2. Швидкість хімічних реакцій. Хімічна рівновага

51. Як зміниться швидкість реакції

2NO (г.) + О₂ (г.) ↔ 2NO₂ (г.),

якщо збільшити в два рази концентрацію NO? Якщо збільшити одночасно концентрації NO та О₂ в три рази?

52. Реакція відбувається за рівнянням:

2NO (г.) + 5О₂ (г.) ↔ 2NO₂ (г.) + 6H₂O (г.)

Як зміниться швидкість реакції, якщо збільшити тиск в системі в 2 рази?

53. Як треба змінити концентрацію NO₂, щоб швидкість реакції

2NO₂ (г.) ↔ N₂О₄ (г.) збільшилась в 4 рази?

54. Як зміниться швидкість реакції

Н₂ (г.) + І₂ (г.) ↔2НІ (г.), якщо зменшити об’єм системи вдвічі?

55. Як зміниться швидкість реакції

2NO (г.) + Cl₂ (г.) ↔ 2NOCl (г.),

якщо концентрацію нітроген (ІІ) оксиду збільшити в 2 рази?

56. Як зміниться швидкість реакції

2NO (г.) + О₂ (г.) ↔ 2NO₂ (г.), якщо тиск в системі збільшити втричі?

57. Як зміниться швидкість реакції Н₂ (г.) + О₂ (г.) ↔ 2Н₂О (г.) при: а) збільшенні тиску вдвічі; б) зменшенні концентрації Н₂О в 2 рази?

58. Обчислити, у скільки разів зросте швидкість реакції при збільшенні температури на 40⁰С, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 3.

59. У скільки разів збільшиться швидкість реакції в газовій фазі, якщо температуру підвищити від 10⁰С до 100⁰С? Температурний коефіцієнт швидкості дорівнює 2.

60. При 400 К деяка реакція закінчується за 10 хвилин. За який час вона закінчиться при 350 К, якщо γ =2?

61. На скільки градусів треба охолодити систему, щоб швидкість реакції зменшилась в 64 рази, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 4?

62. Обчислити температурний коефіцієнт реакції, якщо при нагріванні системи на 30⁰С швидкість реакції зросла в 27 разів.

63. Як зміниться швидкість реакції

2NO (г.) + О₂ (г.) ↔ 2NO₂ (г.),

якщо збільшити температуру на 60⁰С, а температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2?

64. При 150⁰С деяка реакція закінчується за 16 хвилин. Температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2. Обчислити, за який час ця реакція відбуватиметься при температурі 200⁰С.

65. Температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 3. Як зміниться швидкість реакції при підвищенні температури від 40⁰С до 70⁰С?

66. Швидкість однієї реакції при нагріванні з 30⁰С до 60⁰С збільшилася в 27 разів, а другої – у 8 разів. Чому дорівнює температурний коефіцієнт кожної реакції?

67. Дві реакції при 280 К протікають з однаковою швидкістю. Температурний коефіцієнт швидкості першої реакції дорівнює 2, другої 3. Як будуть відноситись швидкості реакцій, якщо першу провести при 350 К, а другу при 330 К?

68. Як вплине збільшення температури і тиску на стан рівноваги в екзотермічній реакції Н₂О (г.) + СO (г.) ↔ СО₂ (г.) + Н₂ (г.)?

69. Які з перерахованих дій приведуть до зміни значення константи рівноваги хімічної реакції

N₂ (г.) + 3Н₂ (г.) ↔ 2NН₃ (г.):

а) зміна тиску; б) зміна каталізатора; в) зміна температури?

70. Дією яких факторів можна змістити рівновагу наведених нижче реакцій в напрямку прямого процесу:

а) CS₂ (р.) + 3О₂ (г.) ↔ СО₂ (г.) + 2SO₂ (г.); ΔН = -1075 кДж

б) SO₃ (г.) ↔ SO₂ (г.) + О₂ (г.) ; ΔН = -197 кДж

71. Написати вираз константи рівноваги для процесів:

а) 2NН₃ (г.) ↔ N₂ (г.) + 3Н₂ (г.);

б) Fe₃О₄ (к.) + 4СО (г.) ↔ 3Fe (к.) + 4СО₂ (г.).

В якому напрямку буде зміщуватися рівновага в кожній системі при підвищенні тиску?

72. Реакція відбувається з виділенням теплоти:

2NO (г.) + Cl₂ (г.) ↔ 2NOCl (г.); ΔН = -73,6 кДж/моль.

В бік якої реакції зміститься рівновага, якщо:

а) тиск в системі знизити в 2 рази; б) підвищити температуру на 40⁰С?

73. В реакції

2NO₂ (г.) ↔ 2NO (г.) + О₂ (г.)

