--PAGE_BREAK--2. Как изменится давление к моменту наступления равновесия в реакции N2 + 3Н22NН3, протекающей в закрытом сосуде при постоянной температуре, если начальные концентрации азота и водорода равны соответственно 2 и 6 моль/л и если равновесие наступает тогда, когда прореагирует 10% первоначального количества азота?
Ответ. Уменьшится в 1,05 раза.
3. В какую сторону сместится равновесие реакций:
2H2S 2Н2 + 2S – Q,
N2O42NO2 – Q,
CO + H2O (г.) СО2 + Н2 + Q,
а) при понижении температуры;
б) при повышении давления?
Ответ. Смещение равновесия в реакциях:
а) при понижении температуры:
2Н2S 2Н2 + 2S – Q – влево,
N2O42NO2 – Q – влево,
CO + H2O (г.) СО2 + Н2 + Q – вправо;
б) при повышении давления:
2Н2S 2Н2 + 2S – Q – не сместится,
N2O42NO2 – Q – влево,
CO + H2O (г.) СО2 + Н2 + Q – не сместится [5].
1.2 Практическая работа «Действие катализаторов»
Цели. Повторить и обобщить понятия о катализе, катализаторах, сущности их действия в определенной среде, ингибиторах и промоторах.
Оборудование и реактивы. Лучина, спиртовка, спички, шпатель, стеклянная палочка, штатив с пробирками, санитарная склянка; растворы пероксида водорода, гидроксида тетраамминмеди(II) [Сu(NH3)4](OH)2, Na2SO3, MnCl2, CoCl2, BaCl2, соляной кислоты (разб.), оксид железа(III) Fe2O3, ацетон (диметилкетон).
Катализ – явление увеличения скорости химических реакций за счет присутствия определенных веществ (катализаторов).
Катализаторы – вещества, изменяющие скорость реакции, но сами к концу процесса остающиеся неизменными по составу и массе. Ускорение процесса – катализ. Схему катализа можно представить в таком виде:
Здесь А и В – реагирующие вещества, К – катализатор, АК – промежуточное соединение, АВ – продукт реакции.
Замедление процесса – ингибирование. Существует два вида катализа – гомогенный и гетерогенный. При гомогенном катализе реагенты, продукты реакции и катализатор составляют одну фазу (газовую или жидкую), поверхность раздела отсутствует. Особый случай гомогенного катализа – автокатализ (ускорение процесса одним из продуктов реакции). Например, в кислой среде скорость реакции перманганата калия с сульфитом калия возрастает за счет образования ионов Mn2+:
Многие реакции в растворах ускоряются ионами H3O+ (pH 7): гидролиз крахмала, омыление эфиров, гидролиз сахарозы и др. Ионы , , CH3COO– также сильно ускоряют реакции органических веществ.
Особенность гетерогенного катализа состоит в том, что катализатор (обычно твердое вещество) находится в ином фазовом состоянии, чем реагенты и продукты. Реакция на поверхности твердого вещества идет за счет координационных связей с участием электронных пар, не участвующих в образовании связей внутри веществ. В результате внутренние связи ослабевают, и молекулы либо разрушаются, либо образуют активные радикалы.
Чем лучше адсорбируются реагенты на поверхности твердого вещества и чем слабее удерживаются продукты реакции, тем выше каталитическая активность этого вещества. Не вся поверхность гетерогенного катализатора проявляет каталитическую активность. Активные центры занимают лишь часть поверхности.
Применение каталитических методов сжигания топлива позволит в два раза поднять коэффициент его использования (сейчас 0,45) и тем самым решить вопрос обеспечения большой химии углеводородным сырьем.
Порядок работы
Задания
Наблюдения и выводы
В пробирку налить 1–2 мл раствора пероксида водорода и добавить приблизительно 1 мл заранее приготовленного раствора аммиаката меди(II)
Написать уравнение реакции каталитического разложения пероксида водорода. Проверить продукты тлеющей лучинкой. Какой это вид катализа?
