24. Константа скорости реакции 2 А + В ↔ 2С равна 0,6. Начальные концентрации веществ А и В равны соответственно 0,4 М
и 0,5 М. Вычислите скорость реакции в начальный момент и в
момент, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,2 М.
25. Через 10 минут после начала реакции 3 А + В ↔ 2 С
концентрации веществ A, В и С составили соответственно 0,3 М, 0,1
М и 0,04 М. Константа скорости реакции равна 0,5. Вычислите
скорость реакции в начальный момент и через 10 минут после начала
реакции.
27. В гомогенной системе А + 2 В ↔ С равновесные
концентрации веществ А, В и С равны соответственно 0,05 М, 0,10 М
и 0,20 М. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации
веществ А и В.
28. Константа равновесия при синтезе аммиака из азота и
водорода, равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака
равны соответственно 0,6 М и 0,2 М. Вычислите начальную и
равновесную концентрации азота.
29. Концентрации оксида серы (IV) и кислорода до реакции
были соответственно равны 0,03 М и 0,015 М. При равновесии
концентрация оксида серы (IV) стала равной 0,01 М. Вычислите
равновесные концентрации кислорода, оксида серы (VI) и константу
равновесия: SO2 +O2 ↔ SO3
30. Равновесие процесса разложения оксида азота (IV) на оксид
азота (II) и кислород установилось при концентрациях оксида азота
(IV), оксида азота (II) и кислорода, равных соответственно 0,08 М,
0,02 М и 0,01 М. Вычислить константу равновесия и начальные
концентрации исходных веществ.
31. Константа равновесия гомогенной системы АВ ↔ А + В
равна 0,06. Равновесная концентрация вещества А равна 0,03 М.
Найти начальную концентрацию вещества АВ. Какая доля этого
вещества разложилась к моменту установления равновесия?
Задано:
Константа скорости реакции (k) = 0,6
Начальные концентрации веществ А и В: [А]₀ = 0,4 М, [В]₀ = 0,5 М
Уменьшение концентрации вещества А: Δ[А] = 0,2 М
Нужно найти:
Скорость реакции в начальный момент (v₀)
Скорость реакции, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,2 М (v)
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон действующих масс.
Закон действующих масс гласит, что скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степени, равную их стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.
Для данной реакции 2 А + В ↔ 2С, стехиометрические коэффициенты равны 2, 1, и 2 соответственно.
Таким образом, скорость реакции будет равна: v = k[А]²[В]
1) Для вычисления скорости реакции в начальный момент (v₀), мы подставим начальные концентрации в уравнение скорости реакции:
v₀ = k[А]₀²[В]₀
v₀ = 0,6*(0,4)²*(0,5)
v₀ = 0,6*0,16*0,5
v₀ = 0,048 М/с
Ответ: Скорость реакции в начальный момент составляет 0,048 М/с.
2) Теперь мы знаем начальную концентрацию вещества А и знаем, что оно уменьшилось на 0,2 М. Поэтому, конечная концентрация вещества А будет равна [А]₀ - Δ[А]:
[А] = 0,4 М - 0,2 М
[А] = 0,2 М
Теперь мы можем вычислить скорость реакции (v) с новой концентрацией вещества А:
v = k[А]²[В]
v = 0,6*(0,2)²*(0,5)
v = 0,6*0,04*0,5
v = 0,012 М/с
Ответ: Скорость реакции, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,2 М, составляет 0,012 М/с.
25. В этой задаче, мы также будем использовать закон действующих масс.
Задано:
Константа скорости реакции (k) = 0,5
Концентрации веществ A, B и C через 10 минут после начала реакции: [A] = 0,3 М, [B] = 0,1 М, [C] = 0,04 М
Нужно найти:
Скорость реакции в начальный момент (v₀)
Скорость реакции через 10 минут после начала реакции (v)
Так как нам даны конечные концентрации, а не начальные, мы не можем непосредственно использовать закон действующих масс. Однако, если мы знаем, что реакция проходит в течение 10 минут, мы можем предположить, что реакция близка к достижению равновесия и что начальные концентрации почти не изменяются.
Поэтому, мы можем использовать начальные концентрации как приближенные значения для рассчета скорости реакции.
1) Вычислим скорость реакции в начальный момент (v₀), используя приближенные начальные концентрации:
v₀ = k[А]₀²[В]₀
v₀ = 0,5*(0,3)²*(0,1)
v₀ = 0,5*0,09*0,1
v₀ = 0,0045 М/с
2) Теперь мы можем использовать конечные концентрации для вычисления скорости реакции (v) через 10 минут:
v = k[А]²[В]
v = 0,5*(0,3)²*(0,1)
v = 0,5*0,09*0,1
v = 0,0045 М/с
Ответ: Скорость реакции в начальный момент и через 10 минут после начала реакции составляет 0,0045 М/с.
