Tải bản đầy đủ

MỘT số VD về tôc độ PU cân BẰNG hóa học có GIẢI

MT S VD V TễC PU CN BNG HểA HC Cể GII
Ví dụ 1: Tính H của phản ứng sau:
CH4(k) + 4Cl2(k) CCl4(k) + 4HCl(k)
Biết các giá trị năng lợng liên kết:
C Cl
H Cl
CH
Cl Cl
326,30
430,9
414,2
242,6
kJ
* Hớng dẫn giải:
Ta có:
H = 4EC H + 4ECl Cl (4EC Cl + 4EH Cl) = - 401,6 kJ
Ví dụ 2: Tốc độ của phản ứng tạo thành SO3 từ SO2 và O2 thay đổi nh thế nào (tăng
hay giảm bao nhiêu lần) khi giảm thể tích hỗn hợp xuống 3 lần?
* Hớng dẫn giải:
0
Ta có:

2SO2+ O2 t , p, xt 2SO3
2
2
.CO = k [ SO2 ]1 .[ O2 ]1
+ Trạng thái 1: v1= k. C SO
(a)
+ Trạng thái 2: Khi giảm thể tích hỗn hợp xuống 3 lần nghĩa là nồng độ chất
tăng 3 lần
2
2
v2 = k [ SO2 .3] 2 .[ O2 .3] 2 = k [ SO2 ]1 .[ O2 ]1 .27
(b)
2

+ Từ (a) và (b)



2

v2
= 27 lần
v1

+ Kết luận: Tốc độ của phản ứng tạo SO3 tăng 27 lần.
Ví dụ 3: Nếu ở 1500C, một phản ứng nào đó kết thúc sau 16 phút, thì ở 120 0C và
2000C phản ứng đó kết thúc sau bao nhiêu phút? Giả sử hệ số nhiệt độ của phản ứng
trong khoảng nhiệt độ đó là 2,0.
* Hớng dẫn giải:
+ ở 1200C: Ta có: v150 = 120.2(150 120)/10 = v120.23
Phản ứng kết thúc sau thời gian t1 = 16.23 = 128 phút
+ ở 2000C: Ta có: v200 = v150.25
Phản ứng kết thúc sau thời gian t2 =

16
= 0,5 phút
25

*Vậy nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng nhanh còn thời gian kết thúc càng giải
Ví dụ 4: Cho phản ứng thuận nghịch

A+B C+D
(*)
Khi cho 1 mol A tác dụng với 1 mol B thì hiệu suất cực đại của phản ứng là
66,67%.
a) Tính HSCB của phản ứng (*).
b) Nếu lợng A gấp 3 lần lợng B thì hiệu suất cực đại phản ứng bằng bao nhiêu?
c) Cân bằng bị dịch chuyển nh thế nào khi tăng nhiệt độ, biết nhiệt phản ứng
H = 0?
* Hớng dẫn giải:
a) Lúc cân bằng: số mol của
A, B là: 0,3333 mol
C, D là: 0,6667 mol


