рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Гомогенное химическое равновесие

Гомогенное химическое равновесие - Контрольная Работа, раздел Химия, Гомогенное Химическое Равновесие Контрольная Работа Вариант№1. Рассчи...

Гомогенное химическое равновесие Контрольная работа Вариант№1. Рассчитайте сродство (-ΔrGt) железа к кислороду воздуха, Po2=2,0266*104Па при 1000К, если константа равновесия реакции 2Fe+ O2 2FeO при этой температуре равна 2,450*1020 Па-1 . 2. Константа равновесия реакции H2+I2 2HI при 717К равна 46,7. Определите кол-во разложившегося HI при нагревании 1моль HI при 717К. 3. Вычислите при температуре 298К константу равновесия реакции CO+0,5O2=CO2 по стандартной энергии Гиббса.

Критерии оценивания Данная к/р оценивается в 45 баллов. №1-10 баллов, №2-15 баллов, №3-20 баллов.Наиболее характерные ошибки: - использование неправильных размерностей величин; - ошибки при выводе ур-ния Кс реакции; - неправильное решение квадратного ур-ния и использование его отрицательных корней (для нахождения кол-ва моль прореагировавшего в-ва); - ошибки при счёте; - использование неверных справочных значений(необходимо использовать величины, выраженные в Дж/моль, Дж/моль*К или кДж/моль); - следует учесть, что энтальпия реакции образования простых веществ равна 0; - для расчета стандартной энергии Гиббса необходимо значение энтропии реакции перевести в кДж/моль; - если реакция проводится в стандартных условиях, то необходимо использовать PO=0,101Мпа=101,3кПа. Решение задач №1. 2Fe+ O2 2FeO ΔG=-RTlnKp+RTПі(Pνіі исх.) ΔG=-8,314*1000ln(2,450*1020)+8, 314*1000ln(2,0266*104)= -390324-82447=-472,77 кДж/моль. Ответ. (-ΔrGt)=472,77 кДж/моль. №2 2HI H2+I2 исх. 1моль 0 0 Реак. 2х х х Равн. 1-2х х х Кс= 46,7x2=1-4x+4x2 42,7x2+4x-1=0 D=186,8 x1= (моль) 2x=0,227 (моль) Ответ. Разложилось 0,227 моль HI. №3 Все необходимые значения станд. для CO2 , O2 и CO берутся из справочника физико-химических величин. ΔV-приращение числа молей во время реакции.

Для реакции CO+0,5O2=CO2 ΔV=1-(1+0,5)= -0,5 Ответ. Индивидуальное задание Вариант№5 1. По значениям изобарных потенциалов в справочнике [M.] определите константу равновесия при температуре 298К для реакции: 2. При окислении SO2 в SO3 в газовой фазе установилось хим. равновесие: Как будет влиять на это равновесие увеличение давления и добавление азота, не участвующего в реакции? Ответ дать на основании термодинамич. соотнош.

И пользуясь принципом Ле-Шателье. 3. Если нагреть 0,746 кг йода и 0,0162 кг водорода в закрытом сосуде ёмкостью 1 м3 до 693К, то при достижении равновесия образуется 0,721 кг йодистого водорода.

