + O2 |
2NО2; |
|
в) 3Fe2O3(к) + CO(г) |
2Fe3O4(к) + CO2(г)? |
|
|
57 |
|
|
16. |
В каком направлении сместится равновесие |
|
||
|
2CO(г) + O2(г) |
2CO2(г); |
0 = -566 кДж: |
|
|
а) при понижении температуры; б) при повышении давления? |
|||
17. |
В каком направлении сместится равновесие |
|
||
|
N2(г) + O2(г) |
2NO(г); |
0 = 180 кДж |
|
|
а) понижение температуры; б) повышение давления? |
|||
18. |
Как повлияет на равновесие следующей реакции |
|||
|
2Н2(г) + О2(г) |
2Н2О |
0 = -483,6 кДж: |
|
|
а) понижение температуры; б) повышение давления? |
|||
19. |
Как повлияет на равновесие следующей реакции |
|||
|
СaCO3(к) CaO(к) + CO2(г) 0 = 179 кДж: |
|||
|
а) при понижении температуры; б) при повышении давления? |
|||
20. |
Указать, какими изменениями концентраций реагирующих веществ |
|||
можно сместить вправо равновесие реакции |
|
|||
|
СО2(г) + С(графит) |
2СО(г). |
|
|
21. |
Во сколько раз увеличится скорость реакции горения аммиака |
|||
|
4NH3(г) + 3O2 = 2N2 + 6H2О(ж) |
|
||
|
при увеличении давления в 2 раза? |
|
|
|
22. |
Как изменится скорость гетерогенной реакции |
|
||
|
C2H5OH(ж) + 3O2(г) = 2CO2(г) + 3H2O(ж) |
|||
|
при увеличении давления в 3 раза? |
|
|
|
23. |
В каком направлении произойдет смещение равновесия системы |
|||
|
СО(г) + Н2О СО2(г) + Н2(г), |
> 0, |
||
|
если: а) повысить давление; б) понизить температуру. |
|||
24. |
В каком направлении произойдет смещение равновесия при пони- |
|||
жении давления в системах: |
|
|
|
|
|
а) N2 + 3H2 |
2NH3 |
|
|
|
б) 2SO2 + O2 |
2SO3 |
|
|
25. |
В каком направлении произойдет смещение равновесия при увели- |
|||
чении давления в системах: |
|
|
|
|
а)4HBr(г) + O2(г) 2H2O(г) + 2Br2(г)
б)H2(г) + S(т) H2S(г)
58
8. РАСТВОРЫ
Раствор – это однородная система, состоящая из двух или более компонентов и продуктов их взаимодействия
|
Концентрированный |
|
|
|
|
Насыщенный |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Разбавленный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пересы- |
|
|||
|
РАСТВОР |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
щенный |
|
|||||||
|
|
|
|
(вещество + растворитель) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Твердый |
|
|
Жидкий |
|
|
|
Газообразный |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость – свойства вещества растворяться в воде или в другом растворителе.
Коэффициент растворимости – выражается максимальным числом граммов вещества, которое может растворяться в 100 г растворителя при данной температуре.
Способы выражения состава раствора
|
|
|
|
Доли |
|
|
Концентрации |
|||||
1. Массовая доля (ω) – величи- |
1. Процентная концентрация: |
|||||||||||
на, равная отношению массы ве- |
С % = ω % = m(B) · 100 % |
|||||||||||
щества к массе всего раствора: |
|
|
|
|
mр ва |
|
||||||
|
|
m(B) |
|
|
|
|
|
|||||
ω = |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
mр ва |
2. Молярная концентрация: |
|||||||||||
|
|
|||||||||||
ω % = ω · 100 % |
(См), М, моль/дм3, моль/л – вели- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
чина, показывающая количество ве- |
|||||||
2. Объемная доля – величина, |
щества, содержащиеся в одном литре |
|||||||||||
равная отношению объема веще- |
раствора. |
|
|
|
|
|
||||||
ства к объему всего раствора: |
См = |
n(B) |
= |
m(B) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
V(В) |
V |
||||||||||
η = |
МV |
|||||||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Vр ра |
|
3. Молярная концентрация экви- |
||||||||||
|
59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Мольная доля (хi) – величи- |
|
валента, эквивалентная или нормаль- |
|||||||
|
|||||||||
на, равная отношению количества |
|
ная концентрация |
(Сэ, Сн, Н) |
||||||
вещества к общему количеству |
|
моль/дм3, |
моль/л – |
величина, пока- |
|||||
всех веществ в растворе, включая |
|
зывающая |
количество эквивалентов |
||||||
растворитель |
|
вещества, содержащегося в 1 литре |
|||||||
|
|
раствора: |
|
|
|
|
|
||
|
|
Сэ = |
n |
э (В) |
= |
m(B) |
|
|
|
|
|
|
V |
|
М э V |
|
|||
Обучающая задача 1
Столовый уксус представляет собой раствор, массовая доля уксусной кислоты в котором 9 %. Вычислите массу уксусной кислоты в растворе массой 400 г.
Решение:
Используя формулу, находим массу растворенного вещества m(B)
ω % = |
m(B) |
· 100 % |
m(B) = |
mр ω% |
= |
400 г 9 % |
= 36 г |
|
|
|
|
100 % |
|||||
mр ва |
100 % |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Ответ: 36 г
Обучающая задача 2
Вычислите массу гидроксида калия в растворе объемом 600 мл и плотностью 1,082 г/мл, если массовая доля КОН составляет 10 %.
Решение:
ω % = |
m(B) |
· 100 % |
= |
m(B) |
· 100 % |
|
|
||||
|
mр ва |
|
V ρ |
|
|
m(B) = |
V ρ ω% |
= |
600 |
1,082 10 % |
= 64,92г |
|
|
|
|
100 % |
|||
100 % |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Ответ: 64,92 г
Обучающая задача 3
Какой объем раствора (ρ = 1,80 г/см3), в котором содержание H2SO4 в массовых долях равно 0,88, потребуется, чтобы приготовить 1 л раствора, содержание H2SO4 в котором будет равным в массовых долях 0,1 (ρ = 1,069 г/см3)?
Решение:
1. Вычисляем массу 1 л раствора, в котором содержание H2SO4 в массо-
вых долях равно 0,1: mр = 1000 ∙ 1,069 = 1069 (г)