Кафедра физической и коллоидной химии РУДН

Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 1
№ Вопросы
Баллы
1. Запишите условие химического равновесия для реакции СН4(г) + 3/2 О2(г) = СО(г) +
4
2Н2О(ж) .. Какой знак имеет разность химических потенциалов реагентов
 ( i i ) прод    i i исх если реакция протекает слева направо?
Константа равновесия Кр > 1 (давление измерено в атмосферах). Возможно ли
протекание реакции в стандартных условиях? Назовите факторы, смещающие
равновесие и изменяющие константу равновесия.
3. Как связан химический потенциал с изобарно-изотермическим потенциалом?
4. Напишите уравнение изотермы для реакции SO2(г) + ½ O2(г) = SO3 (г) .
5. Можно ли при стандартных условиях получить бензол из ацетилена?
6. Какое влияние на равновесную концентрацию железа в реакции
2 FeO(тв) = 2 Fe(тв) + О2 ( H  66.5кДж ) будут оказывать следующие
изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде;
б) увеличение общего давления;
в) увеличение концентрации О2;
г) введение катализатора?
Запишите константу равновесия этой реакции.
7. Выразите константу равновесия реакции СО2(г) + С(тв) = 2СО(г), (К1) через
константы равновесия реакций:
а) О2(г) + С(тв) = 2СО(г) , (К2),
б) 2СО2(г) = 2СО(г) + О2(г), (К3).
8.
Температурная зависимость константы равновесия реакции H2O(g) + CO = H2 +
CO2 описывается уравнением lg K = 2156/T – 2.2, а энтальпия сгорания
cH0(CO) = –283.0 кДж/моль. Рассчитать энтальпию образования H2O(g).
9. Для какой реакции уменьшение объема сосуда приведёт к смещению
равновесия в том же направлении, что и понижение температуры:
a. CO2 + Cтв  2CO – Q
b. СО + Н2О(г)  СО2 + Н2 + Q
10. Для реакции N2 + 3 H2 = 2NH3 Кр =7.410-4 (атм) при 625 К. Определить Go
и G, направление процесса, если исходная смесь имеет следующий состав:
А) p N 2  0.4атм , p H 2  0.12атм , p NH3  6атм ;
2.
3
3
3
3
5
4
6
5
5
Б) p N 2  4атм , p H 2  12атм , p NH3  6атм ;
11. Константа равновесия Кр реакции разложения циклогексана с образованием
бутадиена и этана С6Н12 = C4Н6 + С2Н6 равна 24.9 (атм) при 300 К.
Рассчитайте  i и Кс для этой реакции при данной температуре.
4
12. Рассчитайте Кр реакции 2 FeO(тв) = 2 Fe(тв) + О2
Кр =3.110-8 атм.
H  66.5кДж , и при 1000 К
5
при 600 К,
если
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 2
№ Вопросы
Баллы
13. Запишите условие химического равновесия для реакции
3
Н2(газ) + J2(газ) = 2 HJгаз.
14. Как изменяется химический потенциал чистого вещества (Δ), находящегося в
3
виде идеального газа при изменении давления от р1 до р2?
15. При расчёте величины G 0   RTLnK p в качестве стандартных условий
3
выбраны следующие:….
16. Назовите факторы, позволяющие смещать равновесие, не изменяя константы
3
равновесия. Константа равновесия Кр>1 (давление измеряется в атм.).
Возможно ли протекание реакции в стандартных условиях?
17. Напишите уравнение изотермы для реакции
3
СН4(г) + 3/2 О2(г) = СО(г) + 2 Н2О (г).
18. В какую сторону будет смещаться равновесие обратимой реакции
4
N2(г) + 3Н2(г)  2NН3(г) - 92,4 кДж:
а) при повышении давления;
б) при повышении температуры;
в) увеличение концентрации исходных веществ;
г) введение катализатора?
19. Выразите константу равновесия реакции 2Н2(г) + О2(г) = 2Н2О(г), (К1) через
4
константы равновесия реакций
2СО2(г) = 2СО(г) + О2(г), (К2),
СО(г) + Н2О(г) = СО2(г) + Н2(г), (К3).
