Zurück vorwärts

Aufmerksamkeit! Die Folienvorschau dient nur zu Informationszwecken und stellt möglicherweise nicht den vollen Umfang der Präsentation dar. Wenn Sie an dieser Arbeit interessiert sind, laden Sie bitte die Vollversion herunter.

Beim Unterrichten von Schülern zum Lösen von Rechenproblemen in der Chemie stehen Lehrer vor einer Reihe von Problemen.

• bei der Lösung eines Problems verstehen die Schüler das Wesen der Probleme und den Ablauf ihrer Lösung nicht;
• den Inhalt der Aufgabe nicht analysieren;
• bestimmen Sie nicht die Reihenfolge der Aktionen;
• die chemische Sprache, mathematische Operationen und die Bezeichnung physikalischer Größen usw. falsch verwenden;

Die Überwindung dieser Mängel ist eines der Hauptziele, die sich der Lehrer setzt, wenn er anfängt, das Lösen von Rechenproblemen zu unterrichten.

Die Aufgabe des Lehrers besteht darin, den Schülern beizubringen, die Bedingungen von Problemen zu analysieren, indem sie ein logisches Schema zur Lösung eines bestimmten Problems erstellen. Das Erstellen eines logischen Problemdiagramms verhindert viele der Fehler, die die Schüler machen.

Unterrichtsziele:

• Bildung der Fähigkeit, den Zustand des Problems zu analysieren;
• Bildung der Fähigkeit, die Art des Berechnungsproblems und das Verfahren zu seiner Lösung zu bestimmen;
• Entwicklung kognitiver, intellektueller und kreativer Fähigkeiten.

Unterrichtsziele:

• die Methoden zur Lösung chemischer Probleme unter Verwendung des Konzepts „Massenanteil der Ausbeute des Reaktionsprodukts aus der Theorie“ beherrschen;
• Fähigkeiten zur Lösung von Berechnungsproblemen entwickeln;
• Förderung der Assimilation von Material im Zusammenhang mit Produktionsprozessen;
• Stimulieren Sie ein eingehendes Studium theoretischer Probleme und interessieren Sie sich für die Lösung kreativer Probleme.

Während des Unterrichts

Wir bestimmen die Ursache und das Wesen der Situation, die in den Aufgaben „zur Ausgabe des Produkts aus der Theorie“ beschrieben sind.

Bei realen chemischen Reaktionen ist die Masse des Produkts immer kleiner als die berechnete. Wieso den?

• Viele chemische Reaktionen sind reversibel und laufen nie vollständig ab.
• Beim Zusammenwirken organischer Substanzen entstehen häufig Nebenprodukte.
• Bei heterogenen Reaktionen mischen sich die Substanzen nicht gut, und einige der Substanzen reagieren einfach nicht.
• Ein Teil der gasförmigen Stoffe kann entweichen.
• Wenn eine Ausfällung eintritt, kann ein Teil der Substanz in Lösung bleiben.

Fazit:

• die theoretische Masse ist immer größer als die praktische;
• Das theoretische Volumen ist immer größer als das praktische Volumen.

Die theoretische Ausbeute beträgt 100 %, die praktische Ausbeute liegt immer unter 100 %.

Die nach Reaktionsgleichung berechnete Produktmenge, die theoretische Ausbeute, entspricht 100 %.

Reaktionsprodukt-Ausbeutefraktion (- "etta") ist das Verhältnis der Masse des erhaltenen Stoffes zu der Masse, die gemäß der Berechnung gemäß der Reaktionsgleichung hätte erhalten werden sollen.

Drei Arten von Aufgaben mit dem Konzept „Produktoutput“:

1. Messen werden gegeben Startmaterial und Reaktionsprodukt. Bestimmen Sie die Ausbeute des Produkts.

2. Angesichts der Massen Startmaterial und Ausfahrt Reaktionsprodukt. Bestimmen Sie die Masse des Produkts.

3. Angesichts der Massen Produkt und Ausfahrt Produkt. Bestimmen Sie die Masse des Ausgangsmaterials.

Aufgaben.