…
В две пробирки поместить оксид железа(III) объемом с горошину и прилить по 4–5 мл соляной кислоты (разб. 1:1). В одну из порций кислоты предварительно добавить 2–3 капли ацетона. Растворы перемешать стеклянной палочкой
Чем в данном процессе является диметилкетон? Какое влияние он оказывает на скорость реакции? Написать соответствующее уравнение реакции. Указать вид катализа
…
Проверить действие катализатора на окисление сульфита натрия кислородом. В три пробирки налить по 2–3 мл разбавленного раствора Na2SO3 и в одну из них добавить 2–3 капли раствора MnCl2, в другую – раствора CoCl2. Энергично перемешать растворы и через 5–6 мин во все пробирки прилить 1–1,5 мл раствора BaCl2
Есть ли разница в скорости реакций? Сделать выводы о действии катализаторов на реакцию
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4.
Составить электронный баланс процесса
Сульфит натрия широко используется как восстановитель в фотографии (для восстановления AgBr, cкрытого изображения), удаления О2 из воды на ТЭС (антикоррозионный агент), …
1.3 Практическая работа «Влияние условий на скорость химических реакций»
Цели. Повторить понятия о скорости химических реакций и влияющих на нее факторах.
Оборудование и реактивы. Держатель для пробирок, спиртовка, спички, водяная баня, штатив с химическими пробирками, санитарная склянка; цинк (гранулы), железо (пористое восстановленное), HCl (разб., 1:2), железо (стружки), СН3СООН (разб., 1:2), H2SO4 (разб., 1:5), H2SO4 (разб., 1:10) [5].
Факторы, влияющие на скорость химических реакций
1.4 Практическая работа «Химическое равновесие и условия его смещения»
Цель. Закрепить понятия о химическом равновесии и условиях его смещения.
Оборудование и реактивы. Спиртовка, спички, водяная баня, газоотводная трубка-капилляр, штатив с пробирками, держатель для пробирок, санитарная склянка; хлорид натрия (р-р) и хлорид натрия (крист.), карбонат натрия (р-р) и карбонат натрия (крист.), известковая вода (Са(ОН)2), лакмус (p-p), метилоранж (р-р), едкий натр (р-р), H2SO4 (разб.), H2SO4 (конц.).
Глава 2. Прикладные аспекты преподавания темы «Закономерности течения химических реакций»
Прикладные аспекты преподавания темы «Закономерности течения химических реакций» на мой взгляд удобнее всего рассматривать на уроках, которые следуют сразу за рассмотрением скорости реакции и химического равновесия, — это производство серной кислоты.
2.1 Вводная часть (применение и основные сведения)
Серная кислота – наиболее сильная и самая дешевая кислота. Среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Серная кислота не дымит, в концентрированном виде не разрушает черные металлы, в то же время является одной из самых сильных кислот, в широком диапазоне температур (от –40…-20 до 260 – 336,5°С) находится в жидком состоянии. Она широко используется в производстве минеральных удобрений, различных солей и кислот, всевозможных органических продуктов, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ и т.д. Серная кислота находит разнообразное применение в нефтяной, металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности, используется в качестве водоотталкивающего и осушающего средства, применяется в процессах нейтрализации, травления и т.д. Наиболее важные области применения серной кислоты отражены на схеме 1. [6]
В настоящее время серная кислота производится двумя способами: нитрозным, существующим более 200 лет, и контактным, освоенным в промышленности в конце ХIХ и начале ХХ века. Первой стадией сернокислотного производства является получение диоксида серы при сжигании сернистого сырья. После очистки SO2 (особенно в контактном методе) ее окисляют до SO3, который соединяют с водой с получением серной кислоты. Окисление SO2 в SO3 в обычных условиях протекает крайне медленно. Для ускорения процесса применяют катализаторы. В настоящее время контактным методом получают концентрированную серную кислоту, олеум и 100% серный ангидрид.
Одновременно с увеличением объема производства серной кислоты расширяется ассортимент продукции сернокислотных заводов, организуется выпуск особо чистой кислоты, 100% SO2, высококачественного олеума и кислоты, а также увеличивается производство новых продуктов на основе SO2. Кроме того, выпускают также более чистую контактную кислоту, чистый олеум, химически чистую и реактивную серную кислоту.
Широко применяется обжиг колчедана в кипящем слое и сжигание серы в циклонной печи, увеличивается использование тепла, выделяющегося на различных стадиях производства серной кислоты. Повышается производительность башенных сернокислотных систем в результате поддержания оптимального технологического режима; интенсивность башенных систем достигает 250 кг/м3 в сутки. Освоен контактно-башенный процесс производства, при котором расход HNO3 составляет 6–7 кг на 1 тонну H2SO4.
