Гомогенное химическое равновесие
Контрольная работа
Вариант№1
1. Рассчитайте сродство (-ΔrGt) железа к кислороду воздуха, Po2=2,0266*104Па при 1000К, если константа равновесия реакции 2Fe+ O2 2FeO при этой температуре равна 2,450*1020 Па-1 .
2. Константа равновесия реакции H2+I2 2HI при 717К равна 46,7. Определите кол-во разложившегося HI при нагревании 1моль HI при 717К.
3. Вычислите при температуре 298К константу равновесия реакции CO+0,5O2=CO2 по стандартной энергии Гиббса.
Критерии оценивания
Данная к/р оценивается в 45 баллов. №1-10 баллов, №2-15 баллов, №3-20 баллов.
Наиболее характерные ошибки:
- использование неправильных размерностей величин;
- ошибки при выводе ур-ния Кс реакции;
- неправильное решение квадратного ур-ния и использование его отрицательных корней (для нахождения кол-ва моль прореагировавшего в-ва);
- ошибки при счёте;
- использование неверных справочных значений(необходимо использовать величины, выраженные в Дж/моль, Дж/моль*К или кДж/моль);
- следует учесть, что энтальпия реакции образования простых веществ равна 0;
- для расчета стандартной энергии Гиббса необходимо значение энтропии реакции перевести в кДж/моль;
- если реакция проводится в стандартных условиях, то необходимо использовать PO=0,101Мпа=101,3кПа.
Решение задач
№1.
2Fe+ O2 2FeO
ΔG=-RTlnKp+RTПі(Pνіі исх.)
ΔG=-8,314*1000ln(2,450*1020)+8,314*1000ln(2,0266*104)= -390324-82447=-472,77 кДж/моль.
Ответ. (-ΔrGt)=472,77 кДж/моль.
№2
2HI H2+I2
исх. 1моль 0 0
Реак. 2х х х
Равн. 1-2х х х
Кс=
46,7x2=1-4x+4x2
42,7x2+4x-1=0
D=186,8
x1= (моль)
2x=0,227 (моль)
Ответ. Разложилось 0,227 моль HI.
№3
Все необходимые значения станд. для CO2 , O2 и CO берутся из справочника физико-химических величин.
ΔV-приращение числа молей во время реакции.
Для реакции CO+0,5O2=CO2
ΔV=1-(1+0,5)= -0,5
Ответ.
Индивидуальное задание
Вариант№5
1. По значениям изобарных потенциалов в справочнике [M.] определите константу равновесия при температуре 298К для реакции:
2. При окислении SO2 в SO3 в газовой фазе установилось хим. равновесие:
Как будет влиять на это равновесие увеличение давления и добавление азота, не участвующего в реакции? Ответ дать на основании термодинамич. соотнош. И пользуясь принципом Ле-Шателье.
3. Если нагреть 0,746 кг йода и 0,0162 кг водорода в закрытом сосуде ёмкостью 1 м3 до 693К, то при достижении равновесия образуется 0,721 кг йодистого водорода. Сколько йодистого водорода получится, если к исходной смеси добавить 0,1 кг йода и 0,005 кг водорода?
4. Процесс получения водяного газа идёт по ур-нию . При 1000К конст. равновесия равна 1,45. Какой состав должна иметь исходная смесь, сост. из водяного пара и СО, чтобы при 1000К равновесная смесь содержала по объёму 25%СО2 и 25%Н2 ?
5. При Т=1396К и Р=1,0133*105 н/м2 степень диссоциации водяного пара на водород и кислород равна 0,567*10-4 , а степень диссоциации двуокиси углерода на окись углерода и кислород при тех же условиях -1,551*10-4. ............
