Экспериментальная часть II

Влияние изменения концентрации на смещение равновесия

Выполнение опыта. В четыре пробирки отмерить по 2 мл разбавленных растворов хлорида железа (III) FeCl₃ и роданида калия KCNS. Во всех пробирках протекает одна и та же обратимая реакция:

FeCl₃ + 3KCNS = Fe(CNS)₃ + 3KCl.

Роданид железа Fe(CNS)₃ сообщает раствору красную окраску. По изменению интенсивности окраски раствора, т.е. по изменению концентрации Fe(CNS)₃, можно судить о сдвиге химического равновесия. Если раствор окрашивается более интенсивно, то концентрация роданида железа увеличилась, т.е. равновесие сместилось в сторону продуктов реакции, и наоборот.

Первую пробирку с полученным раствором оставьте в качестве контрольной для сравнения результатов опыта, а в остальные - добавьте следующие реактивы: во вторую – несколько капель концентрированного раствора FeCl₃, в третью – один микрошпатель твердого KCNS, а в последнюю – 2-3 микрошпателя твердого KCl. Растворы в данных пробирках перемешайте энергичным встряхиванием и сравните интенсивность окраски полученных растворов с окраской эталона. Запишите свои наблюдения в таблицу.

Напишите выражение константы равновесия данного обратимого процесса. Сделайте вывод о влияния изменения концентрации исходных реагирующих веществ и продуктов реакции на смещение равновесия.

Задачи

1. Равновесие в системе Н₂ (г) + J₂ (г) = 2HJ (г) установилось при следующих концентрациях: [H₂] = 0, 025 моль/л; [J₂] = 0, 005 моль/л; [HJ] = 0, 09 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода.

2. Константа равновесия реакции FeO (к) + СО (г) = Fe (к) + СО₂ (г) при некоторой температуре равна 0, 5. Найти равновесные концентрации СО и СО₂, если начальные концентрации этих веществ составляли:

[CO]_исх = 0, 05 моль/л; [CO₂]_исх = 0, 01 моль/л.

3. Найти константу равновесия реакции N₂O₄ = 2NO₂, если начальная концентрация N₂O₄ составляла 0, 08 моль/л, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% молекул N₂O₄.

4. Напишите выражения для константы равновесия гомогенной системы CH₄ + CO₂ = 2CO + 2H₂. Как следует изменить температуру и давление в данной системе, чтобы повысить выход водорода, учитывая, что прямая реакция является эндотермической?

5. В каком направлении сместится равновесие в данных системах при:

а) понижении давления;

б) повышении температуры;

в) понижении концентрации кислорода:

2NO₂ (г) n 2NO (г) + O₂ (г) rH⁰ < 0

N₂ (г) + O₂ (г) n 2NO (г) rH⁰ = 180 кДж;

С(тв) + O₂ (г)n CO ₂ (г) rH⁰= –489 кДж;

2H₂ (г) + O₂ (г) n 2H₂O (г) rH⁰= –489 кДж;

CH₄ (г) +2O₂ ↔ CO₂ (г) + 2H₂O (пар) rH⁰< 0.

Редактор Н.Е.Гладких

Темплан 2006 г., поз. 187.

Подписано в печать 05.04.06. Формат 60x84/16.

Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд. л. 0, 8. Тираж 100 экз. Заказ 517

Редакционно-издательский центр Ростовского государственного

строительного университета

344 022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162