Tổng số mol chất: 2 mol
+ ở đây n = 0 Kc = Kp = Kx = 4
b) Gọi x: lợng chất cực đại phản ứng (A)
+ Lúc cân bằng: số mol của
A là (3 x)
B là (1 x)
C, D là x
+ Tìm ra x dựa vào Kc = 4
x = 0,90 hay 90%.
c) Do H = 0. Vậy khi tăng nhiệt độ cân bằng thực tế không bị dịch chuyển,
nhng tốc độ phản ứng nhanh hơn, nghĩa là phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng nhanh
hơn.
Ví dụ 5: Trong công nghệ hoá dầu, các ankan đợc loại hiđro để chuyển thành
hiđrocacbon không no có nhiều ứng dụng hơn. Hãy tính nhiệt của mỗi phản ứng sau
đây:
C4H10 C4H6 + H2
H10 (1)
CH4 C6H6 + H2
H20 (2)
Biết năng lợng liên kết E theo kJ. mol-1 của các liên kết nh sau:
E
435,9
416,3
409,1
587,3
Liên kết
HH
CH
CC
C=C
(với các liên kết C H, C C, các trị số ở trên là trung bình trong các hợp
chất hữu cơ khác nhau).
* Hớng dẫn giải:
với C4H10 C4H6 + 2H2 (1)
tính đợc H10 = 437,6 kJ
6CH4 C6H6 + 9H2 (2)
tính đợc H20 = 581,1 kJ
Ví dụ 6:
* Hớng dẫn giải:
1. Ví dụ phản ứng este hoá:
CH3COOH + C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
+ Để phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng cần:
Dùng xúc tác là axit (HCl, H2SO4)
Tăng nhiệt độ vừa phải
+ Biện pháp chuyển dịch cân bằng về phía tạo thành este:
Tăng nồng độ của axit hoặc rợu
Giảm lợng chất sau phản ứng (lấy bớt sản phẩm ra)
2.Tính HSCB:
+

K=

C2
= 3,6
( a c ).( b c )

+ Lợng este tăng lên là 1,44 lần.
Ví dụ 7 : Sunfurylđiclorua SO2Cl2 là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại
3500C, 2 atm phản ứng:
SO2Cl2(k)
SO2(k) + Cl2(k)
(1) có Kp = 50


1. Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích HSCB K p này phải có đơn vị
nh vậy.
2. Tính % theo thể tích SO2Cl2(k) còn lại khi (1) đạt tới trạng thái cân bằng ở
điều kiện đã cho.
3. Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(k), tính số mol Cl2(k) thu đợc khi (1) đạt tới cân
bằng. Các khí đợc coi là khí lí tởng (k: khí)
* Hớng dẫn giải:
1.

KP =

PSO2 .PCl2
PSO2Cl2

= 50 atm

2. Cách 1:+ Gọi số mol SO2Cl2(k) ban đầu là 1 mol
có độ phân li là
+ Dựa vào biểu thức K P =

P. 2
= 50 tính đợc = 0,9806
1 2

+ Số mol SO2Cl2(k) còn lại là 1 - = 0,0194 mol. Do vậy % theo thể tích
SO2Cl2(k) còn lại là 0,98%.
Cách 2: SO2Cl2(k)
SO2(k) + Cl2(k)
(1) Kp = 50 atm
+ Dựa vào biểu thức tính K P =

P2
= 50 tính đợc P = 0,9902 atm
2 2P

+ áp suất lúc cân bằng: PSO2Cl2 ( k ) = 0,0196 atm
Do vậy, số mol SO2Cl2(k) = 0,0098 hay 0,98%. (trong cùng nhiệt độ, áp suất: %
theo số mol cũng nh % theo thể tích)
3. Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(k), số mol Cl2(k) lúc cân bằng
nCl2 = nSO2 = nSO2Cl2 ì = 150 ì 0,9806 = 147,09 mol.
Ví dụ 8: [12, đề 2002 2003]
Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phơng trình:
PCl5(k)
PCl3(k) + Cl2(k)
1. Cho m gam PCl5 vào một bình dung tích V, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K)
để xảy ra phản ứng phân li PCl5. Sau khi đạt tới cân bằng áp suất khí trong bình bằng
P.
a) Hãy thiết lập biểu thức của KP theo độ phân li và áp suất P.
b) Thiết lập biểu thức của KC theo , m, V.
2. Trong thí nghiệm 1 thực hiện ở nhiệt độ T 1 ngời ta cho 83,300 gam PCl5 vào
bình dung tích V1. Sau khi đạt tới cân bằng đo đợc P1 = 2,700 atm. Hỗn hợp khí trong
bình có tỉ khối so với H2 bằng 68,862. Tính và Kp.
3. Trong thí nghiệm 2 giữ nguyên lợng PCl5 và nhiệt độ nh ở thí nghiệm 1 nhng
V2

thay dung tích là V2 thì đo đợc áp suất cân bằng là 0,500 atm. Tính tỉ số V .
1
4. Trong thí nghiệm 3 giữ nguyên lợng PCl5 và dung tích bình V 1 nh thí nghiệm
1 nhng hạ nhiệt độ của bình đến T 3 = 0,9T1 thì đo đợc áp suất cân bằng là 1,944 atm.
Tính Kp và . Từ đó cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt.
Cho: Cl = 35,453; P = 30,974; H = 1,008. các khí đều là khí lý tởng.