20. Зависимость LgK p некоторой реакции от обратной температуры представлена
3
на рисунке: LgK p
1/Т
Экзотермическая или эндотермическая эта реакция?
21. Для какой реакции уменьшение объема сосуда приведёт к смещению
равновесия в том же направлении, что и понижение температуры:
а) N2 + O2  2NO –Q
b) 2СО2 + О2ч  2СО2 + Q
22. Для реакции 4HCl + O2 = 2 H2O(г) + 2 Cl2 Кр =18,5 атм-1 при 900 К.
Рассчитайте

i
и Кс
4
10
для этой реакции при данной температуре.
Определить
G и
G, направление процесса реакции 900К, если
pО2  p HCl  p H 2O  pCl2  4.4атм . Рассчитайте Кр реакции 4HCl + O2 = 2
o
H2O(г) + 2 Cl2 при
500 К,
если средний тепловой эффект реакции
0
H  114.5кДж , а G298  164.6кДж .
23. При 350 0С и 1.013105 Па степень диссоциации HCl(г) = 1/2H2 + 1/2Cl2 равна
20%. Рассчитайте константы равновесия Кр и Кс этой реакции.
24. Рассчитайте константу равновесия при некоторой заданной температуре для
обратимой реакции СО + Н2О = СО2 + Н2, учитывая, что в состоянии
равновесия концентрации участвующих в реакции веществ были равны:
СО=0.16 моль/л, Н2О=0.32 моль/л, СО2=0.32 моль/л, Н2=0.32 моль/л.
5
5
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 3
№ Вопросы
Баллы
1. Запишите условие химического равновесия для реакции CH4(г) +CO2(г)=2CO(г)+
3
2Н2(г). Какой знак имеет разность химических потенциалов реагентов
 ( i i ) прод    i i исх если реакция протекает слева направо?
Как изменится величина Кр реакции 2НCl(г) = Сl2 + Н2, если стехиометрические
коэффициенты уменьшить в два раза? увеличить в 2 раза?
Как изменяется химический потенциал чистого вещества , находящегося в
виде жидкости при изменении давления от р1 до р2?
Укажите, какие из факторов: Т, р, присутствие инертного газа, природа
реагирующих веществ, парциальные давления взятых для реакции веществ –
влияют на константу равновесия реакции, если она протекает между
веществами в идеальном газообразном состоянии.
Напишите уравнение изотермы для реакции СО(г) + ½ О2(г) = СО2(г).
Напишите уравнение изобары для реакции СО(г) + ½ О2(г) = СО2(г).
Рассмотрим реакцию: SO2 + ½ O2 = SO3 + 23ккал. Запишите константу
равновесия.
Какое влияние на равновесную концентрацию SO3 будут
оказывать:
а) повышение температуры в реакционном сосуде;
б) увеличение общего давления;
в) увеличение концентрации О2;
г) введение катализатора?
3
По известным значениям констант равновесия реакций 2SO3 = 2SO2 + O2,
Кр=4.7·10-4,
2СО2 = 2СО + О2,
Кр=3.7·10-16, вычислите константу
равновесия реакции SO2 + СО2 = SO3 + СО.
Влияет ли температура на равновесие реакции с Н  0 ?
Для реакции Sb2S3(тв) + 3 H2 = Sb(тв) + 3 H2S Кр = 0.429
при 700 К.
Рассчитайте
 i и Кс для этой реакции при данной температуре.
4
10. Определите направление процесса SO2 + ½ O2 = SO3 при 1000 К, если Кр =
1,28 атм , а исходная смесь имеет следующий состав: p SO2  7атм ,
10
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
pO2  2атм , p SO3  8атм .
Рассчитайте Кр реакции SO2 + ½ O2 = SO3 + 23 ккал при 600 К.
11. Для какой реакции уменьшение объема сосуда приведёт к смещению
равновесия в том же направлении, что и понижение температуры:
а) CO2 + Cтв  2CO – Q
b) 2СО + Н2  СО2 + СН4 + Q
12. Основываясь на термодинамических данных,
расположите в порядке
возрастания осушающей способности оксиды кальция, магния, фосфора (V).
