3. Влияние катализатора на скорость реакции

Опыт. В пробирку налейте 5 мл раствора бихромата калия K₂Cr₂O₇ и на 3-4 минуты поставьте ее в стакан с горячей водой. К подогретому раствору добавьте 1 мл раствора H₂O₂. Раствор в пробирке быстро темнеет. Это связано с образованием промежуточного соединения типа K₂[Cr₂O₇H₂O₂]. Через 1-2 минуты начинается быстрое разложение промежуточного соединения – выделяется кислород (реакция диспропорционирования). С помощью тлеющей лучины подтвердите выделение кислорода. По окончании реакции вновь появляется оранжевая окраска, свойственная катализатору – дихромату калия.

Составьте уравнение реакции разложения H₂O₂. Сделайте вывод о влиянии катализатора на скорость реакции.

4. Химическое равновесие

Опыт. В стаканчик налейте 20 мл воды и добавьте по 1-2 капли насыщенных растворов FeCl₃ и NH₄CNS.

F eCl₃ + 3 NH₄(CNS) Fe (CNS)₃ + 3 NH₄Cl

Окрашенный в красный цвет раствор разлейте поровну в четыре пробирки. В одну пробирку добавить 2-3 капли насыщенного раствора FeCl₃. В другую пробирку налейте 2-3 капли насыщенного раствора NH₄CNS. В третью пробирку добавьте кристаллик NH₄Cl. Четвертую пробирку оставляют для сравнения. Сопоставляя интенсивность окрасок полученных растворов с цветом раствора в четвертой пробирке и пользуясь выражением константы химического равновесия, объясните изменение окраски растворов в первой, второй, третьей пробирках. Данные занесите в табл. 2.3.

Таблица 2.3

№ п/п	Добавленный раствор	Изменение окраски (ослабление, усиление)	Направление смещения равновесия (влево, вправо)
1 2 3

2.7. Контрольные вопросы

Вариант 1

1.Дайте определение скорости гомогенной реакции.

2. Запишите выражение закона действующих масс для данной реакции:

4 HCl(г) + O₂(г) → 2 H₂O(г) + 2 Cl₂(г)

3. Рассчитайте, как изменится скорость предыдущей реакции, если концентрацию HCl увеличить в 2 раза, а концентрацию О₂ в 3 раза.

4. Запишите выражение для расчета константы равновесия реакции: 2 CO₂(г) → 2 CO(г) + O₂(г)

5. Определите, в каком направлении сместится химическое равновесие в предыдущем процессе при понижении давления.

Вариант 2

1. Дайте определение скорости гетерогенной реакции.

2. Запишите выражение закона действующих масс для реакции:

C₃H₆(г) + H₂(г) → C₃H₈(г)

3. При увеличении температуры на 50⁰С скорость реакции возросла в 1024 раза. Вычислите температурный коэффициент реакции.

4. Запишите выражение для расчета константы равновесия для системы:

2PbS(т) + 3O₂(г) → 2PbO(т) + 2 SO₂(г)

5.Определите, как надо изменить давление в предыдущей системе, чтобы равновесие сместилось в сторону прямой реакции.

Вариант 3

1. Перечислите факторы, влияющие на скорость химической реакции.

2. Запишите выражение закона действующих масс для реакции:

CO₂(г) + C(т) → 2 CO(г)

3. Рассчитайте, как изменится скорость предыдущей реакции, если уменьшить объем системы в 3 раза.

4. Запишите выражение для расчета константы равновесия для системы:

MgCO₃(т) → MgO(т) + CO₂(г), ΔН>0

5. Определите, в каком направление сместиться равновесие в предыдущей системе, если увеличить температуру.

Вариант 4

1. Обратимые и необратимые реакции.

2. Запишите выражение закона действующих масс для реакции:

4 NH₃(г) + 5 O₂(г) → 4 NO(г) + 6 H₂O(ж)

3. Рассчитайте, как измениться скорость реакции, если температуру понизить от 140⁰С до 110⁰С. Температурный коэффициент реакции равен 2,5.

4. Запишите выражение для расчета константы равновесия для системы:

H₂S(г) + I₂(г) → S(т) + 2 HI (г), ΔН<0

5. Определите, в каком направлении сместиться равновесие в предыдущей системе, если уменьшить температуру.

Вариант 5

1. Катализаторы и ингибиторы, их влияние на смещение равновесия.

2. Запишите выражение закона действующих масс для реакции:

2 NH₃(г) + 3 Cl₂(г) → N₂(г) + 6 HCl(г)

3. Определите, на сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 64 раза, если температурный коэффициент реакции равен 2.

4. Запишите выражение для расчета константы равновесия для системы:

2 Fe(т) + 3H₂O(г) → Fe₂O₃(т) + 3 H₂(г)

5. Определите, в каком направлении сместиться равновесии в предыдущей системе, если уменьшить объем системы.