Példák a tipikus problémák megoldására
3. feladat Számítsd ki a vas (III) -oxid egyszerű anyagokból történő reakciójának standard entalpiájának értékét a következő termokémiai egyenletekkel:
Az első egyenlet minden egyes kifejezését 2-tel szorozzuk, beleértve az első reakció termikus hatását, és a második egyenlethez adjuk hozzá.
= 2 (-532) + (-584) = -1648 t kJ.
Válasz A vas (III) -oxid egyszerű anyagokból történő reakciójának standard entalpiája -1648 kJ.
4. feladat. HF kiszámításához kötési energiát, ha a standard entalpiája a reakció H2 + F2 = 2HF jelentése -536 kJ HU-H = 436 kJ / mól; EF-F = 159 kJ / mol.
Válasz A HF kötési energiája 565,5 kJ / mol.
5. feladat. Hogyan változik a reakciósebesség 2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g). ha a reakcióedény térfogatát háromszor csökkentjük?
A megoldás. A térfogatváltozás előtt a reakciósebességet az alábbi egyenlettel fejezzük ki:. A térfogatcsökkenés következtében az egyes reagensek koncentrációja háromszorosára nő. Ennek következtében a reakciósebesség változik, és a következőképpen határozható meg:
=. Összehasonlítva a V és V kifejezéseket. azt tapasztaljuk, hogy a reakciósebesség 27-szeres lesz.
6. feladat: A reakciósebesség hõmérsékleti együtthatója 2,8. Hányszor növekszik a reakciósebesség a növekvő hőmérséklet 20-75 ° C között?
A megoldás. Mivel Dt = 55 ° C, akkor a reakciósebességet 20 ° C és 75 ° C-on a V és V 'jelzéssel jelöljük. írhatunk:
A reakciósebesség 287-szer nő.
7. A rendszer feladata egy (. R) + 2B (. G) „C (. R) egyensúlyi koncentrációk: [A] = 0,6 mol / l; [B] = 1,2 mol / l; [C] = 2,16 mol / l. Find egyensúlyi állandója a reakciót, és a kiindulási anyagok koncentrációjának és B
A megoldás. Amikor egyensúlyi koncentrációk alkalmazásával megoldjuk a problémákat, kívánatos egy táblázatot készíteni, amelyben a reakcióban résztvevő anyagok koncentrációit rögzítjük:
Koncentrációk, SM (mol / l) A + 2B # 8644; C
A reakcióban 2,16, 4,32, 2,16
Egyenlõség 0,6 1,2 2,16
Ennek a reakciónak az egyensúlyi állandóját az egyenlet fejezte ki. A táblázat harmadik sorában szereplő adatok helyébe a következőket kapjuk:.
Ahhoz, hogy megtalálja a kiindulási koncentrációjú összetevők az A és B, megjegyezzük, hogy a szerint a reakció egyenlet, 1 mol A és 2 mól 1 mól képződik C. Mivel a hipotézis probléma minden liter képzett rendszert 2,16 mól anyag C, ez telt a és 2,16 mól 2,16 × 2 = 4,32 mól V. Ezért a kívánt kezdeti koncentrációk:
Siskh. (A) = x = 0,6 + 2,16 = 2,76 (mol / l)
Siskh. (B) = y = 1,2 + 4,32 = 5,52 (mol / l).
Probléma 8. Egy bizonyos hőmérsékleten a hidrogén-hidrogén disszociációs állandója az egyszerű anyagok számára 6,25 × 10-2. A HI hány százaléka disszociál ezen a hőmérsékleten?
A megoldás. A HI kezdeti koncentrációját C-rel (mol / l) jelöljük. és az egyensúlyi állapot kezdetén minden egyes mólból az egyes hidrogén-hidrogén-xid móljait disszociáljuk. Töltjük ki a táblázatot:
A reakcióban x 0,5 x 0,5x
Az egyensúly, [] (С - х) 0,5х 0,5h
Az x mól hidrogén-jodid reakcióegyenletéből 0,5 x mól H2 és 0,5 mól I2 képződött. Így az egyensúlyi koncentrációk a következők: [HI] = (C-x) mol / l; [H2] = [I2] = 0,5x mol / l. Ezeket az értékeket a reakció egyensúlyi konstansában kifejezett kifejezéssel helyettesítjük:
Az egyenlet mindkét oldaláról négyzetgyök kivonásával megkapjuk, ahonnan x = 0,333. Így az egyensúly megindulása idején a hidrogén-jodid kezdeti mennyiségének 33,3% -a disszociált.
Feladat 9. A referenciaadat találni egy közelítő értéke a hőmérséklet, amelynél a víz-gáz eltolási reakció egyensúlya képződését C konstans (t.) + H2 0 (g.) És a „SO (r.) + H2 (g) egyenlő egységét. A DH 0 és DS 0 hőmérséklettől való függését elhanyagolják.
A megoldás. Egyenletből D az következik, hogy ha a CT = 1 normál Gibbs energiája egy kémiai reakció nullával egyenlő. Ezután az a viszony derül ki, hogy a megfelelő hőmérsékleten. Szerint a feltétele a probléma, lehet használni, hogy kiszámítja az értékeket (DH 0 f -molyarnaya entalpiája képződésének anyag kJ / mól) és (DS 0 f -molyarnaya anyag entrópia J / (mol × K) reakciót, amely megtalálható a táblázatban a termodinamikai tulajdonságai szervetlen anyagok (referenciaadatok):
Meghatározzuk a reakció entalpia és entrópia változását standard körülmények között: