А) Как изменится скорость реакции, если понизить температуру в зоне реакции с 84 до 54оС? Температурный коэффициент равен 2,2.
б) Процесс представлен уравнением: СаСО3(к) ↔ СаО(к) + СО2(г); ΔH > 0. Используя схему реакции, выполните следующие задания.
- Определите тип системы (гомогенная или гетерогенная).
- Определите молекулярность и порядок химической реакции (свой ответ объясните). Можно ли умньшить порядок данной реакции? Если можно, то каким образом?
- Напишите выражения: для скорости прямой реакции; для скорости обратной реакции; для константы химического равновесия.
- Куда смещается равновесие при а) повышении давления в системе; б) при повышении температуры; в) при уменьшении концентрации CO2?
в) В гомогенной системе 2HBr ↔Br2 + H2 равновесная концентрация бромоводорода: [HBr]р = 0,055 моль/л. Константа равновесия системы при некоторой температуре составляет 0,003. Вычислите равновесные концентрации брома и водорода, а также исходную концентрацию бромоводорода.
В задании, очевидно, ошибка. Судя по формулам реагентов и продуктов, происходит только восстановление: хрома от +6 до +3 и серы от +6 до 0. . А восстановления не может быть без окисления.
Поэтому скорее всего в реагентах пропущен какой-то восстановитель. скорее всего, сероводород H₂S или сернистый газ SO₂. Допустим, что пропущен H₂S. Тогда уравнение примет вид:
H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O
Метод электронного баланса:
(Степени окисления записаны в скобках справа от символа. Но вообще их надо писать сверху, над символом. Степени окисления высчитываются, исходя из формул веществ и известных степеней окисления водорода, кислорода и других элементов. Мы этого здесь не делаем из-за громоздкости выкладок)
Cr(+6) + 3 e⁻ = Cr(+3) | 3 | 2
S(-2) - 2 e⁻ = S(0) | 2 | 3
2 Cr(+6) + 3 S(-2) = 2 Cr(+3) + 3 S(0)
Уравниваем хром и серу, принимая во внимание индексы при хроме, и то, что сера окислилась из сероводорода в элементарную серу, а сера в сульфат-ионах степень окисления не меняла:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + H₂O
Уравниваем сульфат-группы:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + H₂O
Уравниваем водород (по сероводороду и серной кислоте справа и воде слева):
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O
Проверяем несульфатный кислород: 7 = 7 и калий: 2 = 2. Все уравнено.
Метод электронно-ионный (метод полуреакций)
H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + S + K₂SO₄ + H₂O
Полуреакция восстановления:
Cr₂O₇²⁻ + e⁻ = 2 Cr³⁺
Оксид-ионы "связываем" ионами водорода в воду:
Cr₂O₇²⁻ + e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
Число полученных электронов вычисляется так, чтобы суммарные заряды слева и справа были одинаковы (в данном случае +6):
Cr₂O₇²⁻ + 6 e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O
Полуреакция окисления.
H₂S - e⁻ = S + 2 H⁺
Уравниваем заряды (т.е. определяем число отданных электронов):
H₂S - 2 e⁻ = S + 2 H⁺
Записываем обе полуреакции друг под другом, как и в в методе электронного баланса. И также определяем коэффициенты и складываем обе полуреакции:
Cr₂O₇²⁻ + 6 e⁻ + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O | 1
H₂S - 2 e⁻ = S + 2 H⁺ | 3
Cr₂O₇²⁻ + 3 H₂S + 14 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 3 S + 7 H₂O + 6 H⁺
Сокращаем подобные члены (ионы водорода):
Cr₂O₇²⁻ + 3 H₂S + 8 H⁺ = 2 Cr³⁺ + 3 S + 7 H₂O
Дополняем катионы и анионы соответствующими анионами и катионами для электрической нейтральности молекул с учетом индексов в молекулах:
K₂Cr₂O₇ + 3 H₂S + 4 H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + 7 H₂O
Уравниваем ионы, не изменившие степени окисления и формы нахождения в растворе (в данном случае ионы калия и сульфат-ионы)
K₂Cr₂O₇ + 3 H₂S + 4 H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O
Сравниваем с предыдущим методом:
3 H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S + K₂SO₄ + 7 H₂O (тот же самый результат, если отвлечься от порядка следования слагаемых)
12n+2n+2=58
14n=56
n=4
C4H10-бутан
2)
Mr(CnH2n-2)=54
12n+2n-2=54
14n=56
n=4
C4H6 бутин
3)
СH3-CO-CH3 кетон пропанон, ацетон
4)
СH3-CH(CH3)-COOH 2-метилпропановая кислота
5)
С6H5NH2 анилин класс ароматические амины
6)
C6H12+Br2(желто-коричневая)=C6H12Br2(обесцвечивание)
С6H12+Br2= при обычных условиях не идет
7)
пентин-2 не реагирует с аммиачным раствором серебра,а
пентин-1 реагирует, выпадает белый осадок
2CH=-C-CH2-CH2-CH3+Ag2O= 2CAg=-C-CH2-CH2-CH3+H2O
8)
муравьиная кислота, это альдегидо-кислота, поэтому идет реакция серебряного зеркала, а уксусная не реагирует!
HCOOH+Ag2O=CO2+H2O+2Ag