27. В этой задаче, нам заданы равновесные концентрации веществ А, В и С и мы должны вычислить константу равновесия и исходные концентрации веществ А и В.
Задано:
Равновесные концентрации веществ А, В и С: [А] = 0,05 М, [В] = 0,10 М, [С] = 0,20 М
Нужно найти:
Константу равновесия (K)
Исходные концентрации веществ А и В
Константа равновесия (K) определяется как отношение произведения концентраций продуктов к произведению концентраций реагентов, каждое возведенное в степень, равную его стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.
Для данной реакции А + 2 В ↔ С, стехиометрические коэффициенты равны 1, 2 и 1 соответственно.
Таким образом, константа равновесия будет равна: K = [С]/([А]*[В]²)
K = 0,20/(0,05*0,10²)
K = 0,20/(0,05*0,01)
K = 0,20/0,0005
K = 400 М⁻¹
Ответ: Константа равновесия равна 400 М⁻¹.
Используя константу равновесия (K), мы можем найти исходные концентрации веществ А и В.
K = [С]/([А]*[В]²)
400 = 0,20/([А]*[В]²)
Переставим это уравнение и подставим известные значения:
0,20 = 400*[А]*[В]²
[А]*[В]² = 0,20/400
[А]*[В]² = 0,0005
Так как концентрации веществ А и В неизвестны, мы не можем найти их значения методом простой подстановки. Однако, мы можем решить это уравнение, предполагая, что концентрация вещества А равна x, а концентрация вещества В равна y.
Тогда, [А]*[В]² = xy² = 0,0005
Мы знаем, что равновесные концентрации веществ А и В составляют 0,05 М и 0,10 М соответственно. Подставим эти значения в уравнение:
0,05*y² = 0,0005
y² = 0,0005/0,05
y² = 0,01
y = √0,01
y = 0,1
Теперь мы можем использовать найденное значение y для вычисления x:
x*0,1² = 0,0005
x*0,01 = 0,0005
x = 0,0005/0,01
x = 0,05
Ответ: Начальная концентрация вещества А составляет 0,05 М, а концентрация вещества В составляет 0,1 М.
28. В этой задаче, мы также должны определить начальную и равновесную концентрации азота, используя заданные константу равновесия и равновесные концентрации водорода и аммиака.
Задано:
Константа равновесия (K) = 0,1
Равновесные концентрации водорода и аммиака: [Н₂] = 0,6 М, [NH₃] = 0,2 М
Нужно найти:
Начальную и равновесную концентрации азота
Константа равновесия (K) определяется как отношение произведения концентраций продуктов к произведению концентраций реагентов, каждое возведенное в степень, равную его стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции.
Для данной реакции N₂ + 3 Н₂ ↔ 2 NH₃, стехиометрические коэффициенты равны 1, 3 и 2 соответственно.
К = ([NH₃]²)/([N₂]*[Н₂]³)
0,1 = (0,2)²/([N₂]*(0,6)³)
0,1 = 0,04/([N₂]*(0,216))
([N₂]*(0,216)) = 0,04/0,1
[N₂] = (0,04/0,1) / 0,216
[N₂] = 0,4/0,216
[N₂] ≈ 1,85 М
Ответ: Начальная концентрация азота составляет приблизительно 1,85 М. Равновесная концентрация азота будет также равна 1,85 М.
29. В этой задаче, нам даны начальные и равновесные концентрации оксида серы (IV) и нам нужно вычислить равновесные концентрации кислорода, оксида серы (VI) и константу равновесия.
Задано:
Начальная концентрация оксида серы (IV) (SO₂): [SO₂]₀ = 0,03 М
Начальная концентрация кислорода (O₂): [O₂]₀ = 0,015 М
Равновесная концентрация оксида серы (IV) (SO₂): [SO₂] = 0,01 М
Нужно найти:
Равновесные концентрации кислорода (O₂), оксида серы (VI) (SO₃) и константу равновесия
Для этой реакции, SO₂ + O₂ ↔ SO₃, мы можем использовать начальные и равновесные концентрации для вычисления константы равновесия (K).
K = ([SO₃])/([SO₂]*[O₂])
K = (0,01)/(0,03*0,015)
K = 0,01/0,00045
K ≈ 22,22 М⁻¹
Ответ: Константа равновесия равна примерно 22,22 М⁻¹.
Теперь, мы можем использовать полученную константу