В контактном методе производства серной кислоты окисление диоксида серы в триоксид осуществляется на твердых контактных массах. Благодаря усовершенствованию контактного способа производства, себестоимость более чистой и высококонцентрированной контактной серной кислоты лишь незначительно выше, чем башенной. В настоящее время свыше 90% всей кислоты производится контактным способом.
В качестве катализаторов контактного процесса применяется термически стойкая ванадиевая контактная масса (в виде гранул и колец) с пониженной температурой зажигания. Проведены работы по освоению процесса окисления SO2 в кипящем слое катализатора. Важным усовершенствованием является двойное контактирование, при котором обеспечивается высокая степень окисления SO2 на катализаторе (до 99,8%) и потому исключается необходимость в дополнительной санитарной очистке отходящих газов.
Схема 1. Применение серной кислоты
продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--19. Способ, смещающий равновесие реакции 2NH3(г) + 3CuO(T) Û 3Cu(T) + N2(г) + 3Н2О(ж) + Q вправо (®), — это
увеличение концентрации азота
повышение температуры
понижение давления
повышение давления +
20. Способ, смещающий равновесие гомогенной реакции 2SO2 + О2 Û 2SO3 вправо (®), — это
уменьшение концентрации SO2
уменьшение концентрации кислорода
уменьшение концентрации продукта +
понижение давления
21. Способ, смещающий равновесие гомогенной реакции РСl3 + Сl2 Û РС15 влево (¬), — это
уменьшение концентрации продукта
увеличение концентрации хлора
уменьшение концентрации хлора +
увеличение концентрации РС13
22. При повышении давления равновесие реакции S(T) + 2HI Û I2 + H2 сместится вправо 3) не сместится +
сместится влево 4) не знаю
23. При понижении давления равновесие реакции СO2 + Н2 Û СО + Н2O(Ж)
сместится влево + 3) не сместится
сместится вправо 4) не знаю
24. При охлаждении равновесие реакции Н2 + S Û H2S + Q
сместится влево 3) не сместится
сместится вправо + 4) не знаю
25. При нагревании равновесие реакции N2 + O2 Û 2NO – Q
сместится вправо + 3) не сместится
сместится влево 4) не знаю
26. Равновесие в гетерогенной системе СаО(т) + СО2(г) Û СаСО3(т) + Q
сместится влево (¬) при
добавлении СаО 3) сжатии
добавлении СаСО3 + 4) нагревании +
27. Скорость прямой реакции N2 + 3H2 Û 2NH3 + Q возрастает при:
1) увеличении концентрации азота; +
2) уменьшении концентрации азота;
3) увеличение концентрации аммиака;
4) уменьшение концентрации аммиака; +
28. При повышении температуры равновесие эндотермической химической реакции смещается в сторону:
1) продуктов реакции; +
2) исходных веществ;
3) эндотермической реакции;
4) экзотермической реакции. +
29. Какой из факторов не оказывает влияния на скорость химической реакции в растворах:
1) концентрация веществ;
2) использование катализатора;
3) использование индикатора; +
4) объем реакционного сосуда. +
30. Для увеличения выхода аммиака по уравнению реакции N2 + 3H2 Û 2NH3 + Q необходимо одновременно:
1) повысить температуру, понизить давление;
2) повысить давление, понизить температуру; +
3) повысить давление и температуру;
4) понизить давление и температуру.
31. Скорость химической реакции между металлом и серой не зависит от:
1) температуры;
2) площади поверхности соприкосновения веществ;
3) давления; +
4) природы металла.
32. С наименьшей скоростью протекает реакция между:
1) железным гвоздем и 4%-ным раствором CuSO4; +
2) железной стружкой и 4%-ным раствором CuSO4;
3) железным гвоздем и 10%-ным раствором CuSO4;
2) железной стружкой и 10%-ным раствором CuSO4;
33. Химическое равновесие в системе СО2(г) + С(т) Û 2СО(г) – 173 кДж смещается в сторону продукта реакции при:
1) повышении давления;
2) повышении температуры; +
3) понижении температуры;
4) использовании катализаторов. [13 – 15]
3.2 Тесты типа «В»
1. Скорость химической реакции характеризует:
изменение количеств веществ за единицу времени в единице объема или единице площади; +
время, за которое заканчивается химическая реакция;
число структурных единиц вещества, вступивших в химическую реакцию;
движение молекул или ионов реагирующих веществ относительно друг друга.