Сколько йодистого водорода получится, если к исходной смеси добавить 0,1 кг йода и 0,005 кг водорода? 4. Процесс получения водяного газа идёт по ур-нию . При 1000К конст. равновесия равна 1,45. Какой состав должна иметь исходная смесь, сост. из водяного пара и СО, чтобы при 1000К равновесная смесь содержала по объёму 25%СО2 и 25%Н2 ? 5. При Т=1396К и Р=1,0133*105 н/м2 степень диссоциации водяного пара на водород и кислород равна 0,567*10-4 , а степень диссоциации двуокиси углерода на окись углерода и кислород при тех же условиях -1,551*10-4. Определить на основании этих данных состав водяного газа, образующегося при указанной температуре из равных объёмов окиси углерода и водяного пара. 6. При температуре 1500К и давлении 0,1013 МПа степень диссоциации водяного пара =1,9*10-4. Выразить для реакции горения водорода константу равновесия Кр через степень диссоциации водяного пара и вычислить Кр при 1500К. 7. Для реакции определите Кр при 600К, если при 298К константа равновесия этой реакции равна 1,0*105. Справочник [M.] –краткий справочник физико-химических величин. под ред. К.П.Мищенко и А.А.Равдия, М Госхимиздат, 1967г. Критерии оценивания Данное индивидуальное задание оценивается в 110 баллов. №1,2 -10 баллов; №4,6 -15 баллов; №3,5,7 -20 баллов; Наиболее характерные ошибки: - использование неверных справочных данных; - ошибки при выводе ур-ния Кс и Кр для исследованной реакции; - ошибки при вычислении равновесной концентрации вещества; - использование неверных корней квадратного уравнения(полученное значение корней квадратного уравнения необходимо сопоставлять с условием задачи, чтобы не получить отрицательные значения концентраций); - ошибки при счёте; - при расчёте по уравнению реакции необходимо учитывать коэффициенты, стоящие перед веществом; - необходимо все единицы измерения выражать в СИ (как например, парциальное давление газов в н/м2); - нужно использовать значения температуры процесса в К для расчёта ; - ошибки могут быть при неверной трактовке уравнения Менделеева-Клапейрона (следует учесть число моль-n); -следует отличать равновесные и неравновесные процессы и учитывать правильность их написания; - справочные данные должны соответствовать необходимому в-ву, которое указано в условии задачи; - ошибки также возникают при переводе моль в кмоль, кал в Дж. Решение задач №1 В справочнике физико-химических величин [M.], находим значения : Реакция Знач. *10-6, Дж/кмоль -1577,46 -370,62 -3094,00 Используя уравнение: Δn- изменение числа молей газообразного конечного и начального продуктов реакции.

Кр и парц. давления выражены в н/м2. и ур-ние определим значение реакции: Ответ.lg Kp=55,87. №2 В данной реакции ΔV=2-3=-1, поэтому выражение для Кх примет вид: Из уравнения видно, что с увеличением давления р увеличивается константа равновесия Кх, поскольку Кр не зависит от давления.

Увеличение Кх произойдёт за счёт увеличения числителя и за счёт уменьшения знаменателя.

При отсутствии инертной примеси азота равна сумме молей веществ в равновесной смеси, которая при смещении равновесия изменяется незначительно, поэтому числитель увеличивается в основном за счёт увеличения ; одновременно должны уменьшатся и в знаменателе.

Отсюда делаем вывод, что с ростом давления р в равновесной системе кол-во SO3 возрастает, равновесие сдвинется вправо, выход серного ангидрида увеличится.

С увеличением кол-ва азота увеличивается сумма , что влечёт за собой уменьшение . Равновесие сдвинется влево, выход SO3 уменьшится. Принципа смещения равновесия Ле Шателье приводит с к следующим качественным выводам.

Т.к. реакция образования SO3 из SO2 и O2 идёт с уменьшением объёма, то при увеличении давления, т.е. при сжатии реагирующей смеси, процессом ослабляющим сжатие, будет процесс, приводящий к уменьшению числа молекул в реагирующей смеси.

Таким образом, при увеличении давлении реакция сдвинется слева на право и выход SO3 возрастёт. Увеличение содержания азота при постоянном общем давлении ведёт к разбавлению реагирующей смеси, что равноценно уменьшению давления при отсутствии азота, т.е. приведёт к сдвигу равновесия справа налево, выход SO3 уменьшится. №3 Реакция протекает по уравнению: H2+I2 2HI Константа равновесия этой реакции может быть выражена уравнением: Для определения величины константы равновесия необходимо определить состав равновесной газовой смеси.

H2 и I2 реагируют с образованием HI, то в равновесной смеси исходное кол-во будет меньше, чем в исходной. Исходная концентрация H2 и I2 : Конц. получ.

HI в равновесной смеси: Реакция протекает при постоянном давлении, тогда: H2+I2 2HI 1кмоль 1кмоль 2кмоль (2,82кмоль 2,82 кмоль 5,64 кмоль)*10-3 След в равновесной смеси останется: Данные вещества находятся в V=1м3, поэтому Используя полученные концентрации, определим константу равновесия: При добавлении к исх. смеси 0,100кг I2 и 0,005 кг H2 установ. равнов но Кс не изменится.

Обозначим новую равновесную конц. [HI]=x, тогда равнов. конц. [I2 ] и [H2 ] будут равны: Получим уравнение: Х1 не имеет физ.смысла, т.к.конц. H2 и I2 будут иметь отрицательные значения.След . Т.к. V=1м3, тогда Ответ. №4 Напишем содержание компонентов в процентах в равновесной смеси: Для рассматриваемой реакции Подставим содержание веществ (в молях) в выражение для константы равновесия: откуда т.к. в ходе реакции число молей в системе не меняется.

