Question

1)В какую сторону сместится химическое равновесие в реакции , уравнение которой C2H4+H2=C2H6+Q в случае: А. Повышение давления? Б. Уменьшения температуры? В. Увеличения концентрации C2H4? Г. Применения катализатора ? Дайте обоснованный ответ. 2)Почему если смешать твердый нитрат свинца (2) и иодид калия, признаки реакции можно наблюдать через несколько часов, а если слить растворы этих солей, признаки реакции появятся сразу. Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном видах. 3) Составьте термохимическое уравнение реакции разложения карбоната кальция, если для разложения 25 г карбоната кальция потребовалось 44,5 кДж теплоты. Помогите пожалуйста!

Answer 1

1)
Решаем задачу с помощью принципа Ле Шателье:
"если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия". 

А) При повышении давления равновесие смещается в сторону той реакции, которая приводит к уменьшению объема, а следовательно, и к понижению давления. В данном случае к уменьшению объема  ведет прямая реакция, в ходе которой из 2 объемов газа получается 1 объем газа. В итоге равновесие сдвинется "вправо".

Б) При уменьшении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции, в ходе которой выделяется тепло, и следовательно, растет температура. В данном случае экзотермическая реакция - это прямая реакция (+Q)/ Равновесие сдвинется "вправо".

В) При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов, то есть в сторону прямой реакции. Равновесие смещается "вправо".

Г) Катализатор только ускоряет реакцию, но положения равновесия не смещает.

2) 
Реакции  в растворах идут, как правило, быстрее, чем между кристаллическими веществами. В случае ионных реакций объяснение такое. Дело в том, что в этих реакциях фактически участвуют ионы. В растворах ионы относительно свободны и высокоподвижны.  Они легко вступают в реакции с другими ионами во всем объеме раствора - то есть практически мгновенно.
В твердых веществах ионы удерживаются силами электростатического притяжения в кристаллической решетке. Поэтому они малоподвижны.И они могут вступать в реакции с другими ионами только на границе соприкосновения одних кристаллов с другими, а не во всем объеме кристаллов - в отличие от растворов. Поэтому скорость реакции между кристаллами двух веществ ниже, чем в их растворах.

   Молекулярное уравнение: 
Pb(NO₃)₂ +2 KI = PbI₂ ↓ + 2 KNO₃ 
   Полное ионное уравнение:
Pb²⁺ + 2 NO₃⁻ + 2 K⁺ + 2 I⁻  = PbI₂ ↓ + 2 K⁺ +  2 NO₃⁻
   Краткое ионное уравнение:
Pb²⁺ + 2 I⁻  = PbI₂ ↓

3) 
В термохимических уравнениях реакций разложения принято записывать разлагающееся вещество в количестве 1 моль (то есть с коэффициентом 1). Другими словами, такая запись показывает, сколько теплоты выделяется/расходуется при разложении одного моль вещества.
Реакция термического разложения карбоната кальция эндотермична, то есть для ее протекания нужно затратить энергию - сообщить теплоту Q. Поэтому в термохимическом уравнении перед Q знак минус. (Само число Q - положительное).
(Другая форма записи эндотермической реакции - символ Q записывается в левой части уравнения со знаком плюс, как будто это еще одно исходное вещество: CaCO₃ + Q = CaO + CO₂ ↑ )

CaCO₃  =  CaO + CO₂↑ - Q
25 г                                   44,5 кДж 

Молярная масса CaCO₃ равна 100 г/моль
То есть 1 моль CaCO₃ - это 100 г CaCO₃
Для разложение 1 моль (100 г) CaCO₃ требуется Q кДж теплоты.
А по условию для разложение 25 г CaCO₃ потребовалось 44,5 кДж.
Составляем пропорцию:

CaCO₃  =  CaO + CO₂↑ - Q
25 г                                  44,5 кДж 
100 г                                 Q кДж

 25 г --------- 44,5 кДж 
100 г --------  Q   кДж

Q = 100*44.5/25 = 178 кДж

И окончательно:

CaCO₃  =  CaO + CO₂↑ - 178 кДж

Answer 2

1. В случае реакции C2H4 + H2 = C2H6 + Q:

А. Повышение давления: Если давление повышается, то система будет стремиться к уменьшению общего объема газов. В данной реакции на правой стороне имеется один молекулярный газ (C2H6), а на левой стороне два молекулярных газа (C2H4 и H2). Следовательно, повышение давления будет способствовать смещению равновесия в сторону уменьшения числа молекул газа, то есть в сторону образования C2H6. Таким образом, равновесие сместится вправо (в сторону продуктов).

Б. Уменьшение температуры: В данном случае реакция является экзотермической, так как выделяется теплота (обозначаемая как Q в уравнении). По принципу Ле-Шателье, уменьшение температуры будет способствовать компенсации потери теплоты, и равновесие будет смещаться в сторону образования теплоты. То есть, равновесие сместится вправо (в сторону продуктов).

В. Увеличение концентрации C2H4: Увеличение концентрации реагента (C2H4) приведет к установлению нового равновесия, чтобы компенсировать изменение концентрации. По принципу Ле-Шателье, увеличение концентрации C2H4 приведет к смещению равновесия в сторону уменьшения его концентрации, то есть влево (в сторону реагентов).

Г. Применение катализатора: Катализатор не влияет на положение равновесия в данной реакции. Он ускоряет скорость обратимой реакции, но не изменяет положение равновесия.

2. Если смешать твердый нитрат свинца (II) и иодид калия, признаки реакции наблюдаются через несколько часов, потому что реакция между твердыми реагентами требует времени для проникновения реагентов через слой окисных пленок на их поверхности. Этот процесс называется пассивацией поверхности.

Уравнение реакции в молекулярном виде: Pb