Задачи для самостоятельного решения. 1. Концентрация газа равна 0,125 моль/л

1. Концентрация газа равна 0,125 моль/л. Какой станет концентрация газа:

а) при увеличении объема в 5 раз;

б) при уменьшении объема в 3 раза?

Ответ: а) 0,025 моль/л; б) 0,375 моль/л.

2. Реакция протекает по уравнению Fe₂O_3(т) + 3CO_(r) = 2Fe_(т) + + 3СО₂. Как надо изменить концентрацию СО и давление в системе, чтобы увеличить выход металла?

Ответ: Увеличить концентрацию СО; давление не влияет.

3. Окисление сернистого газа протекает по уравнению

2SO₂ + О₂ = 2SO₃ + 284 кДж.

Как следует изменить концентрацию исходных веществ и температуру для усиления процесса окисления?

Ответ: Увеличить концентрации SO₂ и О₂, понизить температуру.

4. Реакция протекает по уравнению Nа₂S₂О_3(ж) + Н₂SО_4(ж) = Nа₂SО_3(ж) + S_(n) + Н₂О. Как изменится скорость реакции при разбавлении реагирующей смеси в 2 раза?

Ответ: Уменьшится в 4 раза.

5. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры на 100 °С, принимая температурный коэффициент скорости равным 3?

Ответ: Увеличится в 59 049 раз.

6. При 20 °С реакция протекает за 2 минуты. За сколько времени будет протекать эта же реакция:

а) при 0 °С;

б) при 50 °С, принимая температурный коэффициент реакции равным 2?

Ответ: а)за 8мин; б) за 15 с.

7. Определить температурный коэффициент химической реакции, если при понижении температуры на 40 °С реакция замедлилась в 40 раз?

Ответ: 2,5.

8.Реакция идет по уравнению N₂ + О₂ = 2NO. Концентрации исходных веществ были (моль/л): азота – 0,049 и кислорода – 0,01. Вычислите концентрации участвующих в реакции веществ в момент, когда концентрация продукта реакции стала 0,005 моль/л.

Ответ: N₂ – 0,0465 моль/л; 0₂ – 0,0075 моль/л.

9. Окисление аммиака идет по уравнению 4NH₃ + 5О₂ =4NO + 6Н₂О. Через некоторое время после начала реакции концентрации участвующих в ней веществ были (моль/л): аммиака – 0,009, кислорода – 0,00125, оксида азота (II) – 0,003.

Вычислить:

а) концентрацию водяного пара в этот момент;

б) исходные концентрации аммиака и кислорода.

Ответ: а) Н₂О – 0,0045 моль/л; б) NH₃ – 0,012 моль/л, О₂ – 0,005 моль/л.

10. Реакция протекает по уравнению 4НС1_(г) + О_2(г) = 2С1_2(г) + 2Н₂О_(п). Через некоторое время после начала реакции установились концентрации (моль/л): хлороводорода – 0,85, кислорода – 0,44, хлора – 0,3. Рассчитайте начальные концентрации исходных веществ.

Ответ: HCI – 1,45 моль/л; О₂ – 0,59 моль/л.

11. В процессе реакции, протекающей по уравнению 2А + 3В = С за определенный период времени концентрация вещества А уменьшилась на 0,3 моль/л. Как изменилась при этом концентрация вещества В?

Ответ: Уменьшилась на 0,45 моль/л.

12. При синтезе аммиака 3Н₂ + N₂ = 2NH₃ к данному моменту времени прореагировало 0,9 моль/л водорода, а начальная концентрация была равна 1,4 моль/л. Определите концентрацию оставшегося водорода и прореагировавшего азота.

Ответ: Н₂ – 0,5 моль/л; N₂ – 0,3 моль/л.

13. Исходные концентрации сернистого газа и кислорода в гомогенной системе 2SO₂ + O₂=2SO₃ были соответственно равны 0,03 и 0,015 моль/л. К моменту наступления равновесия концентрация сернистого газа стала равной 0,01 моль/л. Вычислите равновесные концентрации остальных веществ, участвующих в реакции.

Ответ: О₂ – 0,005 моль/л; SO₃ – 0,02 моль/л.

14. Реакция протекает по уравнению Н_2(г) + I_2(г) = 2HI_(г). Константа скорости реакции равна 0,16. Начальные концентрации исходных веществ были (моль/л): водорода – 0,04, паров йода – 0,05. Вычислите начальную скорость реакции и скорость ее, когда концентрация водорода стала равной 0,03 моль/л.

Ответ: 3,2.10^–4 моль/л·с; 1,9 · 10^–4 моль/л·с.

15. Омыление уксусноэтилового эфира протекает по уравнению

СН₃СООС₂Н_5(ж) + NaОН_(ж) = СН₃СООNa_(ж) + С₂H₅ОН_(ж).

Константа скорости реакции равна 0,1. Начальные концентрации исходных веществ (моль/л): эфира – 0,01, щелочи – 0,05. Вычислите начальную скорость реакции v искорость ее, когда концентрация эфира стала равной 0,008 моль/л.

Ответ: 5 · 10^–5 моль/л·с; 3,84 · 10^–5 моль/л·с.

16. Для обратимых систем

а) 3О₂ = 2О₃;

б) N₂ + О₂ = 2NO;

в) 2SO₂ + O₂ = 2SО₃

напишите математическое выражение константы химического равновесия (К_х._р) и определите, в какой из систем изменение давления не будет вызывать смещение равновесия.

Ответ: а) К_р = ; б) К_р = ; в) К_р = .

17. Изменением каких параметров (концентрация, давление, температура) можно добиться смещения равновесия в сторону образования продукта реакций:

а) Н_2(г) + Вr_2(г) = 2НВr_(г) + 68 кДж;

б) 2SO_2(г) + О_2(г) = 2SО_3(r) + 284 кДж;

в) С_(т) + СО_2(г) = 2СО_(г) – 172 кДж?

Ответ: Повысить концентрации исходных газообразных веществ: а), б), в); давление повысить: б); – понизить: в); температуру повысить: в) – понизить: а), б).

18. Как повлияет на выход метилового спирта в обратимой реакции

СО_(г)+ 2Н₂ = СН₃ОН_(ж) + 128 кДж

и куда будет смещаться равновесие при: а) увеличении объема системы; б) повышении концентрации водорода; в) введении катализатора?

Ответ: а) снижение выхода продукта, смещение равновесия влево; б) увеличение выхода продукта, смещение равновесия вправо; в) не влияет.

19. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций и в какую сторону сместится равновесие обратимой системы

SO_3(г) + С_(т) = SО_2(г) + СО_(г)

при увеличении объема системы в 8 раз?

Ответ: Скорость прямой реакции превысит скорость обратной реакции в 8 раз; равновесие сместится вправо.

20. Как изменятся скорости реакций при увеличении давления
в 2 раза:

а) 4NO_2(r) + O_2(r) + 2H₂O_(r) = 4HNO_3(ж);

б) 8NH_3(r) + Br_2(ж) = 6NH₄Br_(т) + N_2(г)?

Ответ: Скорость увеличится: а) в 128 раз; б) в 256 раз.