LISTA 7. Równowaga chemiczna. Równowagi w fazie

LISTA 7. Równowaga chemiczna. Równowagi w fazie gazowej. Obliczanie
składów i stężeń równowagowych dla reakcji w fazie gazowej. Obliczanie
stałej równowagi reakcji w fazie gazowej.
Uwaga: należy stosować formalizm standaryzowanych
równowagi (tj. niezależnych od jednostek ciśnienia i stężeń).
stałych
w tej temperaturze. (Odp. Kc = 0,041)
5. Sporządzono mieszaninę azotu i wodoru w stosunku molowym 1 : 3. Po
osiągnięciu stanu równowagi reakcji:
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
Literatura:
1. W. Ufnalski, Podstawy obliczeń chemicznych z programami
komputerowymi, WNT Warszawa 1999
2. L. Jones, P. Atkins, “Chemia ogólna”, PWN Warszawa 2004, 2010
1. Zmieszano 2,0 mol chloru i 1,0 mol wody. W temperaturze 600 C w stanie
równowagi reakcji:
2 H2O(g) + 2 Cl2(g)  4 HCl(g) + O2(g)
układ zawierał 1,6 mol chlorowodoru. Oblicz skład mieszaniny równowagowej
w procentach wagowych, objętościowych, stałą równowagi Kx oraz stopień
przereagowania chloru.
(Odp. Kx = 13,4, (Cl2) = 40%)
2. W temperaturze 407 K dla reakcji N2O4(g)  2 NO2(g) wartość stałej
równowagi Kc wynosi 2,00. Do naczynia wprowadzono 1 mol N2O4 i ogrzano
go do temperatury 407 K. Oblicz stężenia składników w stanie równowagi
oraz stopień dysocjacji N2O4, zakładając że zbiornik ma pojemność a) 1,0
3
3
dm ; b) 10,0 dm . Sformułuj wniosek dotyczący wpływu ciśnienia na stan
równowagi tej reakcji. (Odp. a) [NO2] = 1 M, [N2O4] = 0,5 M,  = 50,0%; b)
[NO2] = 0,171 M, [N2O4] = 0,0146 M,  = 85,4%)
3. Stała równowagi reakcji H2(g) + I2(g)  2 HI(g) ma w pewnej temperaturze
3
wartość 50. Do zbiornika o pojemności 1 dm wprowadzono 3 mole wodoru
oraz pewną ilość jodu. Po ustaleniu stanu równowagi stwierdzono, że
stężenie wodoru zmniejszyło się sześciokrotnie. Oblicz początkową liczbę
moli jodu.
w temperaturze 300 C i pod ciśnieniem całkowitym 30 atm procent
objętościowy amoniaku w mieszaninie równowagowej wynosił 17,8%. Oblicz
-4
wartość stałej równowagi Kp tej reakcji. (Odp. Kp = 7,210 )
6. W temperaturze 1120K stężeniowa stała równowagi reakcji
2NO2(g)  2NO(g) + O2(g)
wynosi Kc = 3,16. W reaktorze o stałej objętości ogrzewano w 1120 K czysty
dwutlenek azotu. Po osiągnięciu równowagi stężenie równowagowe NO 2 było
3
równe 1,00 mol/dm . Oblicz stężenie początkowe NO2 oraz stężenia
równowagowe NO i O2.
3
3
(Odp. [NO2]pocz. = 2,85 mol/dm ; [NO]równ. = 1,85 mol/dm ; [O2]równ. = 0,92
3
mol/dm )
7. Gęstość mieszaniny równowagowej zawierającej N2O4(g) i NO2(g) pod
3
ciśnieniem 1,0 atm i w temperaturze 348 K wynosi 1,84 g/dm .
Oblicz stałą równowagi Kp reakcji
N2O4(g)  2 NO2(g)
(Odp. Kp = 5,14)
8 Stała równowagi reakcji 2 C(g)  B(g) + 2 A(g) ma wartość Kc = 0,06. Do
3
zbiornika o pojemności 1 dm wprowadzono pewną ilość substratu C. Po
ustaleniu stanu równowagi układ zawierał 3 mole A. Oblicz równowagowe i
początkowe stężenie związku C.
3
4. W kolbie o pojemności 0,5 dm umieszczono 0,25 mola PCl5 i ogrzano do
temperatury 540 K. Po osiągnięciu stanu równowagi ciśnienie całkowite
panujące w kolbie wynosiło 2,8 MPa. Oblicz wartość stężeniowej stałej
równowagi reakcji
PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
1