* Hớng dẫn giải:
1. Thiết lập biểu thức của KP, KC:
Phơng trình: PCl5(k)
PCl3(k) + Cl2(k)
Ban đầu:
a
Cân bằng:
ax
x
x
+ Tổng số mol khí lúc cân bằng: n = a + x
a=

Trong đó:

m
;
208,239

=

mol

x
a

* Tính KP
+ áp suất riêng phần lúc cân bằng của mỗi khí
PPCl5 =

+ HSCB

ax
x
.P;
PPCl3 = PCl2 =
.P
a+x
a+x
PPCl3 .PCl2
2
=
.P
KP = P
1 2
PCl5

* Tính KC (có 2 cách)
Cách 1: + Tính nồng độ cân bằng của mỗi khí

[ PCl5 ] = a(1 ) ;
V

+ HSCB

KC =

[ PCl3 ] = [ Cl2 ] = a.
V

[ PCl3 ][ Cl 2 ] = a =
m 2
[ PCl5 ]
V (1 ) 208,239V (1 )
2

KP = KC .(RT)
khí = 1
2
2
K
a
m
=
+ KC = P =
RT V (1 ) 208,239V (1 )
ở đó PV = nRT = (a + x)RT = a (1+ )RT

Cách 2: + Ta biết:

hay RT =

PV
a (1 + )

2. Thí nghiệm 1:
* Tính 1
+ Số mol PCl5 ban đầu:

a=

83,30
= 0,400 mol
208,239

+ Khối lợng trung bình M của hỗn hợp lúc cân bằng
62,826 x 2,016 = 138,753 g/mol
+ Tổng số mol khí lúc cân bằng
n1 =a (1 +1 ) =0,600mol =

* Tìm KP tại nhiệt độ T1
K PT =
1

83,30
tính đợc 1= 0,500.
M

12
( 0,5) 2 .2,70 = 0,900
.
P
=
1
2
1 12
1 ( 0,5)

3. Thí nghiệm 2 :
- giữ nguyên nhiệt độ : KP không đổi
- Giữ nguyên số mol PCl5
a = 0,400 mol


- áp suất cân bằng P2 = 0,500 atm
K PT2 =

* Ta có:

22
22
.
P
=
ì 0,50 = 0,900
2
1 22
1 22

tính đợc 2 = 0,802
+ Tổng số mol lúc cân bằng
n2 = a (1 + 2) = 0,4 (1 + 0,802) = 0,721 mol
* Tìm quan hệ giữa V1, V2, P1, P2, n1, n2
+ Thể tích bình trong thí nghiệm 2
n RT
n RT
V2 = 2 2 so với V1 = 1
P2
P1


V2 n2 P1
= ì = 6,489 lần
V1 n1 P2

4. Thí nghiệm 3:
- Thay đổi nhiệt độ: KP thay đổi (T3 = 0,9T1)
- Giữ nguyên số mol PCl5 a = 0,400 và V1
- áp suất cân bằng P3 = 1,944 atm (do nhiệt độ giảm, tổng số mol khí n3 thay
đổi, n3 n1)
* Tìm 3
+ n3 = a (1 + 3) = 0,4 (1 + 3)
+ Ta có:
P1V1 = nRT1
P3.V1 = n3.RT3 = n3.R.0,9T1