рівновага встановилась при наступних концентраціях: нітроген (ІV) оксиду 0,6моль/л; нітроген (ІІ) оксиду 0,24 моль/л; кисню 0,12 моль/л. Знайти константу рівноваги і початкову концентрацію NO₂.

74. Залізо занурюють в розчин, який містить іони з концентрацією: [Cr³⁺] = 0,03 моль/л; [Cr²⁺] = 0,27 моль/л; [Fe²⁺] = 0,11 моль/л. Знайти константу рівноваги для цього процесу: 2Cr³⁺ (водн.) + Fe (к.) ↔ 2Cr²⁺ (водн.) + Fe²⁺ (водн.).

75. Пояснити, чому при зміні тиску рівновага реакції

N₂ (г.) + 3Н₂ (г.) ↔ 2NН₃ (г.) зміщується,

а рівновага реакції N₂ (г.) + О₂ (г.) ↔ 2NO (г.) ні.

76. Визначити рівноважну концентрацію водню в реакції 2НІ (г.) ↔ Н₂ (г.) + І₂ (г.), якщо рівноважна концентрація НІ дорівнює 0,5 моль/л, а константа рівноваги К_р=0,16.

77. Концентрації речовин в стані рівноваги реакції Н₂ (г.) + І₂ (г.) ↔ 2НІ (г.) були: водню 0,25 моль/л; йоду 0,05 моль/л; гідроген йодиду 0,9 моль/л. Обчислити константу рівноваги та початкові концентрації йоду та водню.

78. В стані рівноваги в системі N₂ (г.) + 3Н₂ (г.) ↔ 2NН₃ (г.) концентрації реагентів були: азоту 3 моль/л; водню 4 моль/л; амоніаку 4 моль/л. Обчислити константу рівноваги та початкові концентрації азоту та водню.

79. В якому напрямку зміщуватиметься рівновага реакції при: а) збільшенні тиску; б)підвищенні температури:

а) С (к.) + Н₂О (г.) ↔ СO (г.) + Н₂ (г.); ΔН = 120 кДж;

б) N₂ (г.) + 3Н₂ (г.) ↔ 2NН₃ (г.); ΔН = -96 кДж.

80. Окиснення сірки та її сульфур (ІV) оксиду відбувається за рівняннями:

а) S (к.) + O₂ (г.) =SO₂ (г.);

б) 2SO₂ (г.) +О₂ (г.) = 2SO₃ (г.).

Як зміняться швидкості цих реакцій, якщо об’єми кожної з систем зменшити в чотири рази?

81. Запишіть рівняння для константи рівноваги гомогенної системи:

N₂ (г.) + 3H₂ (г.) ↔ 2NH₃ (г.).

Як зміниться швидкість прямої реакції – утворення амоніаку, якщо збільшити концентрацію водню в три рази?

82. Реакція відбувається за рівнянням N₂ (г.) + O₂ (г.) ↔ 2NO (г.). Концентрації вихідних речовин до початку реакції становили: [N₂] = 0,049 моль/л; [O₂] = 0,01 моль/л. Вирахуйте концентрації цих речовин в момент, коли [NO] =0,005 моль/л.

83. Реакція відбувається за рівнянням N₂ (г.) + 3H₂ (г.) ↔ 2NH₃ (г.). Концентрації речовин, що приймали в ній участь становили: [N₂] = 0,8 моль/л; [H₂] = 1,5 моль/л; [NH₃] = 0,1 моль/л. Вирахуйте концентрації водню та амоніаку, коли [N₂] = 0,5 моль/л.

84. Реакція відбувається за рівнянням Н₂ (г.) + І₂ (г.) ↔ 2НІ (г.). Константа швидкості цієї реакції при деякій температурі становить 0,16. Вихідні концентрації реагуючих речовин: [H₂] = 0,04 моль/л; [I₂] = 0,05 моль/л. Вирахуйте початкову швидкість реакції та її швидкість, коли [H₂] = 0,03 моль/л.

85. Вирахуйте, в скільки разів зменшиться швидкість реакції, яка відбувається в газовій фазі, якщо понизити температуру від 120⁰С до 80⁰С. Температурний коефіцієнт швидкості реакції 3.

86. Як зміниться швидкість реакції, яка відбувається в газовій фазі при підвищенні температури на 60⁰ С., якщо температурний коефіцієнт швидкості даної реакції 2.

87. В гомогенній системі: СО (г.) + Сl₂ (г.) ↔ COCl₂ (г.) рівноважні концентрації реагуючих речовин: [CO] = 0,2 моль/л.; [Cl₂] = 0,3 моль/л.; [COCl₂] = 1,2 моль/л. Вирахуйте константу рівноваги системи та вихідні концентрації хлора та СО.

