Раздел II

При какой температуре наступит равновесие в системе?

1. 4HCl_г + O_2г 2Cl_2г + 2H₂O_ж.

2. Cl_2г + 2HI_г I_2к + 2HCl_г.

3. SO_2г + 2CO_г 2CO_2г + S_к.

4. СН_4г + 2Н₂О_г СО_2г + 4Н_2г.

5. СО_г + 3Н_2г СН_4г + Н₂О_г.

Вычислите стандартные изменения энергии Гиббса химической реакции при температуре 25 С по значениям стандартных энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

6. 4NH_3г + 5O_2г = 4NO_г + 6H₂O_г.

7. SO_2г + 2H₂S_г = 3S_к + 2H₂O_ж.

8. 2H₂S_г + 3O_2г = 2H₂O_г + 2SO_2г.

9. 2NO_г + O_3г + H₂O_ж = 2HNO_3ж.

10. 3Fe₂O_3к + CO_г = 2Fe₃O_4к + CO_2г.

11. 2СН₃ОН_ж + 3О_2г = 4Н₂О_г + 2СО_2г.

12. СН_4г + 3СО_2г = 4СО_г + 2Н₂О_г.

13. Fe₂O_3к + 3CO_г = 2Fe_к + 3CO_2г.

14. С₂Н_4г + 3О_2г = 2СО_2г + 2Н₂О_г.

15. 4NH_3г + 3O_2г = 6H₂O_г + 2N_2г.

Установите возможность самопроизвольного протекания реакции в стандартных условиях при температуре 25 С по значениям стандартных энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

16. 4NO_2г + O_2г + 2H₂O_ж = 4HNO_3ж.

17. 2HNO_3ж + NO_г = 3NO_2г + H₂O_ж.

18. 2С₂Н_2г + 5О_2г = 4СО_2г + 2Н₂О_г.

19. Fe₃O_4к + 4H_2г = 3Fe_к + 4H₂O_г.

20. 2Fe₂O_3к + 3C_к = 4Fe_к + 3СО_2г.

21. Fe₃O_4к + 4CO_г = 3Fe_к + 4CO_2г.

22. 2H₂S_г + O_2г = 2H₂O_ж + 2S_к.

23. Fe₂O_3к + 3H_2г = 2Fe_к + 3H₂O_г.

Установите возможность самопроизвольного протекания реакций в стандартных условиях при температуре 350 С по значениям стандартных энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений. Температурной зависимостью _fH° и S° пренебречь.

24. 2РН_3г + 4О_2г = Р₂О_5к + 3Н₂О_г.

25. Cl_2г + SO_2г + 2H₂O_ж = H₂SO_4ж + 2HCl_г.

26. Р₂О_5к + 5С_к = 2Р_к + 5СО_г.

27. 2CO_г + SO_2г = S_к + 2CO_2г.

28. СО_2г + 4Н_2г = СН_4г + 2Н₂О_г.

29. NO_г + O_3г = O_2г + NO_2г.

30. СН_4г + 2О_2г = СО_2г + 2Н₂О_г.

Химическая кинетика и химическое равновесие

Раздел I

1. В ходе газофазной реакции

2А + 3В  С

за некоторый промежуток времени концентрация вещества А уменьшилась на 0,3 моль/л. Как и насколько изменилась при этом концентрация вещества В?

2. Чему равна скорость химической реакции, если концентрация одного из реагирующих веществ в начальный момент времени была равна 1,2 моль/л, а через 50 минут стала равной 0,3 моль/л?

3. Во сколько раз изменится скорость прямой реакции

2А + В А₂В,

если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 2 раза?

4. Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В₂ в газофазной реакции

2А₂ + В₂ = 2А₂В,

чтобы при уменьшении концентрации вещества А в 4 раза скорость реакции не изменилась?

5. При взаимодействии оксида серы (IV) и кислорода концентрация кислорода уменьшилась на 0,25 моль/л в течение часа. Как и насколько изменится при этом концентрация оксида серы (IV) и чему равна средняя скорость этой реакции по кислороду?

6. Прямая реакция между веществами А и В протекает по уравнению

2А + В = С.

Начальные молярные концентрации веществ А и В равны 4 и 3 моль/л соответственно. Константа скорости реакции равна 0,1 л²/(моль²с). Найдите скорость реакции в тот момент, когда прореагирует 50 % вещества А.

