Question

1. Определите знаки ∆Н, ∆S, ∆G для реакции: АВ (т.) + В2 (г.) = АВ3 (т.), протекающей при температуре 298 К в прямом направлении. Как будет изменяться значение ∆Gр-ции с ростом температуры? Дайте соответствующие пояснения. 2. Как скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ? Что называется кинетическим уравнением реакции? Продемонстрируйте свой ответ на двух примерах. 3. Определите скорость реакции образования NO2, если концентрация реагирующих веществ (NO и O2) равны 0,03 и 0,05 моль/дм3 соответственно. 4. Вычислите, во сколько раз изменится скорость химической реакции, температурный коэффициент которой равен 2.1, если температуру в реакционном сосуде уменьшить от 25 до 8 ºС. 5. Обратимые и необратимые процессы, их характеристика с точки зрения а) термодинамики (ΔGºр-ции) и б) кинетики (vр-ции). Приведите примеры (два-три). 6. Как, изменяя давление, можно сместить равновесие в сторону образования продуктов реакций в следующих системах: 1) 2NO (г.) + O2 (г.) ⇄ 2NO2 (г.); 2) CO2 (г.) + С (графит) ⇄ 2CO (г.); 3) 2СО (г.) + О2 (г.) ⇄ 2СO2 (г.); 4) 2Н2 (г.) + О2 (г.) ⇄ 2Н2О (г.)?

Answer 1

Ответ:

дельта S с минусом (у газа больше ентромия чем у твердых веществ)

дельта H с минусом (реакция, все-таки идет, поэтому энтальпийный фактор преобладает)

дельта G с минусом (реакция идет)

При повышении температуры G увеличится (станет ближе к положительному значению) т. к множитель TS определенно отрицателен

Объяснение:

Answer 2

1. Для определения ∆Н, ∆S и ∆G реакции необходимо знать стандартные энтальпийные (∆H°) и энтропийные (∆S°) изменения образования веществ, а также температуру реакции (298 K).

2. Скорость химической реакции зависит от концентрации реагентов в соответствии с законом скорости реакции. Кинетическое уравнение реакции показывает зависимость скорости реакции от концентраций реагентов. Например, для реакции aA + bB → cC + dD кинетическое уравнение имеет вид: v = k[A]^a[B]^b, где v - скорость реакции, k - константа скорости, [A] и [B] - концентрации реагентов.

Пример 1: Рассмотрим реакцию диссоциации азотной кислоты: 2HNO3 → 2NO2 + H2O. Кинетическое уравнение будет иметь вид: v = k[HNO3]^2.

Пример 2: Рассмотрим реакцию гидролиза эфира: CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH. Кинетическое уравнение: v = k[CH3COOC2H5][H2O].

3. Для определения скорости реакции образования NO2 нужно знать кинетическое уравнение для данной реакции.

4. По температурному коэффициенту скорости (Q10) можно сказать, что при увеличении температуры на 10 ºC скорость реакции увеличится в 2.1 раза. В данном случае, если температуру уменьшить с 25 до 8 ºC, то изменение температуры составит -17 ºC, что эквивалентно уменьшению на 17/10 = 1.7 раза. Следовательно, скорость реакции уменьшится в 1.7 раза.

5. а) Обратимый процесс: ∆Gºреакции может быть положительным (эндотермическая реакция) или отрицательным (экзотермическая реакция). Пример: образование аммиака по уравнению N2 + 3H2 ⇄ 2NH3, где ∆Gºреакции < 0. Необратимый процесс: ∆Gºреакции всегда положителен, так как процесс не может происходить в обратном направлении без внешнего воздействия. Пример: сгорание древесины, где ∆Gºреакции > 0.

   б) Кинетика обратимых и необратимых процессов может быть различной. Например, даже если процесс имеет отрицательное ∆Gºреакции, он может быть медленным из-за больших барьеров активации.

6. 1. Увеличение давления сместит равновесие в сторону образования NO2, так как по уравнению Ле-Шателье увеличение давления приводит к смещению равновесия в сторону уменьшения молекулярного объема.
   2. Увеличение давления сместит равновесие в сторону образования CO, так как в реакции участвуют газы, и уменьшение молекулярного объема будет снижать давление системы.
   3. Увеличение давления сместит равновесие в сторону образования CO2, так как в реакции участвуют газы, и увеличение давления приведет к увеличению количества молекул газа в системе.
   4. Увеличение давления сместит равновесие в сторону образования H2O, так как в реакции участвуют газы, и уменьшение молекулярного объема будет снижать давление системы.