1. Beim Verbrennen von Eisen in einem Gefäß mit 21,3 g Chlor wurden 24,3 g Eisen(III)-chlorid erhalten. Berechnen Sie die Ausbeute des Reaktionsprodukts.

2. Wasserstoff wurde beim Erhitzen über 16 g Schwefel geleitet. Bestimmen Sie das Volumen (N.O.) des erhaltenen Schwefelwasserstoffs, wenn die Ausbeute des Reaktionsprodukts 85 % der theoretisch möglichen beträgt.

3. Welches Volumen an Kohlenmonoxid (II) wurde zur Reduktion von Eisenoxid (III) entnommen, wenn 11,2 g Eisen mit einer Ausbeute von 80 % der theoretisch möglichen erhalten wurden.

Aufgabenanalyse.

Jede Aufgabe besteht aus einem Datensatz (bekannte Stoffe) - den Bedingungen der Aufgabe ("Output", etc.) - und einer Frage (Stoffe, deren Parameter gefunden werden sollen). Darüber hinaus verfügt es über ein System von Abhängigkeiten, die das Gewünschte mit den Daten und die Daten untereinander verbinden.

Analyseaufgaben:

1) alle Daten preisgeben;

2) Beziehungen zwischen Daten und Bedingungen identifizieren;

3) Identifizieren Sie die Beziehung zwischen den Daten und dem gewünschten.

Finden wir also heraus:

1. Von welchen Stoffen sprechen wir?

2. Welche Veränderungen haben sich bei Stoffen ergeben?

3. Welche Größen werden in der Problemstellung genannt?

4. Welche Daten - praktisch oder theoretisch - werden in der Problemstellung genannt?

5. Welche der Daten können direkt zur Berechnung der Reaktionsgleichungen verwendet werden und welche müssen mit dem Massenanteil der Ausbeute umgerechnet werden?

Algorithmen zur Lösung von Problemen dreier Arten:

Bestimmung der Produktausbeute in % des theoretisch Möglichen.

1. Schreiben Sie die Gleichung einer chemischen Reaktion auf und ordnen Sie die Koeffizienten an.

2. Schreiben Sie unter den Stoffformeln die Menge des Stoffes gemäß den Koeffizienten.

3. Die praktisch erhaltene Masse ist bekannt.

4. Bestimmen Sie die theoretische Masse.

5. Bestimmen Sie die Ausbeute des Reaktionsprodukts (%), indem Sie die praktische Masse durch die theoretische dividieren und mit 100 % multiplizieren.

6. Schreiben Sie die Antwort auf.

Berechnung der Masse des Reaktionsprodukts, wenn die Produktausbeute bekannt ist.

1. Schreiben Sie „gegeben“ und „finden“ auf, schreiben Sie die Gleichung auf, ordnen Sie die Koeffizienten an.

2. Finden Sie die theoretische Stoffmenge für die Ausgangsstoffe. n=

3. Finden Sie die theoretische Menge der Substanz des Reaktionsprodukts gemäß den Koeffizienten.

4. Berechnen Sie die theoretische Masse oder das Volumen des Reaktionsprodukts.

m = M * n oder V = V m * n

5. Berechnen Sie die praktische Masse oder das praktische Volumen des Reaktionsprodukts (multiplizieren Sie die theoretische Masse oder das theoretische Volumen mit dem Ausbeuteanteil).

Berechnung der Masse des Ausgangsstoffes, wenn die Masse des Reaktionsproduktes und die Produktausbeute bekannt sind.

1. Ermitteln Sie aus dem bekannten praktischen Volumen oder der Masse das theoretische Volumen oder die theoretische Masse (unter Verwendung der Fließfraktion).

2. Ermitteln Sie die theoretische Stoffmenge für das Produkt.

3. Ermitteln Sie anhand der Koeffizienten die theoretische Stoffmenge für den Ausgangsstoff.

4. Bestimmen Sie anhand der theoretischen Menge eines Stoffes die Masse oder das Volumen der Ausgangsstoffe in der Reaktion.

