Состав и концентрация веществ в реакционной смеси | Задачи 356 — 360

Определение состава и концентраций веществ в равновесной реакционной смеси

 

 

Задача 356. 

Для реакции Н2(г) + Br2(г) = 2HBr(г) при некоторой температуре К = 1. Определить состав (в процентах по объему) равновесной реакционной смеси, если исходная смесь состояла из 3 молей Н2 и 2 молей Вг2.

Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Н2(г) + Br2(г) = 2HBr(г)                       

Согласно уравнению реакции из 1 моля Н2 и 1 Br2 образуется 2 моль HBr. Обозначим количество израсходованных исходных веществ через  x. Тогда равновесные концентрации реагирующих веществ будут раны:
2] = (3 – х) моль/л,  [Br2] = (2 – х) моль/л, [HBr] = (2х) моль/л. Подставив эти значения концентраций в выражение константы равновесия реакции, рассчитаем значение  x:

Тогда равновесные концентрации веществ будут равны:

2] = 3 — 0,808 = 2,192 моль/л;
 [Br2]  = 2 – 0,808 = 1,192 моль/л;
[HBr] =  2 . 0,808 = 1,616 моль/л.

Находим объёмы газов в равновесной системе, учитывая, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает 22,4л, получим:                          

Тогда общий объём газовой равновесной системы будет равен 112 л (49,1 + 26,7 + 36,2 = 112).
Теперь определим состав газов (в процентах по объему) равновесной реакционной смеси по формуле:

w%  — объёмная доля вещества, выраженная в процентах, V(в-ва) — объём вещества, V(смеси) — общий объём газовой смеси.

Тогда

Ответ: 43,84% Н2;  23,84% Br2; 32,32%HBr.  


Задача 357. 
Константа равновесия реакции  равна единице. Сколько процентов вещества А подвергнется превращению, если смешать З моля вещества А и 5 молей вещества В?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

А(г) + В(г) = С(г) + D(г) 

Согласно уравнению реакции из 1 моля вещества А и 1 моля вещества В образуется по 1 молю веществ С и D. Обозначим равновесные концентрации веществ С и D через  x. Тогда равновесные концентрации веществ будут раны: [C]  =  [D] =  моль/л, [A]  = (3 – х)моль/л, [B] = (5 – х)моль/л. Подставив эти значения концентраций в выражение кон-станты равновесия реакции, рассчитаем значение  x:

Теперь рассчитаем, сколько процентов вещества А подвергнется превращению из пропорции:

3 : 100 = 1,875 : x; x = (1,875 . 100)/3 = 62,5%

Ответ: 62,5%.


Задача 358. 
После смешивания газов А и В в системе А(г) + В(г) = С(г) + D(г)  устанавливается равновесие при следующих концентрациях: [B] = 0,05 моль/л; [C] = 0,02 моль/л. Константа равновесия реакции равна 4.102. Найти исходные концентрации веществ А и В.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

А(г) + В(г) = С(г) + D(г)                       .

Согласно уравнению реакции из 1 моля вещества А и 1 моля вещества В образуется по 1 молю веществ С и D. 
Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,02 моля вещества С, то такое же количество образовалось вещества D, было израсходовано по 0,02 моля веществ А и В.

Сначала найдём концентрацию вещества А из выражения для константы равновесия реакции:

Отсюда рассчитаем искомые исходные концентрации веществ А и В:

                               [A]0 = 0,2 + 0,02 = 0,22 моль/л;
                               [B]0 = 0,05 + 0.02 = 0,07 моль/л.

Ответ: [A]0  = 0,22 моль/л; [B]0  = 0,07 моль/л.


Задача 359. 
Найти константу равновесия реакции  N2O4 ⇔ 2NO2, если начальная концентрация N2O4 составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия  диссоциировало 50% N2O4.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:  N2O4 ⇔ 2NO2. Из уравнения реакции следует, что из 1 моля N2O4 образуется 2 моля NO2. Поскольку по условию задачи 50% N2O4 диссоциировало, то количество N2O4, продиссоциировавшегося составляет 0,04 моль/л (0,08 . 0,5 = 0,04). 