P3
n
1,944 0,4(1 +3 ).0,9
= 3 .0,9
=
P1
n1
2,7
0,6

3 =0,2
Tính đợc

n3 =0,48mol

* Tính

K PT3

33
KP =
.P3 = 0,081
1 32
* Nhận xét: Khi hạ nhiệt độ, KP giảm làm cân bằng chuyển dịch theo chiều
nghịch là chiều phát nhiệt. Chiều thuận là chiều thu nhiệt.
Ví dụ 9: [12, đề 2001 2002]
Tại 250C phản ứng: 2N2O5(k) 4NO2(k) + O2(k) có hằng số tốc độ k = 1,8.10-5.s-1; biểu
thức tính tốc độ phản ứng v = k. C N O . Phản ứng trên xảy ra trong bình kín thể tích 20,0 lít
không đổi. Ban đầu lợng N2O5 cho vừa đầy bình. ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng phần
N2O5 là 0,070 atm. Các khí đều là lí tởng.
1. Tính tốc độ:
a) Tiêu thụ N2O5.
b) Hình thành NO2, O2.
2. Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 s.
T3

2

5


3. Nếu phản ứng trên có phơng trình 2N2O5(k) 2NO2(k) + 1/2 O2(k) thì trị số tốc
độ phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng có thay đổi không? Giải thích?
* Hớng dẫn giải:
1.a) - Tính tốc độ của phản ứng theo biểu thức
+
vp = k. C N O
(1)
2

trong đó: C N

2 O5

=

n N 2 O5
V

=

5

PN 2 O5
RT

=

0,070
= 2,8646.10 3 mol.l-1 (2)
0,082.298

+ vp = 2,8646.10 x 1,8.10-5 = 5,16.10-8 mol.l-1.s-1
-3

- Tính tốc độ tiêu thụ N2O5:

vttN 2O5

2N2O5(k) 4NO2(k) + O2(k)

+

+ vttN O =
2

dC N2O5

= 2. vp = - 2.5,16.10-8 = -1,032.10-7 mol.l-1.s-1 (3)

dt

5

- Tính tốc độ hình thành NO2, O2:
+

vhtNO2 =

+

vhtO2 =

dC NO2
dt

dCO2
dt

vhtNO2 , vhtO2

= 4 .vp = 2,046.10-7 mol.l-1.s-1

= vp = 5,16.10-8 mol.l-1.s-1

2. Tính số phân tử N2O5 bị phân tích sau thời gian t: N N O
N N O = N = vttN O ìVbình x t x N0
= 1,032.10-7 x 20 x 30 x 6,023.1023 = 3,729.1019 phân tử
3. Phơng trình N2O5(k) 2NO2(k) + 1/2O2(k)
Tại nhiệt độ T xác định, tốc độ phản ứng vp và k đều không đổi vì :
+ k chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
+ Theo (1), khi k = const, C N O = const thì v = const
PC P0 (Torr)
0
13,5
47,8
85,2
122,7
2PC P0 (Torr)
632
605
536,4
461,6
386,6
-1
-1
k (mol .l.phút )
0,811
0,864
0,888
0,882
2

2

5

2

5

5

2

5

157,4
317,2
0,861

* Nhận xét: Các giá trị k xấp xỉ nhau nên phản ứng (1) thuộc bậc 2.
b) Hằng số tốc độ phản ứng k .
5

k=

ki
i =1

n

= 0,8612

mol-1.l.phút-1

Vớ d 10:
1. Phản ứng tự oxi hoá - khử trong môi trờng kiềm:
3BrO- BrO3- + 2Br(1)
xảy ra theo quy luật động học bậc 2. Nồng độ ban đầu của BrO - là 0,1 kmol.m-3;
hằng số tốc độ k = 9,3.10-4 m3 (kmol.s)-1
a) Sau bao lâu thì 30%, 99% BrO- bị chuyển hoá?


b) Tính chu kỳ bán huỷ t1/2 của phản ứng (1).
Hớng dẫn giải:
1. a) Gọi thời gian để 30% BrO- bị chuyển hoá là t1.
99% BrO- bị chuyển hoá là t2.