3
2
3
5
3
4
5
5
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 4
№ Вопросы
Баллы
1. От
каких
факторов
зависит
величина
химического
потенциала
3
индивидуального вещества? (Р, Т, V, cp, природа вещества)? Как изменяется
химический потенциал чистого вещества  , находящегося в виде твердого
тела при изменении давления от Р1 до Р2?
2. Запишите условие химического равновесия для реакции Н2газ + Cl2газ = 2НСlгаз .
3
3. Напишите уравнение изотермы для реакции C2H4(г) + 3О2(г) = 2CO2(г) +2Н20(г).
3
4. Как изменится величина Кр реакции 2HI = H2 + I2 , если стехиометрические
3
коэффициенты этой реакции уменьшить в 2 раза?
5. 10. Для реакции а) N2 + 3H2 = 2NH3 известны следующие данные:
3
Т, К
589
648
673
Кр
0,0401
0,018
0,013
Какие термодинамические параметры можно получить из этих данных?
(Запишите уравнения.)
6. Какое влияние на равновесную концентрацию продуктов в реакции
4
Н2газ + Cl2газ = 2НСlгаз
H = -183,9 кДж будут оказывать следующие
изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде;
б) увеличение общего давления;
в) увеличение концентрации Н2;
г) введение катализатора?
7. Водяной пар взаимодействует с углеродом в соответствии с уравнениями:
4
1) Н2О + С = СО + Н2; 2) 2 Н2О + С = СО2 + 2 Н2.
Напишите константы равновесия этих реакций и выразите через К р1 и Кр2
константу равновесия реакции Н2 + СО2 = СО + Н2О.
8. В какую сторону сместится равновесие реакции COCl2 = CO + Cl2 при введении
3
в равновесную систему инертного газа при а) V=const; b) p=const?
9. Для реакции 2HI(г) = H2(г) + I2(г) Кр =41.7 при 445 0С. Рассчитайте  i и Кс
4
для этой реакции при данной температуре.
10. Для реакции СН4(г) + Н2О(г) = СО(г) + 3 Н2(г)
Кр= 312 (атм) при 1000 К.
10
Определите направление процесса, если исходная смесь имеет следующий
состав: pСН4  0.2атм , p Н 2O  1атм , pСO  10атм , p Н 2  2атм . Рассчитайте
0
Кр этой реакции при 600 К, если Н 298
=206,14 кДж.
11. После того как некоторое количество газообразного NOCl было введено в
сосуд при 500К, в системе установилось равновесие: 2NOCl = 2NO + Cl2. общее
давление в сосуде равно 1·105 Па, а парциальное равновесное давление NOCl
0
равно 0.64·105 Па. Определите G500
для данной реакции.
0
12. Изменение изобарного потенциала G310
в реакции АТФ + АМФ = 2АДФ
равно -2.1 кДж. Рассчитайте Кр и Кс этой реакции при 310 К.
5
5
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 5
№ Вопросы
Баллы
1. Запишите условия химического равновесия для реакции N2газ + 3H2газ = 2NH3газ.
3
Какой знак имеет разность химических потенциалов реагентов ii(прод) ii(исх), есди реакция протекает слева направо?
2. Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G 0 реакции, если
3
известна константа равновесия Кр? Напишите уравнение изотермы для
реакции N2газ + 3H2газ = 2NH3газ.
3. Назовите факторы, позволяющие смещать равновесие, не изменяя константы
3
равновесия.
4. Влияет ли температура на равновесие реакций с Н=0?
2
5. Рассмотрим реакцию N2газ + 3H2газ = 2NH3газ
5
H = -92,0 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции.
Какое влияние на равновесную концентрацию продуктов будут оказывать
следующие изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение концентрации исходных веществ,
г) введение катализатора
6. С ростом температуры равновесие процесса 2НCl(г)  Н2(г) + Cl2(г) смещается в
4
сторону продуктов. Предскажите знак теплового эффекта и изменения
энтальпии для данной реакции.