Hausaufgaben.

Probleme lösen:

1. Für die Oxidation von Schwefeloxid (IV) nahm man 112 l (n.o.) Sauerstoff und erhielt 760 g Schwefeloxid (VI). Wie hoch ist die Ausbeute des Produkts in Prozent der theoretisch möglichen?

2. Bei der Wechselwirkung von Stickstoff und Wasserstoff wurden 95 g Ammoniak NH 3 mit einer Ausbeute von 35 % erhalten. Welche Mengen an Stickstoff und Wasserstoff wurden für die Reaktion entnommen?

3. 64,8 g Zinkoxid wurden mit überschüssigem Kohlenstoff reduziert. Bestimmen Sie die Masse des gebildeten Metalls, wenn die Ausbeute des Reaktionsprodukts 65 % beträgt.

Die Formel für die Austrittsarbeit von Elektronen

Metalle enthalten Leitungselektronen, die ein Elektronengas bilden und an thermischen Bewegungen teilnehmen. Da die Leitungselektronen innerhalb des Metalls gehalten werden, wirken daher nahe der Oberfläche Kräfte auf die Elektronen, die in das Metallinnere gerichtet sind. Damit ein Elektron das Metall über seine Grenzen hinaus verlässt, muss gegen diese Kräfte eine bestimmte Arbeit A verrichtet werden, die als Elektronen Austrittsarbeit aus Metall. Diese Arbeit ist natürlich für verschiedene Metalle unterschiedlich.

Die potentielle Energie eines Elektrons in einem Metall ist konstant und gleich:

Wp \u003d -eφ , wobei j das Potential des elektrischen Feldes innerhalb des Metalls ist.

Wenn ein Elektron die Oberflächenelektronenschicht passiert, nimmt die potentielle Energie schnell um den Wert der Austrittsarbeit ab und wird außerhalb des Metalls gleich Null. Die Energieverteilung eines Elektrons innerhalb eines Metalls kann als Potentialtopf dargestellt werden.

In der oben betrachteten Interpretation ist die Austrittsarbeit eines Elektrons gleich der Tiefe des Potentialtopfs, d.h.

A aus \u003d eφ

Dieses Ergebnis entspricht der klassischen elektronischen Metalltheorie, in der angenommen wird, dass die Geschwindigkeit von Elektronen in einem Metall dem Maxwell-Verteilungsgesetz gehorcht und bei absoluter Nulltemperatur gleich Null ist. In Wirklichkeit gehorchen Leitungselektronen jedoch der Quanten-Fermi-Dirac-Statistik, wonach am absoluten Nullpunkt die Elektronengeschwindigkeit und dementsprechend ihre Energie ungleich Null sind.

Der Maximalwert der Energie, die Elektronen am absoluten Nullpunkt haben, wird als Fermi-Energie E F bezeichnet. Die auf diesen Statistiken basierende Quantentheorie der Leitfähigkeit von Metallen gibt eine andere Interpretation der Austrittsarbeit. Austrittsarbeit eines Elektrons von einem Metall ist gleich der Differenz zwischen der Höhe der Potentialbarriere eφ und der Fermi-Energie.

A aus \u003d eφ "- E F

wobei φ" der Mittelwert des Potentials des elektrischen Feldes im Inneren des Metalls ist.

Tabellenarbeitsfunktion von Elektronen aus einfachen Substanzen

Tabellenaustrittsarbeit von Elektronen aus anorganischen Verbindungen

Die Tabelle zeigt die Werte der Austrittsarbeit von Elektronen bezogen auf polykristalline Proben, deren Oberfläche im Vakuum durch Glühen oder mechanische Bearbeitung gereinigt wurde. Unzureichend verlässliche Daten sind in Klammern gesetzt.

In der Chemie ist die theoretische Ausbeute die maximale Produktmenge, die aus einer chemischen Reaktion erhalten werden kann. Tatsächlich sind die meisten Reaktionen nicht ideal, das heißt, die praktische Produktausbeute ist immer geringer als die theoretische. Um die Effizienz der Reaktion zu berechnen, müssen Sie den Prozentsatz der Produktausbeute mithilfe der folgenden Formel ermitteln: Ausbeute (%) = (praktische Ausbeute / theoretische Ausbeute) x 100. Wenn die prozentuale Ausbeute 90 % beträgt, bedeutet dies, dass die Reaktion zu 90 % effizient ist und 10 % der Reaktanten verschwendet wurden (sie haben nicht reagiert oder sich vereinigt).

Schritte

Teil 1

Finden Molmasse jedes Ausgangsmaterial. Bestimmen Sie die Molmasse jedes Atoms einer Substanz und addieren Sie dann die Molmassen, um die Molmasse der gesamten Substanz zu berechnen. Tun Sie dies für ein Reagenzmolekül.

Wandeln Sie die Masse jedes Reaktanten von Gramm in Mol um. Betrachten Sie nun die Reaktion, die Sie gleich machen werden. Notieren Sie die Masse jedes Reaktanten in Gramm. Teilen Sie den resultierenden Wert durch die Molmasse der Substanz, um Gramm in die Anzahl von Mol umzuwandeln.

Finde das Molverhältnis der Reaktanten. Denken Sie daran, dass ein Maulwurf eine Größe ist, die Chemiker verwenden, um Moleküle zu „zählen“. Sie haben die Anzahl der Moleküle jedes Ausgangsstoffs bestimmt. Teilen Sie die Molzahl des einen Reaktanten durch die Molzahl des anderen, um das Molverhältnis der beiden Reaktanten zu ermitteln.

• Sie haben 1,25 Mol Sauerstoff und 0,139 Mol Glukose aufgenommen. Das Molverhältnis von Sauerstoff und Glukose: 1,25 / 0,139 \u003d 9. Dies bedeutet, dass 1 Molekül Glukose 9 Sauerstoffmoleküle enthält.

1. Finden Sie das optimale Verhältnis der Reagenzien. Gehen Sie zurück zu der ausgeglichenen Gleichung, die Sie zuvor aufgeschrieben haben. Mit dieser Gleichung können Sie das optimale Verhältnis der Reagenzien bestimmen, dh das Verhältnis, in dem beide Substanzen gleichzeitig verbraucht werden.

   Vergleichen Sie die Verhältnisse, um die Schlüsselkomponente der Reaktion zu finden. Bei einer chemischen Reaktion wird ein Reaktant schneller verbraucht als der andere. Ein solches Schlüsselreagenz bestimmt die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion. Vergleichen Sie die beiden Verhältnisse, die Sie berechnet haben, um das Schlüsselreagenz zu finden:

   • Wenn das Molverhältnis größer als optimal ist, befindet sich zu viel Substanz im Zähler der Fraktion. In diesem Fall ist die Substanz, die im Nenner des Bruchs steht, das Schlüsselreagenz.
   • Wenn das Molverhältnis nicht optimal ist, ist die Substanz im Zähler der Fraktion zu klein und das Schlüsselreagenz.
   • In unserem Beispiel ist das Molverhältnis (Sauerstoff/Glukose = 9) größer als das optimale Verhältnis (Sauerstoff/Glukose = 6). Somit ist die Substanz, die sich im Nenner des Bruchs befindet (Glucose), das Schlüsselreagens.

   Teil 2

   Berechnen Sie die theoretische Produktausbeute

   1. Bestimmen Sie die Reaktionsprodukte. Die Produkte der Reaktion sind auf der rechten Seite der chemischen Gleichung aufgeführt. Jedes Produkt hat eine theoretische Ausbeute, also die Produktmenge, die bei einer idealen Reaktion erhalten würde.

      Notieren Sie die Anzahl der Mole des Schlüsselreagenzes. Die theoretische Produktausbeute ist gleich der Produktmenge, die unter idealen Bedingungen erhalten wird. Um die theoretische Ausbeute zu berechnen, beginnen Sie mit der Anzahl der Mole des Schlüsselreagenzes (lesen Sie den vorherigen Abschnitt).

