Диагностическое корректирующее тестирование по теме «Химическое равновесие»

№	Содержание задания	Варианты ответов
а	б	в
	К какому типу термодинамических систем следует отнести: а) жидкую ртуть и ее пары в термометре; б) чайник на плите с кипящей водой?	Открытая	Закрытая	Изолиро- ванная
	Как влияет катализатор на смещение химического равновесия?	Не влияет	Смещает влево	Смещает вправо
	В каком случае изменение давления в закрытой системе не влияет на смещение равновесия?	Если объемы газообразных веществ и продуктов реакции равны	Если в системе имеются твердые вещества	Если используется катализатор
	Смещение равновесия в закрытой реакционной системе подчиняется принципу:	Вант-Гоффа	Ле-Шателье	Гесса
	В каком направлении сместится равновесие при повышении давления в системе: а) NO + Cl2 ↔ 2NOCl2 б) N2 + O2 ↔ 2NO	Вправо	Влево	Не сместится
	Как следует изменить давление в системе, чтобы сместить равновесие газофазной реакции вправо? а) 2СО+О2↔ 2СО2 б) PCl5↔ PCl3 + Cl2	Повысить	Понизить	Оставить без изменения
	В каком направлении сместится равновесие при повышении температуры в системе: а) H2 + Cl2 ↔ 2HCl, ΔH< 0 б) 2HBr ↔ H2 + Br2, ΔH >0	Вправо	Влево	Не сместится
	Как следует изменить температуру в системе, чтобы сместить равновесие вправо? а) SO2 + ½ O2 ↔ SO3 + Q б) N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3 + Q	Повысить	Понизить	Оставить без изменения
	Как повлияет увеличение концентрации второго компонента на смещение химического равновесия в системе: CO(г.) + 3 Fe2O3(тв.) ↔ 2Fe3O4(тв.) + CO2(г.)	Сместится вправо	Сместится влево	Не повлияет
	Константы равновесия химической реакции А2(г.) + В2(г.) ↔ 2С(г.) описываются уравнением:
	В растворе, содержащем соли FeCl3 и КСN, образуется окрашенное соединение: FeCl3 + 3КСN ↔ Fe(CN)3+ 3 KCl Как изменится интенсивность окраски раствора, если в него добавить кристаллы FeCl3?	Усилится	Ослабеет	Не изменится
	Как объяснить, что карбонат аммония полностью разлагается уже при комнатной температуре?	Реакция идет со значительным увеличением объема	В открытом сосуде газы смешиваются с воздухом и удаляются от твердой поверхности	Карбонат аммония – соль слабого основания и слабой кислоты
	Плотность ромбической серы 2,06, а моноклинной 1,96 г/см^3. Как повлияет увеличение давления на равновесные превращения этих модификаций?	Образуется ромбическая сера	Образуется моноклинная сера	Равновесное состояние не нарушится
	Какое значение энергии Гиббса предполагает наступление химического равновесия в системе?	ΔG<0	ΔG=0	ΔG>0

2. Задание для самостоятельной работы по теме «Химическое равновесие». (Обязательный минимальный уровень)

	Вариант
I	II	III	IY
а	SO2+ ½ O2Û ^(г) (г) SO3; ^(г) +101.3 кДж	2CO+O2Û2CO2; ^(г) (г) (г) +570.3 кДж	N2+3H2Û2NH3; ^(г) (г) (г) +9.12 кДж	C2H6ÛH2+C2H4; ^(г) (г) (г) ∆H>0
б	PCl5ÛPCl3+Cl2 ^(г) (г) (г) ∆H=130 кДж	CO+2H2ÛCH3OH; ^(г) (г) (г) ∆Н<0	N2O4Û2NO2 ^(г) (г) -23.07 кДж	CO+Cl2ÛCOCl2+Q ^(г) (г) (г)
в	N2+O2Û2NO ^(г) (г) (г) -180.3 кДж	2HBrÛH2+Br2 ^(г) (г) (г) -70.46 кДж	CO2+H2OÛCO2+H2 (г) (г) (г) (г) +Q	H2+Cl2Û2HCl; ^(г) (г) (г) ∆H=-184.5 кДж
г	Fe3O4+4COÛ ^(тв) (г) 3Fe+4CO2 - Q ^(тв) (г)	2COÛC+CO2+Q ^(г) (тв) (г)	Fe2O3+COÛ2Fe3O4 ^(^тв^) (^г^) (^тв^) +CO2 - Q ^(^г^)	CO+H2ÛC+H2O ^(г) (г) (тв) (г) +163.6 кДж

 

Даны схемы обратимых реакций (а – г) с указанием термохимического теплового эффекта.

1. Запишите выражения для концентрационной константы равновесия каждой реакции.

2. Запишите выражение константы равновесия реакции (в), выраженное через парциальные давления.

3. Укажите условия, при которых равновесие реакций (б) смещается вправо.

4. В какой из реакций изменение давления не влияет на состояние равновесия?

5. Как сместится равновесие реакции (a), если:

а) ↓р;

б) ↑Т;

в) использовать катализатор;

г) ввести в реакционную смесь He при const р.

6. Для каких реакций одновременное ↓Т и ↑р ведет к смещению равновесия в одном направлении?

7. В реакции (а) равновесие наступило, когда концентрации всех веществ сотавили 2 моль/л. Каковы были исходные концентрации?

Задание для расчетной контрольной работы

1. Рассчитайте равновесный выход продукта реакции 3О₂(г) ↔ 2О₃(г), если известны начальная масса и равновесное количество вещества О₂.

 

Вариант	mнач.(О2), г	n равн.(О2), моль
	25,24	0,64
	12,56	0,32
	27,83	0,81
	18,92	0,51
	24,81	0,73
	15,08	0,43

 

2. Рассчитайте константу равновесия реакции 3А(г) + 4В(г) ↔ С(г) + 2D(г), если при постоянной температуре известны равновесные концентрации веществ (моль/л).

Вариант	[A]	[B]	[C]	[D]
	0,05	0,21	0,94	0,77
	0,07	0,32	1,05	0,59
	0,03	0,15	0,84	0,66
	0,08	0,41	0,79	0,72
	0,06	0,28	0,94	0,83
	0,09	0,37	0,89	0,52

3. По следующим данным при постоянной температуре для реакции

2NF₃(г) + 3H₂(г)↔ 6 HF(г) + N₂(г) определите равновесные концентрации фтороводорода и начальные концентрации (моль/л) реагентов.

 

Вариант	[NF3]	[H2]	[N2]
	0,86	0,43	1,24
	1,15	0,72	0,97
	0,73	1,06	1,36
	1,25	0,94	0,82
	0,69	0,88	1,23
	1,38	1,02	0,78

 

4. Даны гомогенные реакции. Заданы константы равновесия и начальные концентрации, одинаковые для обоих реагентов. Определите равновесные концентрации всех веществ (моль/л).

 

Вариант	Реакция	Кс	Со, моль/л
	CO + H2O ↔ CO2 + H2	2,25	0,75
	H2 + SO3↔ H2O + SO2	1,36	0,65
	SO3 + CO↔ SO2 + CO2	1,89	0,95
	H2 + CO2 ↔ H2O + CO	2,64	1,05
	H2O + SO2 ↔ H2 + SO3	1,56	0,45
	SO2 + CO2 ↔ SO3 + CO	3,06	0,55

 

Опорный конспект №7. Тема:«Ионное произведение воды. Водородный показатель рН»

Самоионизация молекул воды или реакция диссоциации – равновесный процесс - описывается уравнением:

2 Н₂О ↔ Н₃О⁺ + ОН^- (Упрощенно: Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-)

Константа равновесия реакции диссоциации при 22⁰С:

В 1 л воды содержится n(Н₂О) =1000/18 = 55,56 моль. Это значительно больше концентраций ионов гидроксила и водорода.

Константа воды или ионное произведение воды – выражение:

К_W = К [H₂O] = [H⁺][OH^-]; К_W(22⁰С) = 1,8×10^-16 × 55,56 = 1×10^-14

Следовательно, [H⁺] = [OH^-] = 1×10^-7

Водородным показателем является выражение: рН = -lg[H₃O⁺]

(Упрощенно: рН = -lg[H⁺]). По аналогии: рОН = -lg[OН^-]

Таким образом, в чистой воде (нейтральная среда) имеем соотношения:

рН = рОН =7, рН + рОН = 14

10⁰ Кислая среда 10^-7 Щелочная среда 10^{- 14} [ H₃O⁺],моль/л

РН

1. рН разбавленных растворов сильных кислот (с < 0,05 моль/л):

Разбавленные растворы сильных кислот диссоциированы нацело:

НА = Н⁺ + А^-, поэтому [H⁺] = С(НА) и рН = - lg С(НА)

2. рН растворов слабых кислот и оснований:

Диссоциация слабых кислот – обратимый процесс:

НА ↔ Н⁺ + А^-

Начальные концентрации, моль/л: С 0 0

Равновесные - С(1-α) αС αС

α – степень диссоциации – отношения числа диссоциированных молекул к общему числу взятых молекул. Константа диссоциации

Подставив равновесные значения, имеем:

- закон разведения Оствальда

В состоянии равновесия [H⁺] = [A^-], откуда легко вывести соотношения:

1)

2) (при значениях α << 1)

3)

 

Задачи для самостоятельного решения

1. Установите связь между константой и степенью диссоциации слабой кислоты (выведите закон разведения Оствальда) при концентрации раствора С моль/л.

2. Во сколько раз необходимо разбавить раствор слабого электролита АВ, чтобы удвоить степень его диссоциации?

3. Как изменится рН раствора при добавлении к нему равного объема воды?

4. Во сколько раз необходимо увеличить или уменьшить концентрацию водородных ионов, чтобы рН раствора: а) увеличилась на единицу; б) уменьшилась на 2 единицы?

5. Для каких электролитов разбавление их растворов в 10 раз приводит к повышению рН на единицу?

6. Для каких электролитов разбавление их растворов в 10 раз приводит к понижению рН на единицу?

7. В раствор КОН добавлено некоторое количество хлорида аммония. Изменится ли рН раствора и как?

8. Число ионов водорода в растворе в 100 раз больше, чем ионов гидроксила. Чему равен рН раствора?

9. Покажите, что рН водного раствора слабой одноосновной кислоты НА равен: рН = ½ (рК + рС_К), где рС_К = -lgС(кислоты).

10.Покажите, что рН водного раствора натриевой соли слабой одноосновной кислоты НА равен: РН = 7 + ½ (рК – рС(соли)).