2. Скорость химической реакции между медью и азотной кислотой зависит от:
массы меди;
объема кислоты;
концентрации кислоты; +
объема колбы.
3. Скорость химической реакции между цинком и кислотой зависит от:
понижения давления;
природы кислоты; +
повышения давления;
присутствия индикатора.
4. При увеличении температуры на 30 °С скорость реакции возрастает в 8 раз. Чему равен температурный коэффициент реакции?
1) 8; 2) 2; + 3) 3; 4) 4.
5. С большей скоростью идет взаимодействие соляной кислоты с:
1) Сu; 2) Fe; 3) Mg; 4) Zn. +
6. Скорость химической реакции горения угля в кислороде уменьшается при:
увеличении концентрации кислорода;
повышении температуры;
понижении температуры; +
повышении давления.
7. Молекулы оксида азота (IV) (бурого цвета) могут в определенных условиях димеризоваться, образовав бесцветную жидкость N2O4: 2NO2 Û N2O4 + 55 кДж/моль.
Чтобы оксид азота (IV) максимально перевести в бесцветный димер, необходимо систему:
охладить; +
нагреть;
подвергнуть облучению солнечным светом;
выдерживать при комнатной температуре длительное время.
8. Химическое равновесие в системе C4H10(г) Û C4H8(г) + H2(г) – Q
можно сместить в сторону продуктов реакции:
повышением температуры и повышением давления;
повышением температуры и понижением давления; +
понижением температуры и повышением давления;
понижением температуры и понижением давления.
9 – 12. Процесс
9. 2РС13 = 2Р + 3С12 — Q
11. NH4C1 = NH3 = НС1 + Q
4Cr + 3O2 = 2Cr203 + Q
12. C + 2S = CS2 – Q
называется
эндотермической реакцией соединения (12+)
экзотермической реакцией разложения (11+)
экзотермической реакцией соединения (10+)
эндотермической реакцией разложения (9+)
13 — 16. Процесс
13. С + СuО = СО + Сu – Q
14. Na2S + H2O = NaHS + NaOH – Q
15. CdO + H2S = CdS + H2O + Q
16. 2KI + C12 = I2¯ + 2KC1 + Q
называется
экзотермической реакцией замещения (15+)
экзотермической реакцией обмена (14+)
эндотермической реакцией замещения (12+)
эндотермической реакцией обмена (13+)
17. Скорость реакции 2Н2O2 ® 2Н2O + О2 будет выше, если использовать
3% -и раствор Н2О2 и катализатор
30% -и раствор Н2О2 и катализатор +
3% -и раствор Н2О2 без катализатора
30%-и раствор Н2О2 без катализатора
18. Скорость реакции Мn + кислота ® соль + Н2 будет выше при использовании
кислоты НСl и охлаждения
кислоты HF и нагревания +
кислоты НСl и нагревания
кислоты HF и охлаждения
19. Для гомогенной реакции А + В ®… при одновременном увеличении молярной концентрации исходных веществ в 3 раза скорость реакции возрастет в
1)2 раза 2)3 раза 3)6 раз 4) 9 раз +
20. Скорость реакции Н2(г) + I2(г) ® 2HI понизится в 16 раз при одновременном уменьшении молярных концентраций реагентов в
1) 2 раза 2) 4 раза + 3) 8 раз 4) 16 раз
21. Скорость реакции N2 + О2 ® 2NO при уменьшении давления системы в 4 раза понизится в
1) 4 раза 2) 8 раз 3)16 раз + 4) 32 раза
22. Скорость реакции СО2 + Н2 ® СО + Н2О при увеличении молярных концентраций в 3 раза (СО2) и в 2 раза (Н2) возрастет в
1)2 раза 2) 3 раза 3) 5 раз 4) 6 раз +
23—24. Скорость реакции
23. С(Т) + О2 ® СО2 24. С(Т) + 2Сl2 ® ССl4 при V = const и увеличении количества реагентов в 4 раза возрастет в 1) 4 раза (23+) 2) 8 раз 3) 16 раз (24+) 4) 32 раза
25. В гомогенной реакции
4НС1 + О2 Û 2С12 + 2Н2О