7. Для какой реакции уменьшение объема сосуда приведёт к смещению
4
равновесия в том же направлении, что и понижение температуры:
а) 2Н2О = 2Н2 + О2 – Q
b) 2CO + O2 = 2CO2 +Q
8. Выведите выражение для константы равновесия гетерогенной реакции:
3
6 Fe2O3(тв) + H2(г) = 2 Fe3O4(тв) + Н2О (г)
9. Для реакции N2O4 = 2 NO2 при 328К Кр= 1,36 атм. Покажите стрелкой, в какую
4
сторону будет протекать реакция при Р(N2O4)=Р(NO2)=1 атм. Какое уравнение
надо использовать для оценки направления протекания реакции?
10. Для реакции SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2 Кр = 2.8810 -5 (атм)
10
при 300 0С.
Рассчитайте  i и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите
направление процесса SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2, если исходная смесь имеет
p SO2  2атм , pCl2  2атм .
следующий состав: p SO2Cl2  4атм ,
Рассчитайте для реакции SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2 Кр при 500 К, если средний
тепловой эффект равен 61.2 кДж
11. Выразите константы равновесия Кр и Кс реакции PCL5(г) = PCL3(г) + Cl2(г)
5
через степень диссоциации PCl5(г)  и рассчитайте Кр при =5% и общем
давлении Р=1.013105 Па.
12. Для химической реакции в идеальной газовой смеси 2NO2(г) = 2NO(г) + O2
5
константа равновесия KX, выраженная через равновесные мольные доли,
связана с константой равновесия KС, выраженной через равновесные молярные
концентрации, и с равновесным общим давлением P выражением
KX=KС(RT/P)n, где n – некоторое целое число. Определите число n.
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 6
№ Вопросы
Баллы
1. От
каких
факторов
зависит
величина
химического
потенциала
3
индивидуального вещества? (Р, Т, V, cp, природа вещества)?
2. Запишите условия химического равновесия для реакции
3
SO2газ + 1/2O2газ = SO3газ. (два уравнения, через химический потенциал и через
мольную энергию Гиббса)
3. Укажите, какие из факторов влияют на константу равновесия реакции К р,
3
протекающей между веществами в состоянии идеального газа: Р, Т, природа
реагирующих веществ, парциальные давления Рi реагентов.
4. При расчете величины Go по уравнению Go = RTlnKp = RTlnПPi равн
2
равновесные давления реагентов измеряются в атм или Па?
5. В каком случае (Н>0, Н<0, Н=0) величина Кр возрастает с ростом
3
температуры? Дайте объяснение.
6. Рассмотрим реакцию SO2газ + 1/2O2газ = SO3газ
5
H =  96,1 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции.
Какое влияние на равновесную концентрацию продуктов будут оказывать
следующие изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение давления О2.
г) введение катализатора.
7. С ростом температуры равновесие процесса 2Н2(г) + О2(г)  2Н2О(г) смещается в
4
сторону исходных веществ. Предскажите знак теплового эффекта и изменения
энтальпии для данной реакции
8.
Выведите выражение для константы равновесия гетерогенной реакции:
3
6 Fe2O3(тв) = 4 Fe3O4(тв) + О2(г)
9. В баллоне находится смесь двух газов: 3 моля О2 и 2 моля N2. Их химические
4
потенциалы (О2), (N2). Чему равна энергия Гиббса этой системы?
10. Для реакции SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2 Кр = 2.8810 -5 (атм)
10
при 300 0С.
Рассчитайте  i и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите
направление процесса SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2, если исходная смесь имеет
p SO2  2атм , pCl2  2атм .
следующий состав: p SO2Cl2  4атм ,
Рассчитайте для реакции SO2Cl2(г) = SO2 + Cl2 Кр при 500 К, если средний
тепловой эффект равен 61.2 кДж/моль.
11. При температуре 298К в равновесной газовой системе SO2(г) + ½ O2(г) = SO3 (г)
5
концентрации веществ составили: [SO2] = 0.035 моль/л, [O2] = 0.015 моль/л,
[SO3] = 0.065 моль/л. Вычислите Кр.
