RÓWNOWAGA CHEMICZNA
Zadania z egzaminów:
Stała równowagi: NH3(g)=1/2N2(g)+3/2H2(g) wynosi Kc=20,5 mol/dm3. Jaki będą udziały masowe składników w mieszaninie reagentów w stanie równowagi, jeśli stan początkowy został określony następująco: uNH3 = 1,00 kg/kg, uN2 = 0,00 kg/kg, uH2 = 0,00 kg/kg. V = 1 m3, p = 100 atm
(1 atm=101325Pa), T=273,1K; R = 8,314 J/molK, MN=14,0g/mol MH=1,00g/mol
(Wynik: uNH3 = 0,94 kg/kg, uN2 = 0,05 kg/kg, uH2 = 0,01 kg/kg)
Dana jest gazowa, równomolowa mieszanina H2O i CO. W mieszaninie tej przebiega reakcja H2O + CO = H2 + CO2. Obliczyć ułamki masowe wszystkich reagentów w stanie równowagowym, jeśli Kp=Kx= 1,4.
MC=12,0g/mol MH=1,00g/mol MO=16,0g/mol
(Wynik: uH2O=0,18 kg/kg, uCO=0,28 kg/kg, uH2=0,02 kg/kg, uCO2=0,52 kg/kg)
Gazowa mieszanina równowagowa N2O4(g) = 2NO2(g) o masie 7,36 g zajmuje pod ciśnieniem 1,01325x105Pa w temperaturze 27oC objętość 2,36 dm3. Oblicz udziały molowe składników mieszaniny.
MN=14,01g/mol; MO=16,00g/mol;
(źródło zadania: Z. Warnke, Obliczenia ... str.125/zad.29, wynik w książce: xN2O4=66,7%)
Stężeniowa stała równowagi reakcji 2HI(g) = H2(g) + I2(g) w temp. 445oC wynosi 0,02. Ile moli wodoru należy użyć w reakcji z 1,00 molem jodu aby 90% tego ostatniego przeprowadzić w HI?
(źródło zadania: Z. Warnke, Obliczenia ... str.125/zad.25, wynik w książce: 1,55mol)
W naczyniu o pojemności 10,0 dm3 umieszczono 40,0g bromu i ogrzano do temperatury 1756 K Oblicz stopień dysocjacji gazowego bromu jeśli stała równowagi Kc = 4·10-4mol/dm3; MBr=79,90g/mol;
(źródło zadania: Z. Warnke, Obliczenia ... str.126. zad33, wynik w książce: 6,1%)
W temperaturze 823 K i pod ciśnieniem 1013,25 hPa stopień dysocjacji fosgenu COCl2 wynosi 77%, Oblicz stałą równowagi: Kc dla tej reakcji jeśli wiadomo, że produktami dysocjacji COCl2 są CO i Cl2.
(źródło zadania: Z. Warnke, Obliczenia ... str.126. zad34, wynik w książce: Kc = 2,16·10-2 mol/dm3)
Wodór reaguje z jodem w fazie gazowej według równania: H2 + I2 = 2HI. Zmieszano 2 mole wodoru i 3 mole jodu. Ile razy większa będzie szybkość reakcji tworzenia jodowodoru w chwili jej rozpoczęcia niż w chwili, gdy przereaguje połowa wodoru? Równanie kinetyczne tej reakcji jest następujące: v=k·CH2·CI2
(źródło: Z. Warnke, Obliczenia …, zadanie 2/str.123, odpowiedź w książce: 3 razy)
Oblicz wartość Kc reakcji 2 SO2(g) + O2(g) = 2 SO3(g) w temperaturze 853 K, jeżeli początkowe stężenia SO2 i O2 wynosiły odpowiednio 2 [jednostki stężenia] i 1 [jednostki stężenia], a stopień przereagowania SO2 w tej temperaturze jest równy 95%.
(źródło: Z. Warnke, Obliczenia …, zadanie 35/str.126, odpowiedź w książce: 7220 [jednostki stężenia]-1)
Do zbiornika o stałej objętości wynoszącej 0,224 m3 zawierającego azot pod ciśnieniem p=101325Pa, wprowadzono 10 mg NO2. Składnik ten uległ częściowemu przekształceniu w N2O4. Stała równowagi reakcji opisanej równaniem stechiometrycznym N2O4=2NO2 wynosi Kc = 10-3 mol/dm3. Oblicz ilość powstałego N2O4 (wynik wyraź w mg).
(Wynik: 0,019 mg N2O4)
Proces odwracalny przebiega wg równania: 2AB <-> A2 + B2, wartość Kc = 2,0x10-2. Na początku mamy 6,3 moli A2. Oblicz ile moli B2 należy wprowadzić, aby do osiągnięcia stanu równowagi przereagowało 50 % A2.
(Wynik: 3,4 mol)