Исключая из этих уравнений , получим уравнение: Его решение даёт два действительных корня: . Это означает, что в исходной смеси СО(г) по объёму может быть 36,1 или 63,9% и, соответственно, Н2О(г) 63,9 или 36,1%. №5 Реакция образования водяного пара протекает по уравнению: Константа равновесия равна: Диссоциация двуокиси углерода: 2CO+O2=2CO2 Диссоциация водяного пара: Равновесная концентрация кислорода в данных реакциях одинакова, тогда: Выразим константу равновесия реакции диссоциации воды и двуокиси углерода через общее давление и степень диссоциации: По условию начальные об. конц. воды и укиси углерода равны 50об.%, обозначим конц. образ.

Н2 и СО2 в сост. равновесия x об.%, получим: Состав водяного газа имеет вид: Ответ. 15,95 об.% №6 Напишем равновесные числа молей реагентов, выраженные через степень диссоциации : n0 –начальное количество (число молей) водяного пара. Константа равновесия этой реакции будет выражаться уравнением: Выразим парциальные давления реагентов через общее давление Р, общее число молей и степень диссоциации . Находим: Парциальные давления реагентов вычисляются по уравнению : Таким образом, Т.к. можно считать и , поэтому Для обратной реакции, т.е для реакции горения водорода при 1500К, получим: Ответ. №7 Зависимость теплового эффекта от температуры опред. законом Кирхгоффа: По справочнику [M] находим зависимость теплоёмкости веществ от температуры Вещество Зависимость теплоёмкости от температуры, Дж/кмоль*град 44,14 9,04 - -8,54 29,10 -0,84 - - 27,63 5,02 - - 30,12 11,30 2,01 - По уравнению находим Кр при 600К: Ответ. Тест В вопросах 1-10 необходимо выбрать правильный ответ (он может быть только один). 1. При наступлении состояния химического равновесия протекают следующие процессы: а) число молекул веществ, составляющих химическую систему увеличивается во времени при неизменных внешних условиях; б) число молекул веществ, составляющих химическую систему остаётся постоянным во времени при неизменных внешних условиях; в) число молекул веществ, составляющих химическую систему, уменьшается во времени при неизменных внешних условиях. 2. Для реакции: протекающей в изобарно-изотермических условиях, общее выражение для изменения энергии Гиббса имеет вид: 3. Для состояния химического равновесия характерно: 4. Уравнение изотермы химической реакции имеет вид: 5. Для реакции: Константа равновесия, выраженная через парциальные давления газов, записывается так: 6. Какое из выражений соответствует уравнению изобары химической реакции: 7. Стандартная константа равновесия связана с константой равновесия Кр соотношением: 8. Для реакции в газовой фазе, протекающей без изменения числа молей (Δν=0) характерно: 9. Связь между Кр и Кс химической реакции выражается уравнением: 10. В общем виде Кх для реакции: можно выразить так: Правильные ответы: № вопроса Ответ 1. б) 2. в) 3. в) 4. г) 5. г) 6. в) 7. б) 8. в) 9. а) 10. б) Каждый правильный ответ на один вопрос оценивается в 1 балл. В результате, ответив на 10 вопросов, можно получить 10 баллов.

В вопросах 11-20 необходимо установить соответствие. (например 1б, 2а,3г)-верный ответ может быть только один. 11. Из уравнения изотермы химической реакции видно, что величина и знак энергии Гиббса реакции зависят от Пр’ и Кр ( при Р=const, T=const), как: 1.&#916;G<0 2. &#916;G=0 3. &#916;G>0 12. Для данных реакций укажите соответствующие им константы равновесия Кс: 13. Определите зависимость между значением энергии Гиббса реакции и характером протекающего процесса: 1.&#916;G<0 а) реакция достигла состояния 2. &#916;G=0 равновесия; 3. &#916;G>0 б) процесс необратимый самопроизвольный; в) процесс необратимый несамопроизвольный 14. Определите изменение числа молей (&#916;&#957;) для следующих реакций: 15. Для реакции : константа равновесия равна , то при увеличении давления будут наблюдаться следующие процессы: 1.&#916;&#957;>0 а) Кх уменьшается 2.&#916;&#957;<0 б) Кх не изменяется 3.&#916;&#957;=0 в) Кх увеличивается 16. Определите Кх для реакции в идеальной и реальной газовой смеси: а) идеальная газовая смесь б) реальная газовая смесь 17. Из приведённых уравнений выберите то, которое является изотермой, изохорой, изобарой химической реакции: 1. уравнение изохоры химической реакции 2. уравнение изобары химической реакции 3. уравнение изотермы химической реакции 18. Для данных уравнений реакции в смеси идеальных газов определите соотношение между значениями стандартной энергией Гиббса: 19. Укажите верное выражение для Кх, Кс и Кm при рассмотрении равновесия химической реакции в идеальном растворе: 20. Установите, как будет влиять тепловой эффект реакции на константу и состояние равновесия химической реакции: а) константа равновесия не изменится, и состояние равновесия останется неизменным; б) равновесие сдвинется в сторону исходных веществ; в) константа равновесия увеличится, и равновесие сдвинется вправо.

