ів; а швидкість зворотної -, т. е. зросла в 9 разів. Отже, рівновага зміститься у бік прямої реакції (вправо).
Приклад 6.4. У яку сторону зміститься хімічна рівновага реакції А + В D, якщо підвищити температуру на 30 ° С? Температурні коефіцієнти швидкості прямої (? 1) і зворотного (? 2) реакції дорівнюють відповідно 2 і 3.
Рішення. При підвищенні температури на 30 ° швидкість прямої реакції зросте в раз, а швидкість зворотної в раз. Так як швидкість зворотної реакції зросла в 27 разів, а швидкість прямої у 8 разів, то рівновага цієї реакції при підвищенні температури зміститься у бік зворотної реакції (вліво).
Приклад 6.5. Як зміняться швидкості прямої і зворотної реакції, якщо в системі 2NO (г) + О2 (г) 2NO2 (г) зменшити тиск в 2 рази? Чи відбудеться при цьому зміщення рівноваги? Якщо так, то в який бік?
Рішення. До зменшення тиску вирази для швидкості прямої і зворотної реакції мали вигляд;.
При зменшенні тиску в 2 рази концентрації кожного з реагуючих речовин зменшуються в 2 рази, так як загальний обсяг системи збільшується в 2 рази. Тоді
;
.
В результаті зменшення тиску швидкість прямої реакції зменшилася у 8 разів, а швидкість зворотної - в 4 рази. Таким чином, швидкість зворотної реакції буде в 2 рази більше, ніж прямий, і зсув рівноваги станеться в бік зворотної реакції, т. Е. У бік розкладання NO2.
Приклад 6.6. В якому напрямку зміститься рівновага реакції
2? СО + Cl2,? H ° Х.Р. =+112,5 КДж
а) при підвищенні тиску; б) з пониженням температури; в) при зменшенні концентрації хлору?
Рішення. а). При підвищенні тиску рівновага зміщується в бік реакції, що йде зі зменшенням числа молекул газу, при зниженні тиску - у бік реакції, що йде зі збільшенням числа молекул газу. У лівій частині наведеної реакції 1 молекула (COCl2), а в правій - 2 (1 СО і 1 Cl2), тому при підвищенні тиску рівновага зміщується в бік зворотної реакції.
б). При зниженні температури рівновага зміщується у бік екзотермічної реакції, при підвищенні температури - у бік ендотермічної. У нашому прикладі пряма реакція ендотермічна (? H ° Х.Р. Gt; 0), а зворотна - екзотермічна, отже, при зниженні температури рівновага зміститься у бік зворотної реакції. в). При збільшенні концентрації вихідних речовин і зменшенні концентрації продуктів реакції рівновага зміщується в бік продуктів реакції. При зменшенні концентрації хлору (продукту реакції) рівновага зміститься у бік прямої реакції, тобто в бік утворення продуктів реакції.
Завдання і вправи для самостійного вирішення
. 1. При нагріванні діоксиду азоту в закритій посудині до деякої температури рівновага реакції 2NO2 2NO + O2 встановилося при наступних концентраціях (моль/л): [NO2]=0,4; [NO]=1; [O2]=0,5. Обчислити константу рівноваги для цієї температури і вихідну концентрацію діоксиду азоту.
(Відповідь: 3,125; 1,4 моль/л).
. 2. Реакція протікає по рівнянню АВ А + В. При деякій температурі з 1 моль АВ, що знаходиться в закритій посудині ємністю 20 л, розкладається 0,6 моль АВ. Визначити константу рівноваги. (Відповідь: 0,045).
. 3. Константа рівноваги реакції N2O4 2NO2 дорівнює 0,16 при 375 К. Рівноважна концентрація NO2 дорівнює 0,09 моль/л. Обчислити рівноважну концентрацію N2O4. (Відповідь: 0,051 моль/л).
. 4. Розрахувати рівноважну концентрацію О3 і константу рівноваги в реакції 3О2 (г) 2О3 (г), якщо початкова маса О2 дорівнює 24 г, а рівноважна концентрація О2 дорівнює 0,6 моль/л. (Відповідь: 0,1 моль/л; 0,046).
. 5. Використовуючи довідкові дані табл. Б. 1, розрахувати? Н ° Х.Р. реакції, що протікає по рівнянню 2NO2 (г) 2NO (г) + O2 (г) і визначити, в який бік зміститься рівновага при охолодженні системи.
. 6. Розрахувати рівноважні концентрації газоподібних речовин в гетерогенній системі FeO (к) + CO (г) Fe (к) + CO2 (г), якщо початкова концентрація СО становила 2 моль/л, константа рівноваги КС=0,6.
(Відповідь: 1,25; 0,75 моль/л.).
. 7. При стані рівноваги в системі N2 + 3H2 2NH3 концентрації речовин були (моль/л): [N2]=0,3; [H2]=0,9; [NH3]=0,4. Розрахувати, як зміняться швидкості прямої і зворотної реакції, якщо концентрації всіх що у реакції речовин збільшити в 4 рази. В якому напрямку зміститься рівновага? (Відповідь: 256; 16).
. 8. Обчислити константу рівноваги для гомогенної системи
CO (г) + H2O (г) СO2 (г) + H2 (г),
якщо рівноважні концентрації реагуючих речовин (моль/л): [CO]=0,004; [H2O]=0,064; [CO2]=0,016, [H2]=0,016. Чому рівні вихідні концентрації води і СО?
(Відповідь: 1; 0,08 моль/л; 0,02 моль/л).
6.9. У п...