      • In unserem Beispiel haben Sie herausgefunden, dass der Schlüsselreaktant Glukose ist. Sie haben auch berechnet, dass Sie 0,139 Mol Glukose zu sich genommen haben.

   2. Finden Sie das Verhältnis von Produkt- und Eduktmolekülen. Kehren Sie zur ausgeglichenen Gleichung zurück. Teilen Sie die Anzahl der Produktmoleküle durch die Anzahl der Schlüsselreagenzmoleküle.

   3. Multiplizieren Sie das resultierende Verhältnis mit der Reagenzmenge in Mol. Dies gibt Ihnen die theoretische Ausbeute des Produkts (in Mol).

      • Sie haben 0,139 Mol Glucose eingenommen, und das Verhältnis von Kohlendioxid zu Glucose beträgt 6. Die theoretische Ausbeute an Kohlendioxid beträgt: (0,139 Mol Glucose) x (6 Mol Kohlendioxid/1 Mol Glucose) = 0,834 Mol Kohlendioxid.

   4. Wandle das Ergebnis in Gramm um. Multiplizieren Sie die resultierende Molzahl mit der Molmasse des Produkts, um die theoretische Ausbeute in Gramm zu erhalten. Diese Maßeinheit kann in den meisten Experimenten verwendet werden.

      • Beispielsweise beträgt die Molmasse von CO 2 ungefähr 44 g/mol (Molmasse von Kohlenstoff ≈ 12 g/mol, Molmasse von Sauerstoff ≈ 16 g/mol, also 12 + 16 + 16 = 44).
      • Multiplizieren: 0,834 mol CO 2 x 44 g/mol CO 2 ≈ 36,7 g Die theoretische Produktausbeute beträgt 36,7 g CO 2 .

1. Bestimmen Sie die Temperatur, bei der der Gleichgewichtspartialdruck von CO 2 in der Reaktion MgCO 3 (c) \u003d MgO (c) + CO 2 (g) 10 4 Pa ​​beträgt.

2. Bestimmen Sie die Temperatur, bei der der Gleichgewichtspartialdruck von Cl 2 in der Reaktion PtCl 4 (c) \u003d PtCl 2 (c) + Cl 2 (g) 10 2 Pa beträgt.

3. Bestimmen Sie die Temperatur, bei der das Gleichgewicht konstant ist Kr Reaktion CaCO 3 (c) \u003d CaO (c) + CO 2 (g) ist gleich 1. Wie hoch ist in diesem Fall der Gleichgewichtspartialdruck von CO 2?

4. Berechnen Sie die thermische Zersetzungstemperatur von Kupfersulfat CuSO 4 (c) \u003d CuO (c) + SO 3 (g), bei der die Gleichgewichtskonstante liegt Kr gleich 1 ist. Wie groß ist in diesem Fall der Gleichgewichtspartialdruck von SO 3 ?

5. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentrationen aller Komponenten der reversiblen Reaktion CO(g) + H 2 O (g) \u003d H 2 (g) + CO 2 (g) bei einer bestimmten Temperatur, wenn das Gleichgewicht bei dieser Temperatur konstant ist Kr= 1, die Ausgangsmischung enthielt 44 g/l CO und 36 g/l H 2 O, und die Produkte waren nicht vorhanden. Finden Sie anhand der Referenzdaten die Temperatur, bei der die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion 1 ist.

6. In einem Gasgemisch mit Anfangskonzentrationen (mol/l) von CO-Komponenten - 0,1; H 2 O – 0,5; CO 2 – 0,05; H 2 - 0,05 Es tritt eine reversible chemische Reaktion auf CO (g) + H 2 O (g) \u003d H 2 (g) + CO 2 (g). diese Reaktion bei einer bestimmten Temperatur, wenn das Gleichgewicht hergestellt wurde, als die Konzentration von H 2 O 0,45 mol / l betrug.