[

] [

]

2
1 d BrO
= k BrO .
+ Biểu thức tốc độ phản ứng : v = .
3
dt

Nồng độ ban đầu a = 0,1 ; lợng chuyển hoá x1 = 0,03
x2 = 0,099.
+ Lợng còn lại:
a x1 = 0,07
a x2 = 0,001
+ Theo quy luật động học bậc 2 ta có biểu thức:
1 1
1
t=

k ax a

Thay các giá trị a, a x, k tìm đợc:
b) Chu kỳ bán huỷ :

t1/2 =

t1 = 4608,3 s (76,8 phút)
t2 = 106,45.104 s (1,77.104 phút)

1
k.a

+ Tính đợc t1/2 = 10753 s (179,2 phút)
Vớ d 10: Cho phản ứng khí nớc
CO2 + H2
CO + H2O
0
0
0
a) Tính G của phản ứng ở 1000 K, biết H và S ở 1000 K lần lợt là:
35040 J.mol-1; 32,11 J. mol-1.K-1.
b) Tính HSCB KC, KP của phản ứng ở 1000K.
c) Một hỗn hợp khí chứa 35% thể tích H2, 45% thể tích CO và 20% thể tích hơi
nớc đợc nung nóng tới 1000 K.
Xác định thành phần hỗn hợp (theo % thể tích) ở trạng thái cân bằng.
Hớng dẫn giải:
0
0
0
a) áp dụng biểu thức: G = H TS
0
0
0
= 2930 J
Thay giá trị S , H , T tính đợc G1000
b) HSCB: KP = KC = 0,703.
c) Thành phần hỗn hợp (theo % thể tích) của:
CO: 34,6%;
CO2: 10,4%;
H2O: 9,6%;
H2: 45,4%
Vớ d 11: Cho biết phản ứng:
0
= 74,85kJ
CH4(k)
C(gr) + 2H2(k); G298
0
và S 298
(J.K-1.mol-1) của CH4(k) là 186,19; của C(gr) là 5,69; của H2(k) là 130,59.
0
a) Tính G của phản ứng ở nhiệt độ 298 K.
b) Phản ứng có lnKp = - 15,17 7905,73 T-1 + 3,68 lnT.
Tính Kp của phản ứng, so sánh các giá trị K p ở 500K và 1000K. Kết quả đó có
phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê không?
Hớng dẫn giải:
0
0
0
G298
= H 298
TS 298
a) Tính:
= 50807 J
(T = 298 K).


b) ở 500 K, tính KP 3.10-4
ở 1000 K, tính KP 10,43.

K P500 K < K P1000 K

Phản ứng thu nhiệt, khi nhiệt độ tăng thì KP tăng. Vậy kết quả trên phù hợp với
nguyên lý Lơ Satơliê.
Vớ d 12: Cân bằng:
N2O4(k)
2NO2(k)
nhận đợc xuất phát từ a mol N2O4 tinh khiết.
a) Gọi là độ phân li của N2O4: = Số mol N2O4 bị phân li
Số mol
N2Ocân
đầutheo a và .
4 ban
Tính số mol NO2, N2O4 và tổng số mol của
hệ khi
bằng
b) Tính áp suất riêng phần của NO 2, N2O4 theo và áp suất tổng cộng P của hệ
khi cân bằng.
c) Thiết lập biểu thức sự phụ thuộc của HSCB Kp vào P và .
d) Nếu ban đầu có 1,588 g N2O4 trong bình dung tích 0,5 lít, ở 250C và áp suất P
lúc cân bằng là 760 mmHg thì , KP, áp suất riêng phần của NO2, N2O4 là bao nhiêu?
Hớng dẫn giải:
a) Xét cân bằng: N2O4(k)
2NO2(k)
Ban đầu:
a
Cân bằng:
a (1 - )
2a
+ Số mol
NO2: 2a
N2O4: a (1 - )
Tổng số mol của hệ: a (1 + )
b) áp suất riêng phần của N2O4, NO2:
1
.P
1+
2
=
.P
1+