12. Выведите связь константы равновесия (K) реакции СaO(тв) + CO2(г) = CaCO3(тв);
5
(К) с константами равновесия (K1 – K3) следующих реакций:
Ca(тв) + 1/2O2 = CaO(тв); (K1)
C(тв, графит) + O2 = CO2(г); (K2)
Ca(тв) + C(тв) + 3/2O2 = CaCO3(тв); (K3)
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 7
№ Вопросы
Баллы
3
1. Запишите условия химического равновесия и константу равновесия для
реакции в случае Н2Ож и Н2Опар
C6H6ж + 15/2О2 = 3H2O + 6CO2 газ
В
каком
направлении протекает реакция АТФ + АМФ = 2АДФ при 310К, если
3
2.
константа равновесия в стандартных условиях равна 2,26? Почему константа в
этом случае безразмерная величина?
3
3. Как изменится величина Кр реакции 2Fe2O3(тв) + 3C(тв) = 4Fe(тв) + 3CO2(г), если
стехиометрические коэффициенты этой реакции уменьшить в 2 раза?
увеличить в 2 раза?
2
4. В каком случае (Н>0, Н<0, Н=0) величина Кр зависит от температуры?
0
4
5. Изменение энергии Гиббса G373 химической реакции CO + H2O(г) = CO2 +
H2 равно –26.6кДж. Рассчитайте константу равновесия при этой температуре
4
6. Выразите константу равновесия реакции 2СО2(г) = 2СО(г) + О2(г), (К1) через
константы равновесия реакций:
а) SО2(г) + СO2(г) = СО(г) + SO3 , (К2),
б) 2SО3(г) = 2SО2(г) + O2, (К3).
С
ростом
температуры равновесие процесса 2 Fe3O4(тв) + Н2О (г) = 6 Fe2O3(тв) +
4
7.
H2(г) смещается в сторону исходных веществ. Предскажите знак теплового
эффекта и изменения энтальпии для данной реакции.
2
8. Как изменяется химический потенциал чистого вещества , находящегося в
виде твердого тела при изменении давления от Р1 до Р2?
5
9. Рассмотрим реакцию C6H6ж + 15/2О2 = 3H2O + 6CO2 газ H = -3298,4 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции.
Какое влияние на равновесную концентрацию продуктов будут оказывать
следующие изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение концентрации исходных веществ,
г) введение катализатора
8
10. Для реакции 2 FeO(тв) = 2 Fe(тв) + О2(г)
Кр = 2.410-21
при 1000 К.
Рассчитайте  i и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите
направление процесса 2 FeO(тв) = 2 Fe(тв) + О2(г), если исходная смесь имеет
рО2  4  10 8 атм .
следующий состав:
11. Рассчитайте для реакции 2CO2 = 2CO + O2 ( H = 561,9 кДж) Кр при 200 К,
5
-16
если при 1500К константа равновесия Кр= 7.410 атм.
12. Для реакции N2 + O2 = 2NO зависимость константы равновесия от температуры
9490.7
выражается уравнением
lg K p  
 0.02 lg T  1.43 . Какая это реакция
T
– экзотермическая или эндотермическая? Выведите уравнение зависимости
теплового эффекта от температуры.
7
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 8
№ Вопросы
Баллы
3
1. Как связан химический потенциал с изобарно-изотермическим потенциалом?
При каких условиях химический потенциал называют стандартным?
3
2. Чему равна разность химических потенциалов реагентов ii(прод) - ii(исх)
реакции CH4 + CO2 = 2CO + 2H2
в состоянии равновесия?
3
3. Как изменится величина Кр реакции 3O2 = 2O3 , если стехиометрические
коэффициенты этой реакции уменьшить в 3 раза?
4
4. Для реакции 2Cu2O + O2 = 4CuO известны следующие данные:
Т, К
273
1273
Р(O2)равн, атм 0,0208
0,1303
Какие термодинамические параметры можно получить из этих данных?
(Запишите уравнения.)
