Константа равновесия системы. Задачи 128 — 129

Выражения скорости и константы равновесия химической реакции

 

Скорости прямой и обратной реакци разложения СО

 

 

Задача 128
Выразите через концентрации скорости прямой и обратной реакций и константу равновесия для системы:
2CO(г)  <=>  CO2(г) + С(т), ∆Н < 0. 
Куда сместится равновесие при: а) при повышении температуры; б) при понижении давления;  в) при понижении концентрации CO2?
Решение:

1. Выражение для прямой и обратной реакции для системы: 2CO(г) <=> CO2(г)+С(т), ∆Н < 0

Скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях равных их коэффициентам в уравнении реакции. («действующая масса» – синоним современного понятия «концентрация»).

Закон действия масс (ЗДМ) выполняется только для элементарных химических реакций, протекающих в одну стадию. Если реакция протекает последовательно через несколько стадий, то суммарная скорость всего процесса определяется самой медленной его частью.

ЗДМ относится к гомогенным реакциям. Если реакция геторогенная (реагенты находятся в разных агрегатных состояниях), то в уравнение ЗДМ входят только жидкие или только газообразные реагенты, а твердые исключаются, оказывая влияние только на константу скорости k.

Выражение скорости прямой реакции будет иметь вид: vпр. = kпр.[СО]2.

Выражение скорости обратной реакции будет иметь вид: vобр. = kобр.[СО2].

2. Константа равновесия

Можно выразить константу равновесия через скорость реакции. При этом константа равновесия определяется как

K = k1/k-1 = const., где   

k1 — константа скорости прямой реакции,  k-1 — константа скорости обратной реакции.

Можно выразить Кр через соотношение констант прямо и обратной реакций, получим:

Кр  =  k-1[СО2]/k1[СО]2 = [СО2]/[СО]2.

3. Смещение равновесие в системе:

а) При повышении температуры равновесие сместится в сторону обратной реакции, так как прямая реакция – экзотермическая. Согласно принципу Ле-Шателье равновесие реакции смещается в сторону уменьшения оказываемого на систему действия. Данная реакция протекает с выделением тепла (∆Н<0), то, естественно, что при повышении температуры равновесие экзотермической реакции сместится в сторону уменьшения тепловой энергии реакции, т.е. в сторону обратной реакции.

б) При понижении давления смещение равновесия будет наблюдаться в сторону прямой реакции, так как объм газообразного реагента в два раза больше объема продукта реакции системы равну: 2V(СО2)  >  V(CO).

в) Понижение концентрации продукта реакции (отведение из системы СО2) будет увеличивать скорость прямой реакции, поэтому согласно принципа Ле-Шателье при понижениии концентрации СО2 равновесие сместится в сторону прямой реакции, т. е. в сторону увеличения образования СО2
 


Зависимость скорости реакции от концентраций веществ

Задача 129.
В закрытом сосуде находиться смесь газов, состоящая из 1 моль азота и 3 моль водорода которая реагирует по уравнению:
N2 + 3H2 = 2NH3.
Во сколько раз уменьшится скорость прямой реакции после того как прореагирует 0,65 моль азота.
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ. Поэтому изменение концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ ведет к изменению ее скорости.

Выражение для скорости реакции до изменения концентрации вещества можно записать в общем виде:

V = k . [N2] . [H2]3

Обозначим скорость  реакции до изменения концентраций v1, а после изменения концентраций v2.

Тогда 

v1 = {k [1 . (3)3]};

v2 = {k [0,65 . (3)3]}.

изменение скорости (v1/v2) равно:

v1/v2 = {k [1 . (3)3]}/{k [0,65 . (3)3]} = 1,5.

Ответ: скорость прямой реакции уменьшится в 1,5 раза.


 

📹 Видео

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 3ч. 10 классСкачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 3ч. 10 класс

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 1ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 1ч. 10 класс.

Химическое равновесие. Константа равновесия. 10 класс.Скачать

Химическое равновесие. Константа равновесия.  10 класс.

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 4ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 4ч. 10 класс.

Задача химическое равновесие. РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ и Кр.Скачать

Задача химическое равновесие. РАВНОВЕСНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ и Кр.

Химическое равновесие. Константа равновесия. Обратимость реакций.Скачать

Химическое равновесие. Константа равновесия. Обратимость реакций.

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 2ч. 10 класс.Скачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 2ч. 10 класс.

Константа равновесия и энергия Гиббса. Ответ на вопрос П.М. ТолстогоСкачать

Константа равновесия и энергия Гиббса. Ответ на вопрос П.М. Толстого

Интуитивное понимание формулы константы равновесия (не обязательно для продолжения курса)Скачать

Интуитивное понимание формулы константы равновесия (не обязательно для продолжения курса)

Химическое равновесие. Закон действующих масс.Скачать

Химическое равновесие. Закон действующих масс.

Задача на Константу равновесия (Кр) с дискриминантом. Химия. Олимпиада + ВУЗСкачать

Задача на Константу равновесия (Кр) с дискриминантом. Химия. Олимпиада + ВУЗ

Константа равновесия химической реакции. БПС анализ, парциальные давления.(занятие №9)Скачать

Константа равновесия химической реакции. БПС анализ, парциальные давления.(занятие №9)

Задания на константу равновесия по учебнику ЕреминаСкачать

Задания на константу равновесия по учебнику Еремина

Химическое равновесие. 10 класс.Скачать

Химическое равновесие. 10 класс.

ФИЗХА 10 класс | Химическое равновесие | Олимпиадные задачи по химииСкачать

ФИЗХА 10 класс | Химическое равновесие | Олимпиадные задачи по химии

Лекция 81 Определение константы равновесия методом ЭДССкачать

Лекция 81 Определение константы равновесия методом ЭДС

Химическое равновесие / Решение задач на химическое равновесиеСкачать

Химическое равновесие / Решение задач на химическое равновесие

Произведение растворимости (ПР или Ksp)Скачать

Произведение растворимости (ПР или Ksp)

ФИЗХА 10-11 класс | Химическое равновесие, энергия Гиббса | Олимпиадные задачи по химииСкачать

ФИЗХА 10-11 класс | Химическое равновесие, энергия Гиббса | Олимпиадные задачи по химии

Химическое равновесие. Задание №22 | Химия ЕГЭ 2022 | УмскулСкачать

Химическое равновесие. Задание №22 | Химия ЕГЭ 2022 | Умскул
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии