А) Домашнее задание №3 для закрепления навыков решения задач

по теме «Скорость химической реакции, её зависимость от природы реагентов, концентрации и температуры. Химическое равновесие. Условия смещения равновесия»

(трудоемкость 10 баллов)

1. Константа скорости реакции синтеза йодоводорода, протекающей по уравнению

Н₂(г) + I₂(г) = 2HI(г),

при некоторой температуре составила 0, 16. Определите скорость этой реакции в начальный момент времени, когда концентрации реагентов были равны С_0μ (Н₂) = 0, 04 моль/л и С_0μ (I₂) = 0, 05 моль/л, а также в момент, когда прореагирует 75% водорода. Как изменилась скорость этой реакции?

2. Определите, при какой температуре реакция закончится за 45 мин, если при 293 К на это требуется 3 ч. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3, 2.

3. Реакция термического разложения этана является реакцией первого порядка. При 823 К константа скорости реакции равна 2, 5·10⁵ с^-1, а при 903 К – 141, 5·10⁵ с^-1. Рассчитайте энергию активации и период полупревращения (τ _½ ) этой реакции при 873 К.

4. Разложение оксида азота (1) на поверхности золотого катализатора при высоких температурах протекает по уравнению

2N₂O(г) + [Au](т) = 2N₂(г) + O₂(г) + [Au](т).

При начальной концентрации N₂O, равной 3, 2 моль/л, константа скорости этой реакции составила 5·10^-4 л/моль·мин. Определите время, за которое разложится 25% исходного количества вещества.

5. Докажите, что реакция взаимодействия муравьиного альдегида и пероксида водорода с образованием муравьиной кислоты и воды является реакцией второго порядка. Известно, что через 2 ч после начала в системе осталось 50% реагентов, а через 2 ч 40 мин концентрация муравьиной кислоты снизилась до 0, 215 моль/л. Начальные концентрации НСОН и Н₂О₂ были одинаковыми и равными 0, 50 моль/л.

6. Реакция синтеза аммиака при 723 К протекает по уравнению

N₂ + 3H₂ < => 2NH₃.

Константа равновесия при этой температуре К_Р = 5, 34·10^-8. Определите парциальное давление аммиака, если парциальные давления азота и водорода равны соответственно 65 717 и 20 380 Па.

7. При некоторой температуре из 1 моля сульфохлорида SO₂Cl₂, находящегося в

закрытом сосуде емкостью 20 л, разлагается 0, 5 моль вещества по уравнению

SO₂Cl₂ < => SO₂ + Cl₂.

Определите константу равновесия этой реакции.

8. Рассчитайте изменение общего давления в гетерогенной равновесной системе

2PbS(т) + 3O₂(г)< => 2PbO(т) + 2SO₂(г),

если начальная концентрация кислорода составляла 0, 1 моль/л, а к моменту равновесия прореагировало 30% исходного газообразного вещества.

9. Определите, в какую сторону сместится равновесие реакции разложения

2А(г) < => 2С(г) + D(г) + Δ Н,

если увеличить давление в системе в 2 раза и одновременно понизить температуру на 30⁰. Температурные коэффициенты прямой и обратной реакций равны соответственно 2, 7 и 3, 3.

10. Равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции этерификации

СН₃СООН + С₂Н₅ОН< => СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О,

равны (моль/л): С_μ (СН₃СООН) = 0, 02; С_μ (С₂Н₅ОН) = 0, 32: С_μ (СН₃СООС₂Н₅) = 0, 08: С_μ (Н₂О) = 0, 08. Определите равновесные концентрации компонентов после смещения равновесия вследствие увеличения концентрации этанола в 4 раза.