Термодинамические потенциалы. Химическое равновесие, страница 12

Упражнения

5.1 Составьте выражения для практических констант равновесия на основе давления следующих гомогенных реакций в газовой фазе:

А) 2Н ƒ Н₂,    Б) Н₂ + Cl₂ ƒ 2HCl,      В) 2NO + O₂ ƒ 2NO₂,        Г) 3О₂ ƒ 2О₃,

Д) 2Сl₂ + 2H₂O ƒ 4HCl + O₂.

5.2 В равновесной системе I₂ (г) ƒ 2I (г) при 1400 °С было измерено парциальное давление I₂ (г) 28.1 торр и общее давление йода 36.0 торр. Вычислите константы К_р и К_с.

5.3 Вычислите константу равновесия PCl₃ (г) + Cl₂ (г) ƒ PCl₅ (г) при 700 К, если известна стандартная константа 0.0408 при 500 К и стандартная энтальпия реакции при этой температуре –69.8 кДж моль^–1.

5.4 Вычислите молярную энтальпию реакции, если известно, что её константа равновесия увеличивается в 2 раза при увеличении температуры от 300 до 400 К.

5.5 В реактор поместили одинаковые количества n₀ = 1.00 моль веществ СО (г) и Н₂ (г), и смесь нагревали при 500 К до установления равновесия при общем давлении 30 бар. Определите равновесное количество метанола, образовавшегося по уравнению СО₂ (г) + 2Н₂ (г) ® СН₃ОН (г). Константа равновесия К_р равна 3.23×10^–3 бар^–2 при этой температуре.

Тест

5.1. Выберите правильный ответ на вопрос "В каком направлении сместится равновесие реакции в газовой фазе 2Сl₂ + 2H₂O ƒ 4HCl + O₂ при изотермическом увеличении общего давления равновесной смеси ?":

а) В сторону продуктов,  б) В сторону исходных веществ, в) Не сместится

5.2. Отметьте неправильные утверждения, если они есть, среди следующих:

а) Константа K^y всегда безразмерна  б) Константа К_Р всегда безразмерна в) Константа К_Р не может быть безразмерной  г) Константа К_х (на основе мольной доли) не может быть безразмерной

5.3. Какие из следующих утверждений неправильны?:

а) Константа K^y обратной реакции является обратной величиной константы K^y прямой реакции.

б) Умножение стехиометрических коэффициентов на 2 приводит к увеличению константы K^y в два раза.

в) Константа K^y равновесия данной реакции является функцией температуры, но не зависит начального состава реакционной смеси.

5.4. Какие из следующих утверждений правильны?:

а) Если стандартная энергия Гиббса  реакции больше нуля, то при данных Т и р она не может идти

б) В любой закрытой системе, над которой не выполняются никакие виды работы кроме работы изменения объёма, энергия Гиббса всегда достигает минимума при равновесии

в) В любой закрытой системе, при равновесии энтропия имеет максимальное значение.

5.5. Правильно или неправильно?:

а) Если энтальпия реакции положительна, то K^y должна увеличиваться с ростом температуры.

б) В случае реакции в смеси идеальных газов K^y не зависит от температуры.

5.5. Правильно или неправильно?:

а) Если энтальпия реакции положительна, то K^y должна увеличиваться с ростом температуры.

б) В случае реакции в смеси идеальных газов K^y не зависит от температуры.