PN 2O4 =
PNO2

KP =

c) Ta biết:

2
PNO
2

PN 2O4

Thay các biểu thức PN O , PNO rồi biến đổi ta đợc:
2

KP =

4

2

4
.P
1 2
2

d) + Đã biết: a = 0,01726 mol; V = 0,5 lít; P = 1 atm.
Tính số mol của hệ lúc cân bằng: n =

PV
0,02046
R.T

+ Ta có:
a (1 + ) = n hay = 0,1854
+ Tính KP = 0,1424
+ PN O = 0,687 atm ; PNO = 0,313 atm
2

4

2

Vớ d 13 : ở nhiệt độ T, áp suất 1 atm có cân bằng sau :


N2O4(k)
2NO2(k)
(1)
Giả thiết các khí đều là khí lí tởng.
a) Thiết lập biểu thức HSCB KP là dạng một hàm của độ phân li và áp suất
chung P.
0
b) Xác định KP, KC, G của phản ứng (1) ở 333 K, = 0,525.
c) Xác định H, S của phản ứng (1) ở 333 K. Cho biết ở 373 K có KP = 14,97.
d) Tính KP của phản ứng (1) khi = 11%. Độ phân li thay đổi nh thế nào khi
P từ 1 atm giảm còn 0,8 atm ?
e) Để đạt tới 8% thì phải nén hỗn hợp khí tới áp suất nào ? Nhận xét về chiều
của phản ứng (1).
Hớng dẫn giải:
a)

KP =

4 2
.P
1 2

b) KP = 1,52 ; KC = 0,0557 mol.l-1 ; G 0 = - 1,16 kJ.mol-1
c) H = 59,103 kJ.mol-1 ; S = 181 J.mol-1.K-1
d) Thay = 0,11 vào tính đợc KP = 0,049.
Khi P từ 1 atm giảm còn 0,8 atm, độ phân li tăng cân bằng (1) chuyển dịch
theo chiều từ trái sang phải.
Vớ d 14: Photphopentaclorua phân huỷ theo phơng trình :
PCl5(k)
PCl3(k) + Cl2(k) (1)
Trong bình phản ứng, ban đầu có chứa 0,3 mol PCl 5 dới áp suất 1 atm. Khi cân
bằng thiết lập có áp suất là 1,25 atm ở thể tích, nhiệt độ không đổi.
a) Tính độ phân li , HSCB KP và áp suất riêng phần của từng cấu tử trong hệ.
b) Lập biểu thức liên hệ giữa độ phân li và áp suất chung của hệ lúc cân bằng
PCB.
Hớng dẫn giải:
a) Tính , KP, PPCl5 , PPCl3 , PCl2 :
* Xét phơng trình: PCl5(k)
PCl3(k) + Cl2(k)
(1)
Ban đầu:
0,3
Cân bằng: 0,3 x
x
x
Số mol khí trớc cân bằng: nt = 0,3 ứng với Pt.
Số mol sau cân bằng: nS = 0,3 + x ứng với Ps.
n

P

t
t
+ Vì V, T không đổi nên: n = P
s
s

0,3
1

=
x =0,075
0,3 + x 1,25
x
Mặt khác = 0,3 =0,25( 25%)


PCl3 = Cl 2 = 0,075mol
PCl5 = 0,225mol

+ Số mol khí lúc cân bằng :