Правильные ответы № вопроса ответ 11. 1б2в3а 12. 1б2в3а 13. 1б2а3в 14. 1в2а3б 15. 1а2в3б 16. 1б2а 17. 1б2в3а 18. 1б2а 19 1в2а3б 20. 1в2б3а Каждый правильный ответ на 1 вопрос оценивается в 1 балл. Ответив на 10 вопросов можно получить 10 баллов.

Если в ответе одна половина соответствия букв и цифр верна, а другая нет, то такой ответ не учитывается и оценивается в 0 баллов.

В вопросах 21-30 пропущено слово-ответ, его необходимо записать (ввести) в правильном числе и падеже. 21.

– Конец работы –

Используемые теги: Гомогенное, Химическое, равновесие0.066

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Гомогенное химическое равновесие

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Скорость химических реакций. Катализ и химическое равновесие
О средней скорости химической реакции судят по изменению молярной концентрации реагирующих веществ за определённый интервал времени: , где - средняя… В гетерогенной системе взаимодействие осуществляется на поверхности раздела… Для реакции записанной в общем виде, т.е.: nA+mB&#8594;qR+pD, скорость реакции в соответствии с законом…

Теория химического строения органических соединений. Электронная природа химических связей. Предпосылки теории строения. Теория химического строения. Изомерия
Органические вещества в своем составе наряду с другими элементами всегда содержат углерод. Изучение соединений углерода — их строения, химических… Из всех химических элементов только углерод образует такое большое число… По образованию оксида углерода (IУ) при горении или по обугливанию вещества при нагревании легко установить…

Прогнозирование и расчет химической обстановки при авариях на химически опасных объектах
На сайте allrefs.net читайте: "Прогнозирование и расчет химической обстановки при авариях на химически опасных объектах"

Прогнозирование и расчет химической обстановки при авариях на химически опасных объектах
На сайте allrefs.net читайте: "Прогнозирование и расчет химической обстановки при авариях на химически опасных объектах"

Приборы химической разведки и химического контроля.
Для определения обнаружения ОВ и ОХВ используются различные методы и на основе этих методов разработаны различные приборы. Приборы химической… К войсковым приборам химической разведки относятся средства индикации,… Отравляющие вещества ОВ это химические соединения, обладающие определенными токсическими и физико химическими …

Химическое и фазовое равновесие
Прежде чем говорить о них, необходимо выяснить, что же собой представляет термодинамическое равновесие. Термодинамическое равновесие, состояние… Изолированная система, не обменивающаяся со средой веществом и энергией, со… В случае гетерогенной системы сосуществование термодинамически равновесных фаз называется фазовым равновесием.Если…

Кинетика, катализ, химическое равновесие
Если на систему находящуюся в равновесии оказывать внешнее воздействие то равновесие сместится в сторону той из двух реакций которая...

Химическая реакция в смеси идеальных газов. Константа химического равновесия в смеси идеальных газов
В любом естественно протекающем (самопроизвольном или свободном) процессе свободная энергия системы понижается. При достижении системой состояния… Термодинамическое равновесие в макросистеме совсем не означает, что и в её… Основной целью статистического метода является установление количественной связи между характеристиками механических…

Тема 04: Построение компьютерных моделей гомогенных химических реакторов с мешалкой
Тема Построение компьютерных моделей гомогенных химических реакторов с мешалкой... Содержание... Принципы построения компьютерных моделей гомогенных химических реакторов с...

Химическое равновесие
Скорость химической реакции характеризуется изменением концентрации реагирующих веществ (или продуктов реакции) за единицу времени. Концентрацию… Далее предполагается, что рассматриваемая система представляет собой газ или… Наглядным примером, иллюстрирующим влияние концентрации, может служить резко различная энергичность сгорания веществ в…

0.037
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам