Решение расчетных задач 11 класс
Подготовила учитель химии
МБОУ «СШ № 29 г. Макеевки»
Симонова Светлана Владимировна
Цели и задачи урока
- проверить умение учащихся решать расчетные задачи разных типов, выяснить знание уравнений связи физических величин;
- повторить методику решения расчетных задач базисного курса химии;
- развивать навыки самоанализа, анализа, выбор рациональных приемов;
- воспитывать этические нормы поведения в ходе урока.
Задача 1. Во сколько раз изменится скорость прямой реакции N 2 (г)+3Н 2 (г) = 2NH 3 (г), если давление в системе увеличить в 2 раза?
Решение.
- Увеличение давления в системе в 2 раза равносильно уменьшению объема системы в 2 раза. При этом концентрации реагирующих веществ возрастут в 2 раза. Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна
3
Vн=k·[N 2 ]·[H 2 ]. После увеличения давления в 2 раза концентрации азота и водорода увеличатся в 2 раза, и скорость реакции станет равна 3 3
- Vк=k·2[N 2 ]·3[H 2 ]=k·32[N 2 ]·[H 2 ].
- Отношение Vк./Vн показывает, как изменится скорость реакции после изменения давления. Следовательно,
3 3
Vк/Vн=k·32[N 2 ]·[H 2 ] / (k·[N 2 ]·[H 2 ])=32.
Ответ: скорость реакции увеличится в 32 раза.
3 – пишется в степени!
Задача 2. В реакции С(т)+2H2(г) = CH4(г) концентрацию водорода уменьшили в 3 раза. Как изменится скорость реакции?
Решение.
Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна
2
Vн=k·[H 2 ]
После уменьшения концентрации водорода в 3 раза
2 2 2
скорость станет равна Vк=k·(1/3) * [H 2 ] =1/9k[H 2 ]
После изменения концентрации водорода скорость изменится следующим образом:
2 2
Vк/Vн=1/9k[H 2 ]/(k[H 2 ])=1/9.
Ответ: скорость реакции уменьшится в 9 раз.
2 – пишется в степени!
Задача 3. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с 10 до 30 С (γ=3)?
Решение.
- При увеличении температуры с 10 до 30oС скорость реакции в соответствии с правилом Вант-Гоффа возрастает:
- V 2 /V 1 =γ(t 2 -t 1 )/10, где t 2 =30C, t 1 =10C, а V 2 и V 1 – скорости реакции при данных температурах. Получаем V 2 /V 1 =3(30–10)/10=3 в степени 2=9 т.е. скорость реакции увеличится в 9 раз.
Ответ: 9.
Задача 4. Равновесие реакции 2H 2 (г)+O 2 (г) = 2H 2 O(г) ΔH смещается вправо при: 1) повышении температуры; 2) уменьшении давления; 3) увеличении давления?
Решение.
- Все вещества в системе – газы. В соответствии с принципом Ле Шателье, повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, приводящей к меньшему количеству молей газов, т.е. в сторону образования Н 2 О. Следовательно, повышение давления в системе смещает равновесие реакции вправо. Ответ: при увеличении давления.
Задача 5. В какую сторону сместится равновесие реакции 2SO 2 (г)+O 2 (г) = 2SO 3 (г) ΔH при повышении температуры?
Решение.
Задача 6. Определите константу равновесия реакции NOCl 2 (г)+NO(г) = 2NOCl(г), если при некоторой температуре равновесные концентрации веществ составляют: [NOCl 2 ]=0,05 моль/л; [NO]=0,55 моль/л; [NOCl]=0,08 моль/л.
Решение.
Константа равновесия обратимой химической реакции равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов к произведению равновесных концентраций исходных веществ. Значение каждой из концентраций должно быть возведено в степень, равную стехиометрическому коэффициенту перед соответствующим веществом в уравнении реакции. Поэтому 2 2
Кр = [NOCl]/ [NOCl 2 ]*[NO]=0,08 / 0,05*0,55 = 0,233(моль/л)
2 – пишется в степени!
Задача 7. Укажите, как повлияет: а) повышение давления; б) повышение температуры; в) увеличение концентрации кислорода на равновесие системы: 2CO (г) + O 2 (г) ↔ 2CO 2 (г) + Q
Решение:
- а) Изменение давления смещает равновесие реакций с участием газообразных веществ (г). Определим объёмы газообразных веществ до и после реакции по стехиометрическим коэффициентам:
2CO (г) + O 2 (г) ↔ 2CO 2 (г) + Q
2V 1V 2V
- По принципу Ле Шателье, при увеличении давления, равновесие смещается в сторону образования веществ, занимающих меньший объём, следовательно равновесие сместится вправо, т.е. в сторону образования СО 2 , в сторону прямой реакции (→).
- б) По принципу Ле Шателье, при повышении температуры, равновесие смещается в сторону эндотермической реакции (-Q), т.е. в сторону обратной реакции – реакции разложения СО 2 (←), т.к. по закону сохранения энергии:
2CO (г) + O 2 (г) ↔ 2CO 2 (г) + Q
- в) При увеличении концентрации кислорода равновесие системы смещается в сторону получения СО 2 (→) т.к. увеличение концентрации реагентов (жидких или газообразных) смещает в сторону продуктов, т.е. в сторону прямой реакции.
0) то для смещения равновесия в сторону прямой реакции нужно повысить температуру; б) так как в данной системе разложение РСl 5 ведет к увеличению объема PCl 5 (г) = РСl 3 (г) + Сl 2 (г) 1V 1V 1V (из одной молекулы газа образуются две газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции надо уменьшить давление; в) смещения равновесия в указанном направлении можно достигнуть как увеличением концентрации РСl 5 , так и уменьшением концентрации РСl 3 или Сl 2 . " width="640"
Задача 8. Эндотермическая реакция разложения пентахлорида фосфора протекает по уравнению: PCl5(г) = РСl3(г) + Сl2(г) ΔН = + 92,59 кДж. Как надо изменить: а) температуру; б) давление; в) концентрацию, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции – разложения PCl5?
Решение.
а) так как реакция разложения PCl 5 эндотермическая (ΔН 0) то для смещения равновесия в сторону прямой реакции нужно повысить температуру;
б) так как в данной системе разложение РСl 5 ведет к увеличению объема
PCl 5 (г) = РСl 3 (г) + Сl 2 (г)
1V 1V 1V
(из одной молекулы газа образуются две газообразные молекулы), то для смещения равновесия в сторону прямой реакции надо уменьшить давление;
в) смещения равновесия в указанном направлении можно достигнуть как увеличением концентрации РСl 5 , так и уменьшением концентрации РСl 3 или Сl 2 .
Домашнее задание:
- 1. Составьте кинетические уравнения для следующих реакций:
А) H2 + I2 = 2HI; Б) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 ;
В) 2NO + O2 = 2NO; Г) C2 H4 + H2 = C2H6 .
- 2. Как изменится скорость реакции, имеющей кинетическое уравнение
2 2
V = k*C А * C В , если:
А) концентрацию вещества А увеличить в 3 раза;
Б) концентрацию вещества B увеличить в 3 раза;
В) концентрацию обоих веществ увеличить в 2 раза;
Г) концентрацию вещества А увеличить в 3 раза, а концентрацию В
- 3. Определите, как изменится скорость некоторой реакции:
А) при повышении температуры от 10 до 50°С;
Б) при понижении температуры от 10 до 0°С.
Температурный коэффициент реакции равен 3.меньшить в 3 раза?
Домашнее задание:
1.Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления в системе.
УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ
А) N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г) ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ
Б) 2Н2(г) + О2(г) ↔ 2Н2О(г) 1) смещается в сторону продуктов реакции
В) H2(г) + Cl2(г) ↔ 2НCl(г) 2) смещается в сторону исходных веществ
Г) SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г) 3) не происходит смещения равновесия
2. Как следует изменить объем реакционной смеси системы:
8NH3(г) + 3Br2(ж)→6NH4Br(к) + N2(г), чтобы скорость реакции уменьшилась в 30 раз?