5. Для реакции Ca(OH)2 = CaO + H2O(газ) Кр= 0,4 105 Па при 772 оК Покажите
стрелкой, в какую сторону будет протекать реакция при Р(Н2O)=101,3 кПа.
Какое уравнение надо использовать для анализа направления протекания
реакции?
6. С ростом температуры равновесие процесса Fe(тв) + СО2(г) = FeO(тв) + СО(г)
смещается в сторону исходных веществ. Предскажите знак теплового эффекта
и изменения энтальпии для данной реакции.
7. Рассмотрим реакцию 2N2 + O2 = 2NO2
с H = +67,7 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции. Какое влияние на
равновесную концентрацию продуктов будут оказывать следующие изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение концентрации исходных веществ,
г) введение катализатора
8. Выведите выражение для константы равновесия гетерогенной реакции
CaCO3(тв) + 2 HCl(ж) = CaCl2(ж) + СО2(г) + Н2О(г).
9. Для какой реакции уменьшение объема сосуда приведёт к смещению
равновесия в том же направлении, что и понижение температуры:
а) N2 + O2  2NO –Q
б) СО(г) + ½ О2(г)  СО2(г) +Q
10. Для реакции N2 + 3H2 = 2NH3 Кр = 7.2310-4 атм при 625 0С. Рассчитайте
 i и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите направление
процесса N2 + 3H2 = 2NH3, если исходная смесь имеет следующий состав:
р N 2  14атм , p H 2  20атм , p NH3  2атм .
Рассчитайте для реакции N2газ + 3H2газ = 2NH3газ (H = -92,0 кДж) константу
равновесия Кр при 1200К.
11. При 350 0С и 1.013105 Па степень диссоциации HI равна 20%. Рассчитайте
константы равновесия Кр и Кс этой реакции.
12. При некоторой температуре константа равновесия реакции 2NO + O2 = 2 NO2
равна 2.5 л/моль и в равновесной газовой смеси [NO2]=0.05 моль/л,
[NO]=0.04моль/л. Вычислите начальные концентрации кислорода и NO,
предполагая, что исходная смесь состояла только из этих веществ.
3
3
5
2
4
10
5
5
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 9
№ Вопросы
Баллы
3
1. При каких условиях химический потенциал называют стандартным?
В баллоне находится смесь двух газов: 1 моля О2 и 2 моля N2. Их химические
потенциалы: (О2), (N2). Чему равна энергия Гиббса этой системы?
2
2. Реакция 2А→С+D протекает слева направо. Какой знак имеет разность
химических потенциалов реагентов ii(прод) - ii(исх)?
3
3. Как изменится величина Кр реакции CO2 = CO + ½ O2, если стехиометрические
коэффициенты этой реакции увеличить в 2 раза?
3
4. Покажите на графике в координатах ln Кр – 1/T, как изменяется величина Кр
экзотермической реакции при повышении температуры. Какое уравнение
нужно использовать для оценки температурной зависимости Кр?
3
5. С ростом температуры равновесие процесса СаСО3(тв) СаО(тв) + СО2(г)
смещается в сторону продуктов. Предскажите знак теплового эффекта и
изменения энтальпии для данной реакции.
4
6. Выразите константу равновесия реакции 2SО3(г) = 2SО2(г) + O2, (Кр1) через
константы равновесия реакций:
а) SО2(г) + СO2(г) = СО(г) + SO3 , (Кр2),
б) 2СО2(г) = 2СО(г) + О2(г), (Кр3).
5
7. Рассмотрим реакцию СОгаз + 1/2О2газ = СО2газ
H = -110,4 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции.
Какое влияние на равновесную концентрацию продуктов будут оказывать
следующие изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение концентрации исходных веществ,
г) введение катализатора
4
8. Напишите выражения констант равновесия образования из простых веществ
жидкой и газообразной воды.
5
9. В сосуде ёмкостью 8.5 л установилось равновесие СO + Cl2 = СOCl2(г). Состав
равновесной смеси: 11г СО, 38 г Cl2 и 42 г СOCl2. Вычислите константу
равновесия реакции при 298К.