7. Константа скорости прямой реакции

А + 2В = 3С

равна 0,6 л²/(моль²·с). Начальные молярные концентрации веществ А и В равны 2,0 и 2,5 моль/л соответственно. В результате реакции молярная концентрация вещества В оказалась равной 0,5 моль/л. Вычислите, какова молярная концентрация вещества А и скорость реакции.

8. Прямая газофазная реакция идет по уравнению

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O.

Как изменится скорость прямой реакции, если увеличить давление в 2 раза.

9. Как и во сколько раз изменится скорость образования аммиака из газообразных азота и водорода, если уменьшить вместимость реакционного сосуда в 5 раз?

10. Константа скорости прямой газофазной реакции

А + 2В = С

при некоторой температуре равна 0,4 л²/(моль²с), а начальные молярные концентрации веществ А и В составили соответственно 0,3 и 0,5 моль/л. Вычислите скорость этой реакции после того, как прореагирует 0,1 моль/л вещества А.

11. При некоторой температуре константа скорости прямой газофазной реакции

H₂ + I₂ = 2HI

составляет 0,16 л/(мольмин), а начальные молярные концентрации водорода и йода соответственно равны 0,04 и 0,05 моль/л. Вычислите скорость реакции в момент времени, когда С(Н₂)=0,03 моль/л.

12. Во сколько раз надо увеличить концентрацию водорода, чтобы увеличить в 216 раз скорость реакции синтеза аммиака из водорода и азота?

13. Во сколько раз надо повысить давление при синтезе аммиака из газообразных водорода и азота, чтобы увеличить скорость этой реакции в 256 раз?

14. Во сколько раз станет больше скорость прямой реакции по сравнению со скоростью обратной реакции в обратимой газофазной реакции

2NO + O₂ 2NO₂,

если увеличить давление в 5 раз?

15. Как изменится скорость прямой реакции

СаСО_3(к) = СаО_(к) + СО_2(г),

если увеличить количество СаСО₃ в 3 раза?

16. При температуре 100 С скорость одной реакции вдвое превышает скорость другой реакции. При какой температуре скорости этих реакций станут равными, если температурный коэффициент скорости первой из них равен 2, а второй – 4?

17. Насколько нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 90 раз? Температурный коэффициент равен 2,7.

18. При повышении температуры с 20 до 60 С скорость реакции возросла в 150 раз. Найдите температурный коэффициент реакции.

19. При температуре 353 К реакция длится 20 секунд. Температурный коэффициент скорости данной реакции равен 2,5. Сколько времени будет проходить реакция при температуре 293 К?

20. Определите температурный коэффициент скорости реакции, если при понижении температуры на 45 С реакция замедлилась в 25 раз.

21. Константа скорости реакции при температуре 273 К равна 1,17 л/(мольмин), а при температуре 298 К равна 6,56 л/(мольмин). Найдите температурный коэффициент скорости реакции.

22. Температурный коэффициент скорости реакции разложения йодистого водорода равен 2. При температуре 629 К константа скорости равна 8,910^-5 л/(мольс). Вычислите константу скорости данной реакции при температуре 674 К.

23. При температуре 0 С реакция заканчивается за 64 минуты. Сколько времени потребуется для завершения этой реакции при температуре 50 С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2.

24. Две реакции при температуре 20 С протекают с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, а второй реакции равен 3. Как будут соотноситься скорости реакций, если первую проводить при температуре 60 С, а вторую при температуре 40 С?

25. Вычислите, при какой температуре реакция закончится за 45 мин, если при температуре 293 К на это требуется 3 часа. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2.

26. Во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80 С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

27. При температуре 150 С реакция заканчивается за 16 мин. Рассчитайте, через какое время закончится эта реакция, если ее проводить при температуре 200 С. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,5.

28. При температуре 393 К реакция заканчивается за 18 мин. Через какое время эта реакция закончится при температуре 453 К. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3?

29. Константа скорости реакции первого порядка при температуре 288 К равна 210^-2 с^-1, а при температуре 325 К равна 0,38 с^-1. Рассчитайте температурный коэффициент скорости этой реакции.

30. Две реакции протекают при температуре 283 К с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2,5, а второй – 3,0. Как будут относиться скорости реакций, если первую из них провести при температуре 350 К, а вторую – при температуре 330 К?