0,225
= 0,75atm
0,3 + 0,075
0,075
= PCl2 =1,25.
= 0,25atm
0,375

áp suất riêng phần : PPCl =1,25.
5

PPCl3

+ HSCB

KP =

PPCl3 .PCl2
PPCl5

= 0,0833atm

(có thể tính Kp theo Kx)
b) Biểu thức liên hệ giữa và PCB:
+ Gọi áp suất ban đầu là Pt ứng với số mol nt.
áp suất lúc cân bằng là PCB với số mol nCB.
+ Ta có tỉ lệ:
Pt
n
n .P
= t PCB = CB t
(2)
PCB nCB
nt

nCB = 0,3(1 + )
+ Thay
vào (2) ta có:
n
=
0
,
3
t
PCB = Pt (1 + ) = 1 +
(Pt = 1 atm)
Vớ d 15 : ở nhiệt độ xác định và dới áp suất 1 atm, độ phân li của N 2O4 thành
NO2 là 11%.
a) Tính HSCB KP của phản ứng.
b) Độ phân li sẽ thay đổi nh thế nào khi áp suất giảm từ 1 atm xuống 0,8 atm.
c) Để cho độ phân li giảm xuống còn 8% thì phải nén hỗn hợp khí tới áp suất
nào? Kết quả nhận đợc có phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê không? Vì sao?
Hớng dẫn giải:
a) T = const, = 0,11, giả sử ban đầu có 1 mol N2O4.
Phản ứng
N2O4(k)
2NO2(k)
(1)
HSCB:

KP =

4 2
.P
1 2

(*)

Thay các giá trị , P vào biểu thức (*) tính đợc KP = 0,049.
b) áp suất giảm từ 1 atm xuống 0,8 atm, độ phân li tăng do: KP = 0,049, P =
0,8 atm tính đợc = 0,123 hoặc : Khi áp suất giảm cân bằng (1) chuyển dịch theo
chiều thuận hay chiều tăng số phân tử khí.
c) Độ phân li = 0,08, KP = 0,049.
Thay , KP vào biểu thức (*) tính đợc P = 1,9 atm. Nh vậy, khi áp suất tăng từ 1
atm lên 1,9 atm cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều nghịch.
Kết quả nhận đợc phù hợp với nguyên lý Lơ Satơliê.
Vớ d 16: Cho các phản ứng:
C(gr) +

1
O2(k) CO(k)
2

(1)

G10 = 110500 89T J


G20 = 393500 3T J
C(gr) + O2(k) CO2(k)
(2)
T: Nhiệt độ (K) bất kỳ; (gr: graphit).
0
a) Tính G và KP của phản ứng sau đây ở 1000K.
2CO(k) C(gr) + CO2(k)
(a)
b) Tính áp suất riêng phần CO, CO2 của phản ứng (a) khi cân bằng tại 1000K,
áp suất là 1 atm.
c) Phản ứng (a) là toả nhiệt hay thu nhiệt. Cân bằng chuyển dịch nh thế nào khi
tăng nhiệt độ và áp suất của phản ứng (a).
d) Tính KP của các phản ứng sau ở 1000K:

CO(k)

1
1
C (gr) + CO2(k)(b)
2
2

C(gr) + CO2(k) 2CO (k) (c)
Hớng dẫn giải:
a) + Tổ hợp phản ứng (1) và (2) đợc phản ứng (a).
Ga0 = G20 2G10
Ta có:
Ga0 = 172500 +175T
hay:
Ga0 = 2500 J
ở 1000K:
0
+ áp dụng biểu thức: G = RT . ln K
Tính đợc: KP = 0,7403 atm-1.
b) T = 1000K,
p = 1atm
PCO = 0,331atm ; PCO = 0,669 atm.
c) Do H0 < 0, S0 < 0: Phản ứng (a) là phản ứng toả nhiệt.
+ Khi tăng nhiệt độ, cân bằng (a) chuyển dịch theo chiều thu nhiệt hay chiều
nghịch.
+ Khi tăng áp suất, cân bằng (a) chuyển dịch theo chiều làm giảm số phân tử
khí hay chiều thuận.
d) Với phản ứng (b): T = 1000K
2

0
0

Gb = Ga / 2 =1250 J

1 / 2

K P = 0,86(atm)

Với phản ứng (c)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×