Следовательно, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной — только в девять раз. Равновесие системы сместилось в сторону образования SO₃.

Пример 2. Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 70° С, если температурный коэффициент реакции равен 2.

Решение. Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа по формуле:

vт₂ = vт₁γ ^– ^т²^–^т¹^/10 ; vт₂ = υт₁2 ^70-30/10 = vт₁2⁴= 16 vт₁

Следовательно, скорость реакции v_T2. при 70⁰ С больше скорости реакции v_T1 при 30° С в 16 раз.

Пример 3. Константа равновесия гомогенной системы

CO(г) + H₂O(г)↔CO₂(г) + H₂(г)

при 850⁰ С равна 1. Вычислите концентрации всех веществ при равновесии, если исходные концентрации: [СO]_исх =3 моль/л, [H₂O]_иcx = 2 моль/л.

Решение. При равновесии скорости прямой и обратной реакций равны, а отношение констант этих скоростей постоянно и называется константой равновесия данной системы:

v_пр = К₁[СО] [Н₂О]; v_обр = К₂[СО₂] [Н₂];

К₁ [СО₂] [Н₂]

К_Р = =

К₂ [СО] [Н₂О]

В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение К_р входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрация [CO₂]_p = x моль/л. Согласно уравнению системы число молей образовавшегося водорода при этом будет также х моль/л. По столько же молей (х моль/л) СО и H₂O расходуется для образования по х молей СО₂ и Н₂. Следовательно, равновесные концентрации всех четырех веществ (моль/л):

[СО₂]_Р = [Н₂]_Р = х, [СО₂]_Р = (3 – х); [Н₂О]_Р = (2 – х)

Зная константу равновесия, находим значение х, а затем исходные концентрации всех веществ:

х²

1 = ; х² = 6 – 2х – 3х + х² ; 5х = 6, х = 1,2 моль/л

(3 – х)(2 – х)

Предыдущая Следующая