7. Gleichgewichtskonstante Ks Reaktion N 2 (g) + 3H 2 (g) \u003d 2NH 3 (g) bei einer bestimmten Temperatur beträgt 0,5. Gleichgewichtskonzentrationen (mol/l): H 2 - 0,1 und NH 3 - 0,05. Berechnen Sie die Anfangs- und Gleichgewichtskonzentrationen von Stickstoff unter der Annahme, dass das Produkt zu Beginn der Reaktion nicht vorhanden war. Schlagen Sie Bedingungen zur Erhöhung der Ammoniakausbeute vor. Wie wirkt sich eine Erhöhung des Gesamtdrucks auf die Gleichgewichtsverschiebung einer gegebenen Reaktion aus?

8. In einen 100-l-Reaktor werden bei einer bestimmten Temperatur 30 g Wasserstoff und 64 g Stickstoff eingeleitet. Das Gleichgewicht kam, als die Hälfte des gesamten Wasserstoffs gemäß der Reaktion N 2 (g) + 3H 2 (g) \u003d 2NH 3 (g) reagierte. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante Ks bei dieser Temperatur. Wie viele Liter Stickstoff, bezogen auf Normalbedingungen, verblieben in der Gleichgewichtsmischung?

9. Um die Synthese von Ammoniak durch die Reaktion N 2 (g) + 3H 2 (g) = 2NH 3 (g) durchzuführen, wurden 2 Mol Stickstoff und 3 Mol Wasserstoff genommen. Die Reaktion wurde bei einem konstanten Druck von 40 atm und einer Temperatur von 500 K durchgeführt. Berechnen Sie die Gleichgewichtszusammensetzung der Mischung und die Ausbeute an Ammoniak.

10. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante der reversiblen Reaktion 2NO(g) +

Cl 2 (g) = = 2NOCl(g) bei einer bestimmten Temperatur, wenn 4 Mol NO und 2 Mol Cl 2 in einen 10-Liter-Reaktor eingeführt wurden und bis zum Erreichen des Gleichgewichts 40 % Stickoxid umgesetzt waren. Wie hoch ist die Ausbeute des Reaktionsprodukts? Wie wirkt sich eine Erhöhung der Temperatur und des Gesamtdrucks auf die Ausbeute des Reaktionsprodukts aus, wenn die Reaktion als exotherm bekannt ist?

11. In einem 10-l-Reaktor bei konstanter Temperatur läuft eine reversible chemische Reaktion nach der Gleichung 2SO 2 (g) + O 2 (g) = 2SO 3 (g) ab. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante Ks dieser Reaktion fehlte das Produkt, wenn das anfängliche Gemisch 2 Mol SO 2 und 2 Mol O 2 enthielt, und bis zum Erreichen des Gleichgewichts verblieben 10 % der anfänglichen SO 2 -Menge im System. Wie hoch ist die Ausbeute des Reaktionsprodukts?

12. Schreiben Sie einen Ausdruck für die Gleichgewichtskonstante Ks Reaktionen 2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g). Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion bei einer bestimmten Temperatur, wenn die Gleichgewichtskonzentrationen (mol / l) sind: SO 2 - 0,02; O 2 – 0,1; SO3 - 0,06. Wie hoch sind die Anfangskonzentrationen von SO 2 und O 2 , wenn kein Reaktionsprodukt vorhanden ist? Wie wirken sich eine Erhöhung der Temperatur und eine Verringerung des Gesamtdrucks auf die Verschiebung des Gleichgewichts dieser Reaktion aus?

13. Die Reaktion 2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g) wird bei einem konstanten Druck von 1 atm und einer Temperatur von 800 K durchgeführt. Finden Sie die Gleichgewichtszusammensetzung des Gasgemisches bei der Anfangszusammensetzung: a) SO 2 – 2 Mol, O 2 – 1 Mol; b) SO 2 - 4 mol,

O 2 - 2 mol; das Produkt fehlt. Wie wirkt sich die Ausgangszusammensetzung auf die Ausbeute dieses Reaktionsprodukts aus?

14. Die Gleichgewichtskonstante der Reaktion H 2 (g) + I 2 (g) \u003d 2HI (g) bei einer bestimmten Temperatur beträgt 10. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentration von HI, wenn die Anfangskonzentrationen von H 2 und I 2 gleich 0,4 waren bzw. 0,5 mol / l, und die Produkte fehlten im Anfangsmoment.