Тогда равновесные концентрации участвующих веществ будут равны:

                            [N2O4]0  = 0,08 – 0,04 = 0,04 моль/л;
                                                [NO2]0 = 0,04 . 2 = 0,08 моль/л                              

Выражение для константы равновесия для данной реакции будет иметь вид:

Видео:Молярная концентрация. 10 класс.Скачать

Молярная концентрация. 10 класс.

Подставляя в это выражение данные из задачи, получим:

Ответ: 0,16


Задача 360. 
В замкнутом сосуде протекает реакция  АВ(г) ⇔ А(г) + В(г) Константа равновесия реакции равна 0,04, а равновесная концентрация вещества В составляет 0,02 моль/л. Найти начальную концентрацию вещества АВ. Сколько процентов вещества АВ разложилось?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: АВ(г) ⇔ А(г) + В(г). Из уравнения реакции следует, что из 1 моля вещества АВ образуется 1 моль вещества А и 1 моль вещества В. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,02 моля вещества В, то столько же образовалось и вещества А, при этом было израсходовано 0,02 моля вещества АВ. 

Константа равновесия данной реакции выражается уравнением

Подставляя в это выражение данные задачи, рассчитаем равновесную концентрацию вещества АВ:

Таким образом, искомая исходная концентрация вещества АВ будет равна:

[AB]0 = 0,02 + 0,01 = 0,03 моль/л                        

Сколько процентов вещества АВ разложилось находим из пропорции:

0,03 : 100 = 0,02 : х = (0,02 . 100)/0,03 = 66,7%                       

Ответ: [AB]0 = 0,03 моль/л;  66,67%.


🔍 Видео

Состав вещества. Смеси | Химия 11 класс #12 | ИнфоурокСкачать

Состав вещества. Смеси | Химия 11 класс #12 | Инфоурок

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный Объем

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по Химии

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.

Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать

Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // Химия

Математика Задачи на концентрацию и растворыСкачать

Математика Задачи на концентрацию и растворы

№22 из ОГЭ. Задачи на смеси и сплавы | Математика | TutorOnlineСкачать

№22 из ОГЭ. Задачи на смеси и сплавы | Математика | TutorOnline

Алгоритм решения задач на установление состава смеси веществ | Химия ЕГЭ, ЦТСкачать

Алгоритм решения задач на установление состава смеси веществ | Химия ЕГЭ, ЦТ

Задачи на концентрациюСкачать

Задачи на концентрацию

Урок 12. Задача на смеси. Практика. Химия 11 классСкачать

Урок 12. Задача на смеси. Практика. Химия 11 класс

ЕГЭ задание 11 Концентрация вещества 6 классСкачать

ЕГЭ задание 11 Концентрация вещества 6 класс

ХИМИЯ С НУЛЯ — Как решать задачи по Химии на Массовую ДолюСкачать

ХИМИЯ С НУЛЯ — Как решать задачи по Химии на Массовую Долю

Растворы. 8 класс.Скачать

Растворы. 8 класс.

✓ Лайфхак: задачи на растворы/сплавы за 5-10 секунд | ЕГЭ. Задание 10. Математика | Борис ТрушинСкачать

✓ Лайфхак: задачи на растворы/сплавы за 5-10 секунд | ЕГЭ. Задание 10. Математика | Борис Трушин

Задачи на примеси. 1 часть. 9 класс.Скачать

Задачи на примеси. 1 часть. 9 класс.

70. Массовая доля растворенного вещества в растворе (часть 1)Скачать

70. Массовая доля растворенного вещества в растворе (часть 1)

Массовая и объёмная доли компонентов в смеси | Химия 8 класс #25 | ИнфоурокСкачать

Массовая и объёмная доли компонентов в смеси | Химия 8 класс #25 | Инфоурок

Органика. Решение задачи на определение состава вещества по продуктам его сгорания.Скачать

Органика. Решение задачи на определение состава вещества по продуктам его сгорания.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии