Решение
Из уравнения изобары
H RT |
2 |
|
d lnKp |
. |
|
||||
|
dT |
|||
|
|
|
|
d ln Kp |
|
H |
dT |
RT |
|
|
|
2 |
следует,
|
Выразим |
|
зависимость |
|
|
||
lnKp |
3348 2,3 |
5,957lnT 1,861 2,3 10 3T |
|||||
|
|||||||
|
|
|
T |
|
|
|
|
0,112,3 10 6T2 |
11,792,3. |
|
|
||||
|
Возьмем производную по температуре: |
|
|
||||
|
d lnKp |
|
7700 5,957 4,28 10 3 0,506 10 6 |
Т |
|
||
|
|
|
|||||
|
dT |
T2 |
|
Т |
|
|
|
и выразим Н : |
|
|
|
|
|||
|
Н RT 2 (7700 |
5,957 4,28 10 3 0,506 10 6 |
Т) |
||||
|
|
|
T2 |
|
Т |
|
|
Н 63987 49,503 Т 35,567 10 3Т2 4,205 10
lnKp f
,
6Т3 .
85
что
(T):
ВАРИАНТЫ ТЕСТА
ВАРИАНТ 1
1. На константы равновесия Kp и Kc, если реагирующую систему считать идеальной, влияют факторы:
1)на Kp влияют природа реагирующих веществ, их парциальные давления и температура; на Kc влияют природа реагирующих веществ, их концентрация и температура;
2)Kp зависит от общего давления, под которым находится реагирующая смесь, и от температуры; Kc зависит от объѐма
реагирующей смеси и от температуры; обе константы зависят от природы реакции;
3)обе константы зависят только от природы реагирующей системы и от температуры;
4)для идеальной системы обе константы Kp и Kc зависят только от природы реагирующей системы и не зависят от температуры.
2. График зависимости константы равновесия Kp от температуры, если тепловой эффект реакции ∆H=0, имеет вид:
86
3. Математическое соотношение между константами рав-
новесия |
реакции |
3 |
H2 |
1 |
N2 |
NH3 |
при |
450 |
0С |
Кр' |
и |
|
2 |
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3H2 N2 |
2NH3 |
при 450 0С Кр'' имеет вид: |
|
|
|
|
||||||
1)K’’p = K’p, так как величина константы равновесия постоянна при данной температуре для данной реакции;
2)Кр'' (Kp')2 ;
3)Кр'' 2Kp' ;
4)Кр'' Kp' .
4. Для реакции CO 2H2 CH3OHгаз, если при данной температуре и общем давлении в системе P равновесный выход метанола равен x молей, а начальные количества компонентов, взятых для реакции, равны: 1 моль CO и 3 моля H2, Kp и Kc в общем виде равны:
1)Kp (1 x)(3x 2x)2 ; Kс (RT)3 (1 xx)(3 2x)2 ;
2)Kp P2 (1(4x)(23x)22x)2 ; Kc (RT)2 Px2(4(1 2xx)()32 2x)2 ;
3)Kp |
x(4 x)2 |
|
; |
|
Kc |
|
|
|
x(4 x)2 |
|
|
; |
P2 (1 x)(3 x)2 |
|
(RT) |
2 |
P2(1 x)(3 |
2x)2 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
4)Kp |
4x(2 x)2 |
|
; |
Kc |
|
4x(2 x)2 (RT)2 |
. |
|
||||
P2 (1 x)(3 2x) |
2 |
|
P2 (1 x)(3 2x)2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ВАРИАНТ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.Уравнение изотермы |
|
для |
реакции |
|
H2 Br2 |
2HBr |
||||||
(все вещества в газообразном состоянии) имеет вид: 87
|
|
P |
|
P |
1) |
G RT lnKp RT ln |
H |
2 |
Br |
|
2 |
|||
|
|
P |
||
|
|
|
|
HBr |
|
G |
RT lnKp RT ln |
P2 |
|||
2) |
|
|
HBr |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
P |
|
Br |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
H |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3) |
G |
0 |
RT lnKp; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
;
;
|
|
P2 |
|||
4) |
G RT lnKp RT ln |
|
|
HBr |
. |
P |
|
|
|||
|
|
|
P |
||
|
|
H |
2 |
Br |
|
|
|
|
2 |
|
|
2. Математическое выражение зависимости константы равновесия от температуры имеет вид:
1) d lndTKp RTH2 , мерой зависимости Kp от температуры
является знак теплового эффекта реакции:
при H 0 Kp растет при увеличении температуры, при H 0 Kp не зависит от температуры,
при H 0 Kp уменьшается с ростом температуры;
2) , мера зависимости Кр от температуры определяется изменением числа молей газообразных веществ в ходе данной реакции:
если n 0 Кр растет при увеличении температуры,
если n 0 |
Кр падает при увеличении температуры, |
|||
если n 0 |
Кр не зависит от температуры; |
|||
3) |
d ln Kp |
|
H |
, Кр уменьшается при увеличении тем- |
|
|
|||
|
dT |
RT 2 |
||
пературы, так как в уравнении, выражающем эту зависимость, в знаменателе стоит T2 ;
4) lnKp constR 1 RCp lnT const , характер изменения
Кр при изменении температуры определяется знаком изменения теплоѐмкости в ходе реакции:
88
при
при
при
Cp 0Cp 0Cp 0
Кр растет при увеличении температуры, Кр падает при увеличении температуры, Кр не зависит от температуры
|
|
3. |
Константа |
равновесия |
Кс |
для |
реакции |
|||||||
2H |
2 |
O 2H |
2 |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 , если диссоциации подвергаются 3 моля |
||||||||||
водяного пара, при общем объѐме равновесной смеси – V и |
||||||||||||||
степени диссоциации водяного пара |
, имеет вид: |
|
||||||||||||
|
|
1) |
Kc |
|
|
|
3 3 |
, с ростом давления диссоциация водяного |
||||||
|
|
2(1 )2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
пара растет; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2) |
Kc |
3 |
|
|
, с |
ростом |
давления диссоциация |
|||||
|
|
2V(3 )2 |
|
|||||||||||
водяного пара падает; |
) |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
(2 )2 (1 |
|
|
|
|
||||
|
|
3) |
Kc |
|
|
|
|
|
2 |
, для ответа на вопрос о влиянии |
||||
|
|
|
|
9V 2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
повышения давления нужно знать, при какой температуре рассматривается диссоциация;
4) |
Kc |
3 3 |
, с ростом давления диссоциация во- |
|||
2V(1 )2 |
||||||
|
|
|
|
|
||
дяного пара падает. |
|
|
|
|||
4. Константа равновесия реакции образования HCl при |
||||||
25оС H2 Cl2 |
2HCl при G0 |
8736,8Дж равна: |
||||
|
|
|
298K |
|
|
|
1) |
Kp 1,6 10 30; |
|
2) |
Kp 4,0 1033; |
||
3) |
Kp 34; |
|
4) |
Kp 1,1 108 . |
||
|
|
|
89 |
|
|
|