15. Chemisches Gleichgewicht einer homogenen Reaktion A(r) +

V(g)= 2D(g) wurde bei folgenden Reagenzienkonzentrationen (mol/l) ermittelt: Mit A = 0,02; Mit B = 0,08; Mit D = 0,04. Dem Gleichgewichtssystem wurden ohne Volumenänderung 0,2 mol/l des Stoffes A zugesetzt Berechnen Sie die neuen Gleichgewichtskonzentrationen der Stoffe und die Standard-Helmholtz-Energie dieser Reaktion, wenn die Reaktion bei einer konstanten Temperatur von 450 K durchgeführt wurde Kr diese Reaktion bei dieser Temperatur?

16. Beim Mischen der Gase A und B im System A (g) + B (g) \u003d C (g) + D (g) wurde bei folgenden Konzentrationen ein Gleichgewicht hergestellt: Mit A = 0,5 mol/l und Mit C \u003d 0,2 mol / l. Gleichgewichtskonstante Ks gleich 4 . 10 −2 . Ermitteln Sie die Anfangskonzentrationen der Stoffe A und B, sofern die Produkte nicht vorhanden waren. Wie hoch ist die Ausbeute an Reaktionsprodukten?

17. Das ursprüngliche System mit einem Volumen von 1 l bestand aus 27,5 g PCl 3 und 28,4 g Cl 2 . Das Gleichgewicht der Reaktion PCl 3 (g) + Cl 2 (g) = PCl 5 (g) wurde eingestellt, als 15,68 g Chlor zurückblieben. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante und die Gleichgewichtskonzentrationen aller Komponenten. Bestimmen Sie anhand von Referenzdaten die Temperatur, bei der die Gleichgewichtskonstante gleich dem gefundenen Wert ist. Wie wirkt sich eine Änderung des Gesamtdrucks und der Temperatur auf die Verschiebung des Gleichgewichts in diesem System aus?

18. Das Ausgangsgemisch bestand aus gasförmigem N 2 und H 2 mit gleichen Partialdrücken. Als das Gleichgewicht N 2 (g) + 3H 2 (g) = 2NH 3 (g) eingestellt war, nahm der Wasserstoffdruck um die Hälfte ab. Wie oft hat sich der Gesamtdruck im System im Vergleich zum Anfangsdruck verringert?

19. Flüssiges Methanol CH 3 OH und gasförmiger Sauerstoff werden in ein geschlossenes Gefäß eingeleitet. Als Ergebnis der Reaktion 2CH 3 OH (l) + 3O 2 (g) = 2CO 2 (g) + + 2H 2 O (l) sank der Sauerstoffpartialdruck bis zum Erreichen des Gleichgewichts um das Zweifache. Wie oft hat sich der Gesamtdruck im System im Vergleich zum Anfangsdruck geändert?

20. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante Kr Reaktion A(g) = B(g) + E(g) bei 500 K, wenn sie bei 400 K 50 beträgt. Die thermische Wirkung der Reaktion in diesem Temperaturbereich kann als konstant angesehen werden und beträgt −150 kJ. Was ist gleich Ks diese Reaktion bei diesen Temperaturen?

21. Für die Reaktion N 2 (g) + 3H 2 (g) = 2NH 3 (g) sind die Werte bekannt Kr bei zwei Temperaturen: bei 400 K Kr= 51,23, bei 500 K Kr= 0,2. Berechnen Sie alle anderen thermodynamischen Funktionen dieser Reaktion unter Vernachlässigung der Abhängigkeit der Enthalpie und der Entropie der Reaktion von der Temperatur.

22. Für die Reaktion N 2 O 4 (g) = 2NO 2 (g) sind die Werte bekannt Kr bei zwei Temperaturen: bei 298 K Kr= 0,15, bei 400 K Kr= 54,66. Berechnen Sie alle anderen thermodynamischen Funktionen dieser Reaktion unter Vernachlässigung der Abhängigkeit der Enthalpie und der Entropie der Reaktion von der Temperatur.

