Вправа 144 Які хімічні реакції називають оборотними? Оборотними є реакції, які за певних умов відбуваються як у прямому, так і у зворотному напрямках
Наведіть приклади таких реакцій. Утворення і розкладання кальцій карбонату, амоніаку, йодоводню, карбонатної кислоти
Вправа 145 Наведіть по одному прикладу оборотних реакцій, у яких реагентами є:
а) дві газуваті речовини
N2 + H2 ⇄ NH3
б) рідка та газувата речовини
H2O + CO2 ⇄ H2CO3
в) тверда й газувата речовини
CaO + CO2 ⇄ CaCO3
г) одна тверда речовина
СaCO3 ⇄ CaO + CO2 у закритій системі
Вправа 146 Що розуміють під хімічною рівновагою? Хімічна рівновага — стан хімічної системи, у якій відбувається оборотна реакція, за якого швидкості прямої і зворотної реакцій однакові
Яким є стан хімічної рівноваги: статичним чи динамічним? Динамічним
Як це можна довести? І пряма, і зворотна реакції відбуваються одночасно з однаковими швидкостями: скільки продуктів утворюється за одиницю часу в результаті прямої реакції, стільки ж і витрачається у зворотній, тобто з часом концентрації реагентів і продукту реакції перестають змінюватися
Вправа 147 Сформулюйте принцип Ле Шательє. Якщо на рівноважну систему впливати ззовні, змінюючи будь-яку умову рівноваги (температуру, тиск, концентрацію компонентів), то рівновага зміщується в бік прискорення процесів, спрямованих на послаблення зовнішнього впливу.
Вправа 148 Які чинники впливають на стан хімічної рівноваги? Зміна температури, концентрації, тиску
Вправа 149 Наведіть приклад оборотної реакції за участі газуватих речовин, у якій стан рівноваги не залежить від тиску.
Н2 + І2 ⇄ 2НІ
Вправа 150 У чому полягає користь знань про хімічну рівновагу? Знання про хімічну рівновагу допомагає організувати більш дешевий і зручний технологічний процес одержання речовин
Вправа 151 Як впливатиме зміна температури й тиску на стан рівноваги і вихід продуктів у процесах?
а) 2Hg + О2 ⇄ 2HgO; ∆H < 0 Знизити температуру
б) Н2О ⇄ Н+ + OH–; ∆H > 0 Підвищити температуру
в) FeО + CO ⇄ Fe + CO2; ∆H < 0 Знизити температуру
г) Н2О (р.) ⇄ Н2O (г.); ∆H > 0 Підвищити температуру
є) Н2 (г.) + I2 (г.) ⇄ 2НI (г.); ∆H > 0 Підвищити температуру
е) N2O4 (г.) ⇄ 2NO2 (г.); ∆H > 0 Підвищити температуру й знизити тиск
д) N2 + O2 ⇄ 2NO; ∆H > 0 Підвищити температуру
ж) CaCO3 (тв.) ⇄ CaO (тв.) + CO2 (г.); ∆H>0 Підвищити температуру
Вправа 152 Які чинники сприяють підвищенню виходу продуктів промислово важливих реакцій?
а) 4NO2 + О2 + 2Н2O ⇄ 4HNO3; ∆H < 0;
Зниження температури, збільшення концентрації реагентів, підвищення тиску
б) C + H2O ⇄ CO + H2; ∆H > 0;
Підвищення температури, збільшення концентрації реагентів
в) N2 + 3H2 ⇄ 2NH3; ∆H < 0;
Зниження температури, збільшення концентрації реагентів, підвищення тиску
г) 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3; ∆H < 0;
Зниження температури, збільшення концентрації реагентів, підвищення тиску
д) CO + 2H2 ⇄ CH3OH; ∆H < 0.
Зниження температури, збільшення концентрації реагентів, підвищення тиску
Вправа 153 Суміш, що містить сульфур (IV) оксид і кисень кількістю речовини по 2 моль, нагріли з каталізатором. Після встановлення рівноваги в суміші виявлено 1 моль SO3. Обчисліть кількості речовини реагентів у рівноважній суміші.
2SO2 + O2 ⇄ 2SO3
2 моль 1 моль 2 моль
З 1 моль SO3 утворилося 1 моль SO2 i 0,5 моль О2, тому кількість реагентів у рівноважній суміші 1 моль SO2 i 1,5 моль О2, разом 2,5 моль реагентів
Вправа 154 У стані рівноваги співвідношення концентрацій реагентів та продуктів реакції стале і не залежить від початкової кількості реагентів. Прокоментуйте це твердження за графіками (дивись у підручнику): На графіку це ті його частини, де прямі є паралельні осі координат часу
Вправа 155 Випалювання вапняку — оборотна хімічна реакція: CaCO3 ⇄ CaO + CO2; ∆H > 0. Поясніть, із якою метою крізь вапняк під час випалювання пропускають повітря. Нагріте, охолодженням продуктів реакції, повітря зміщує рівновагу у бік прямої реакції