8
10. Для реакции CO + H2O(г) = CO2 + H2 Кр = 0.31 при 1500 К. Рассчитайте  i
и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите направление
процесса CO + H2O(г) = CO2 + H2, если исходная смесь имеет следующий
pСO  2.атм , p Н 2О  6атм , р Н 2  3атм .
состав: pCО2  4атм ,
11. Рассчитайте для реакции 2CO2 = 2CO + O2 ( H = 561,9 кДж) Кр при 2000 К,
если при 1500К константа равновесия Кр= 0.95.
12. Диссоциация четырехокиси азота протекает по уравнению N2O4 = 2 NO2. При
298 К и р = 1.0·105Па N2O4 диссоциирован на 18.5%. Определите степень
диссоциации при той же температуре , если р = 0.5·105Па.
5
5
Кафедра физической и коллоидной химии РУДН. Специальность – ФАРМАЦИЯ (ЗО)
ЗАДАНИЕ 2 – Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие.
Вариант 10
№ Вопросы
Баллы
3
1. Чему равна разность химических потенциалов реагентов ii(прод) - ii(исх)
реакции H2 + Br2ж = 2НBr в состоянии равновесия?
3
2. От каких факторов зависит величина химического потенциала
индивидуального вещества? (Р, Т, V, cp, природа вещества).
3
3. Как связаны между собой величины Кр и Кс для реакции (2H2 + O2 = 2H2Oж )?
В
баллоне
находится
смесь
трёх
газов:
1
моль
О
,
4
моля
N
и
10
моль
He
.
Их
3
4.
2
2
химические потенциалы: (О2), (N2), (Не). Чему равна энергия Гиббса этой
системы?
3
5. Покажите на графике в координатах ln Кр – 1/T, как изменяется величина Кр
эндотермической реакции при повышении температуры. Какое уравнение
нужно использовать для оценки температурной зависимости Кр?
4
6. С ростом температуры равновесие процесса SO2(г) + ½ O2(г) = SO3 (г)
смещается в сторону исходных веществ. Предскажите знак теплового эффекта
и изменения энтальпии для данной реакции.
5
7. Рассмотрим реакцию 2H2 + O2 = 2H2Oж H = -571,8 кДж
Запишите константу равновесия для этой реакции. Какое влияние на
равновесную концентрацию продуктов будут оказывать следующие
изменения:
а) повышение температуры в реакционном сосуде,
б) уменьшение общего давления,
в) увеличение концентрации исходных веществ,
г) введение катализатора
Как влияет давление и температура на состояние равновесия в системе 2Н 2(г) +
О2(г) = 2Н2О(г), Н <0?
9. Выразите константу равновесия реакции 2Н2(г) + О2(г) = 2Н2О(г), (К1) через
константы равновесия реакций:
а) 2 СO2(г) =2 СО(г) + O2(г) , (К2),
б) СО(г) + Н2О(г) = СО2(г) + Н2, (К3).
10. Для реакции 4HCl(г) + 2О2(г) = 2Н2О(г) + 2Cl2(г) Кр = 0.910-5 Па при 900К.
Рассчитайте  i и Кс для этой реакции при данной температуре. Определите
направление процесса 4HCl(г) + 2О2(г) = 2Н2О(г) + 2Cl2(г), если исходная смесь
имеет следующий состав:
а) р HCl  1 10 5 Па , pО2  1  10 6 Па , p Н 2О  1.5  10 5 Па , рCl2  1.5  10 5 Па ;
8.
3
4
8
б) р HCl  1 10 5 Па , pО2  1 10 6 Па , p Н 2О  1.5  10 5 Па , рCl2  1.5  10 5 Па
11. Рассчитайте для реакции 2CO2 = 2CO + O2 ( H = 561,9 кДж) Кр при 400 К,
16
если при 1000К константа равновесия Кр= 3.710 Па.
12. Зависимость константы равновесия реакции 2Cl2 + 2H2O(г) = 4HCl + O2 от
6007
температуры можно выразить следующим уравнением: lg K p  
 5.407 .
T
Выделяется или поглощается тепло в этой реакции?
5
6