Химическая кинетика и равновесие
.pdf11
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ II
Влияние изменения концентрации на смещение равновесия
Выполнение опыта. В четыре пробирки отмерить по 2 мл разбавленных растворов хлорида железа (III) FeCl3 и роданида калия KCNS. Во всех пробирках протекает одна и та же обратимая реакция:
FeCl3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl.
Роданид железа Fe(CNS)3 сообщает раствору красную окраску. По изменению интенсивности окраски раствора, т.е. по изменению концентрации
Fe(CNS)3, можно судить о сдвиге химического равновесия. Если раствор окрашивается более интенсивно, то концентрация роданида железа увеличилась, т.е. равновесие сместилось в сторону продуктов реакции, и наоборот.
Первую пробирку с полученным раствором оставьте в качестве контрольной для сравнения результатов опыта, а в остальные - добавьте следующие реактивы: во вторую – несколько капель концентрированного раствора FeCl3, в третью – один микрошпатель твердого KCNS, а в последнюю – 2-3 микрошпателя твердого KCl. Растворы в данных пробирках перемешайте энергичным встряхиванием и сравните интенсивность окраски полученных растворов с окраской эталона. Запишите свои наблюдения в таблицу.
№ пп |
V FeCl3 |
V KCNS |
Реактивы |
Окраска |
Сдвиг равновесия |
|
мл |
мл |
|
|
|
1 |
2 |
2 |
- |
|
|
2 |
2 |
2 |
FeCl3 (конц) |
|
|
3 |
2 |
2 |
KCNS (тв) |
|
|
4 |
2 |
2 |
|
|
|
KCl (тв) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напишите выражение константы равновесия данного обратимого процесса. Сделайте вывод о влияния изменения концентрации исходных реагирующих веществ и продуктов реакции на смещение равновесия.
12
Задачи
1.Равновесие в системе Н2 (г) + J2 (г) = 2HJ (г) установилось при следующих концентрациях: [H2] = 0,025 моль/л; [J2] = 0,005 моль/л; [HJ] = 0,09 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода.
2.Константа равновесия реакции FeO (к) + СО (г) = Fe (к) + СО2 (г) при некоторой температуре равна 0,5. Найти равновесные концентрации СО и СО2, если начальные концентрации этих веществ составляли:
[CO]исх = 0,05 моль/л; [CO2]исх = 0,01 моль/л.
3.Найти константу равновесия реакции N2O4 = 2NO2, если начальная концентрация N2O4 составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% молекул N2O4.
4.Напишите выражения для константы равновесия гомогенной системы CH4 + CO2 = 2CO + 2H2. Как следует изменить температуру и давление в данной системе, чтобы повысить выход водорода, учитывая, что прямая реакция является эндотермической?
5.В каком направлении сместится равновесие в данных системах при:
а) понижении давления; |
|
|
б) повышении температуры; |
|
|
в) понижении концентрации кислорода: |
|
|
2 2 (г) 2 (г) + 2 (г) |
0 < 0 |
|
N2 (г) + 2 (г) 2NO (г) |
0 = 180 кДж; |
|
С(тв) + 2 (г) CO 2 (г) |
0= –489 кДж; |
|
2 2 (г) + 2 |
(г) 2 2 (г) |
0= –489 кДж; |
CH4 (г) +2O2 |
↔ CO2 (г) + 2H2O (пар) |
0< 0. |