88. В гомогенній системі А (г.) + 2В (г.) ↔ С (г.) рівноважні концентрації реагуючих речовин: [A] = 0,06 моль/л.; [B] = 0,12 моль/л.; [C] = 0,216 моль/л. Вирахуйте константу рівноваги.

89. Константа швидкості реакції розкладання N₂O , яка відбувається за рівнянням

2N₂O (г.) ↔ 2N₂ (г.) + O₂ (г.)

дорівнює 5 ^. 10^-4. Початкова концентрація [N₂O] = 6,0 моль/л. Вирахуйте початкову швидкість реакції та її швидкість, коли розкладеться 50% N₂O.

90. Напишіть вираз для константи рівноваги гетерогенної системи:

СО₂ (г.) + С (к.) ↔ 2СО (г.). Як зміниться швидкість прямої реакції – утворення СО, якщо концентрацію СО₂ зменшити в чотири рази? Як треба змінити тиск, щоб підвищити вихід СО?

91. Напишіть вираз для константи рівноваги гетерогенної системи:

С (к.) + Н₂О (г.) ↔ СО (г.) + Н₂ (г.).

Як треба змінити концентрацію і тиск, щоб змістити рівновагу в бік зворотної реакції – утворення водяних парів?

92. Рівновага гомогенної системи 4HCl (г.) + O₂ (г.) ↔ 2Н₂О (г.) + 2Сl₂ (г.)

настала при наступних концентраціях реагуючих речовин: [Н₂О]_р = 0.14 моль/л.; [Cl₂]_р= 0.14 моль/л.; [HCl]_p = 0/2 моль/л.; [O₂]_р = 0.32 моль/л. Вирахуйте вихідні концентрації гідроген хлориду та кисню.

93. Вирахуйте константу рівноваги для гомогенної системи:

СО (г.) + Н₂О (г.) ↔ СО₂ (г.)+ Н₂ (г.),

якщо рівноважні концентрації реагуючих речовин:

[CO]_p = 0,004 моль/л.; [Н₂О]_р=0,064 моль/л.; [CO₂]_p = 0,016 моль/л.; [H₂]_p=0,016 моль/л. Чому дорівнюють вихідні концентрації води та СО?

94. Константа рівноваги гомогенної системи

СО (г.) + Н₂О (г.) ↔ СО₂ (г.) + Н₂ (г.) при деякій температурі дорівнює 1.

Вирахуйте рівноважні концентрації всіх реагуючих речовин , якщо вихідні концентрації: [CO]_вих = 0,1 моль/л.; [Н₂О]_вих = 0,4 моль/л.

95. Константа рівноваги гомогенної системи N₂ (г.) + 3H₂ (г.) ↔ 2NH₃ (г.) при деякій температурі 0,1. Рівноважні концентрації водню та амоніаку відповідно становлять 0,2моль/л та 0,08 моль/л. Вирахуйте рівноважну та вихідну концентрацію азоту.

96. При деякій температурі рівновага гомогенної системи: 2NO (г.) + O₂ (г.) ↔ 2NO₂ (г.) настала при наступних концентраціях реагуючих речовин: [NO]_p = 0,2 моль/л.; [O₂]_p = 0,1 моль/л.; [NO₂]_p = 0,1 моль/л. Вирахуйте константу рівноваги та вихідну концентрацію NO та O₂.

97. Чому при зміні тиску зміщується рівновага системи N₂ (г.) + 3H₂ (г.) ↔ 2NH₃ (г.) і не зміщується рівновага системи N₂ (г.) + O₂ (г.) ↔ 2NO (г.)? Відповідь мотивуйте на основі розрахунків швидкості прямої та зворотної реакції в цих системах до і після зміни тиску. Напишіть вирази для констант рівноваги кожної з даних систем.

98. Вихідні концентрації [NO]_вих та [Cl₂]_вих в гомогенній системі

2NO (г.) + Cl₂ (г.) ↔ 2NOCl (г.) складають відповідно 0,5 моль/л та 0,2 моль/л. Вирахуйте константу рівноваги, якщо до моменту встановлення рівноваги прореагувало 20% NO.

99. В скільки разів зміниться швидкість реакції 2А (г.) + В (г.) ↔ А₂В (г.), якщо концентрацію речовини А збільшити в 2 раза, а концентрацію речовини В зменшити в 2 раза?

100. В скільки разів треба збільшити концентрацію речовини В₂ в системі

2А₂ (г.) + В₂ (г.) ↔ 2А₂В (г.), щоб при зменшенні концентрації речовини А в 4 раза швидкість прямої реакції не змінилась?