23. Für die Reaktion CaCO 3 (c) = CaO (c) + CO 2 (g) sind die Werte bekannt Kr bei zwei Temperaturen: bei 900 K Kr= 0,011, bei 1100 K Kr= 0,84. Berechnen Sie alle anderen thermodynamischen Funktionen dieser Reaktion unter Vernachlässigung der Abhängigkeit der Enthalpie und der Entropie der Reaktion von der Temperatur.

24. Die Reaktion A(g) + B(g) = 2H(g) wird bei konstantem Druck durchgeführt R 0 =

10 atm. Berechnen Sie die Gleichgewichtszusammensetzung des Reaktionsgemisches bei einer bestimmten Temperatur, wenn das Gleichgewicht konstant ist Kr bei dieser Temperatur ist 5, und die anfänglichen Molzahlen der Reaktanten waren gleich n A-1; n B-2; n H - 0. Wie hoch sind die Umwandlungsgrade der Stoffe A und B und die Ausbeute des Produkts?

25. Die Reaktion A(g) + B(k) = 2H(g) wird bei konstantem Druck durchgeführt R 0 =

2 ATM. Schreiben Sie einen Ausdruck für die Gleichgewichtskonstante Kr. Berechnen Sie die Gleichgewichtszusammensetzung des Reaktionsgemisches bei einer bestimmten Temperatur, wenn das Gleichgewicht konstant ist Kr bei dieser Temperatur ist 4, und die anfänglichen Molzahlen der Reaktanten waren gleich n A-2; n B-4; n H - 0. Wie groß ist der Umsetzungsgrad von Stoff B und die Ausbeute an Produkt H?

26. Drücken Sie die Gleichgewichtskonstante aus Kr, Änderung der Gibbs-Energie ∆ r G 0 , Enthalpieänderung ∆ r H 0 und Entropie ∆ r S 0 Reaktionen von CO 2 (g) + C (c) \u003d 2CO (g) durch die gleichen Eigenschaften der Reaktionen C (c) + O 2 (g) \u003d CO (g) und

2 CO (g) + O 2 (g) \u003d 2 CO 2 (g).

27. Bestimmen Sie, bei welcher der Reaktionen C (c) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g) oder MgCO 3 (c) \u003d \u003d MgO (c) + CO 2 (g) den Einfluss der Temperatur auf das Gleichgewicht hat Verschiebung (auf der Gleichgewichtskonstante) wird es mehr geben.

28. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante Kr bei 1500 K Reaktion

2CO 2 (g) \u003d 2CO (g) + O 2 (g), wenn bei 1000 K Kr = 3,7 . 10 −16 . (Betrachten Sie den thermischen Effekt der Reaktion unabhängig von der Temperatur.)

29. Die thermochemischen Gleichungen für eine Reihe von Reaktionen sind unten angegeben. Sagen Sie voraus, in welche Richtung sich das Gleichgewicht in diesen Systemen verschiebt: a) bei einer Erhöhung der Temperatur; b) bei Erhöhung des Gesamtdrucks:

CH 4 (g) + CO 2 (g) \u003d 2CO (g) + 2H 2 (g) ∆H> 0;

2 CO (g) \u003d CO 2 (g) + C (c) ∆H< 0;

MgCO 3 (c) \u003d MgO (c) + CO 2 (g) ∆H\u003e 0;

2HCl(g) = H 2 (g) + Cl 2 (g) ∆H > 0;

2H 2 O(g) = 2H 2 (g) + O 2 (g) ∆H > 0;

NH 3 (g) + HCl (g) \u003d NH 4 Cl (c) ∆H< 0;

C 2 H 5 OH (g) \u003d C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) ∆H\u003e 0;

2C(c) + 3H 2 (g) = C 2 H 6 (g) ∆H< 0;

N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO(g) ∆H > 0.

Schreiben Sie Ausdrücke für Gleichgewichtskonstanten Kr diese Reaktionen.