) Установите соответствие между уравнением обратимой химической реакции и факторами смещению равновесия в сторону продуктов реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. А) H2O(ж) + C (тв) ⇄ CO(г) + H2(г) – Q 1) понижение давления и нагрев
Б) CaO(тв)+ CO2(г) ⇄ CaCO3(тв) + Q 2) понижение давления и охлаждение
В) PCl5(ж) ⇄ PCl3(ж) + Cl2(г) – Q 3) повышение давления и нагрев
Г) CH4(г) +4S(ж) ⇄ CS2(г) + 2H2S(г) + Q 4) повышение давления и охлаждение
в) Установите соответствие между обратимой химической реакцией и направлением, в которое смещается ее равновесие при уменьшении концентрации водорода. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) CO + 2H2 ⇄ CH3OH 1) в сторону продуктов реакции
Б) Fe3O4 + 4H2 ⇄ 3Fe + 4H2O 2) в сторону исходных веществ
В) C2H6 ⇄ C2H4 + H2 3) равновесие не смещается
Г) 2NH3 ⇄ N2 +3H2
задача на избыток-недостаток:
H2+Cl2=2HCl
Нужно найти количество водорода и сравнить с количеством хлора, по реакции они должны быть взяты в одинаковых количествах, т.к. n(H2)/n(Cl2)=1/1
n(Cl2)=2 моль
n(H2)=8(г)/2(г/моль)=4 моль , следовательно водород находится в избытке а хлор в недостатке, чтобы рассчитать количество продукта, нужно рассчитывать от недостатка.
Из реакции следует:
n(Cl2)/n(HCl)=1/2 n(HCl)=2*n(Cl2)=2*2=4 моль - это теоретическое значение.
Но у нас еще имеется выход 80%, значит практическое значение количества хлороводорода:
n(HCl)пр=4*0,8=3,2 моль
V(HCl)=n(HCl)*Vm=3,2(моль)*22,4(л/моль)=71,68 л
Vm-молярный объем
ответ:V(HCl)=71,68 л
1)Составим уравнение реакции:
H2 + Cl2 = 2HCl - надеюсь на этом этапе все ясно
2) Мы знаем объемы исходных веществ - хлора и водорода, раз они указаны, значит один из них в избытке, другой в недостатке. Как это определить? Да просто, нужно рассчитать количество вещества каждого из них. Как найти количество вещества, зная объем, вот формула - n=V/Vm, здесь - n - количество вещества (моль) V - объем, Vm - молярный объем газа, равный 22,4 литр/моль, по этой формуле n=V/Vm рассчитаем количество вещества для хлора и для водорода.
Для хлора -
n = V/Vm=150литров/22,4л/моль = 6,7 моль
Для водорода:
n = V/Vm=200литров/22,4л/моль=15 моль
Сразу можем сказать что количество вещества водорода больше чем количество вещества хлора, 15 больше 6,7 ведь так?, раз у водорода количество вещества больше чем у хлора, значит он в избытке, хлор наоборот - в недостатке.
Все вычисления которые мы будем в дальнейшем проводить будут опираться на ХЛОР, а не на водород, потомучто водород в избытке и возможно, что он прореагирует не полностью.
3) Далее, ведем рассчет по уравнению реакции. В реакцию вступил 1 моль хлора, образовалось 2 моль хлороводорода, значит количество вещества хлороводорода будет в 2 раза больше чем у хлора, n(HCl) = 2*n(Cl2) = 2*6.7моль=13,4моль
4) Рассчитаем объем хлороводорода.
Для этого есть формула: V=Vm*n, здесь мы уже все знаем, что какая буква обозначает.
Осталось только подставить
V=22.4л/моль*13,4моль=300,16литров
5) Дальше встал вопрос о том, куда у нас делся избыток водорода. Давайте узнаем, какое количество избытка у нас есть, для этого, мы из количества вещества водорода вычитаем количество вещества хлора:
15-6,7=8,3моль
6) Дело за малым, нам нужно найти объем по известной формуле:
V=Vm*n=8.3моль*22,4л/моль=185,92литра
ответ: 300,16 литра образовалось HCl, объем избытка водорода 185,92 литра