при повышении давления равновесие сместится
1) влево 2) вправо + 3) не сместится 4) не знаю
26. В гомогенной реакции 2H2S +3О2 Û 2SO2 + 2Н2О
при понижении давления равновесие сместится
1) влево + 2) вправо 3) не сместится 4) не знаю
27. Доменный процесс Fe2O3 + 3СО Û 2Fe + 3СО2 сопровождается экзо-эффектом, следовательно, при охлаждении выход продуктов
увеличивается + 3) не изменяется
уменьшается 4) не знаю
28. Гашение извести СаО сопровождается выделением энергии в форме теплоты, следовательно, при нагревании выход продукта
увеличивается 3) не изменяется
уменьшается + 4) не знаю
29. Выход продукта реакции СаS(т) + 2О2 Û СаSO4(т) + Q можно увеличить
добавлением CaS + 3) введением катализатора
нагреванием 4) повышением давления
30. Во сколько раз увеличивается скорость химической реакции при повышении температуры на 20 °С, если температурный коэффициент равен 3:
1) в 3 раза; 2) в 6 раз; 3) в 9 раз; + 4) в 90 раз
31. В каком случае повышение давления и понижение температуры в системе приводит к повышению выхода продукта реакции:
1) 2H2O Û 2H2 + O2 – Q
2) N2 + 3H2 Û 2NH3 + Q +
3) H2 + I2 Û 2HI – Q
4) N2 + O2 Û 2NO – Q
32. Как повлияет на скорость реакции СаО + СО2 ® CaCO3 увеличение давления углекислого газа в 3 раза:
1) скорость увеличится в 3 раза; +
2) скорость уменьшится в 9 раз;
3) скорость уменьшится в 3 раза;
4) скорость не изменится.
33. Химическое равновесие в системе 2NO(г) + O2(г) Û 2NО2(г) + Q смещается в сторону продукта реакции при:
1) повышении давления; +
2) повышении температуры;
3) понижении температуры; +
4) использовании катализаторов.
34. Растворение железа в соляной кислоте будет замедляться при:
1) увеличении концентрации кислоты;
2) раздроблении железа;
3) разбавлении кислоты; +
4) повышении температуры.
35. Химическое равновесие в системе H2O(ж) + SO2(г) Û H2SО3(р-р) + Q смещается в сторону исходных веществ при:
1) повышении давления;
2) повышении температуры; +
3) понижении температуры;
4) перемешивании. [13 – 15]
3.3 Тесты типа «С»
1. Не оказывает воздействия на реакции, протекающие в твердой фазе, следующий фактор:
а) концентрация реагентов; +
б) температура;
в) природа реагирующих веществ;
г) степень измельчения реагентов.
2. Увеличение температуры проведения реакции:
влияет на ее скорость, так как теплота не может быть признаком превращения веществ;
увеличивает скорость реакции, так как увеличивается число эффективных соударений молекул; +
повышает скорость реакции, так как увеличивается число упругих соударений молекул;
не влияет на скорость реакции, так как в равной мере увеличивается число эффективных и упругих соударений молекул.
3. Замедлить гидролиз сульфата меди возможно добавлением:
1) ВаС12; 2) КОН; 3) H2SO4; + 4) Н2О.
4. При растворении нитрата калия температура смеси понижается, следовательно, процесс растворения сопровождается
эндо-эффектом + 3) нулевым тепловым эффектом
экзо-эффектом 4) не знаю
5. Скорость реакции 2А ®… выше в том случае, где концентрация А, равная вначале 0,3 моль/л, через 40 с составит
0,01 моль/л + 3) 0,03 моль/л
0,02 моль/л 4) 0,04 моль/л
6. Скорости реакции А + В ® D выше в том случае, где через 30 с масса (в граммах) продукта равна
1) 11 2) 23 3) 47 4) 62 +
Cxbnfnm!!!7 – 9. При взаимодействии Н2 с Сl2, Вr2 и I2 в сосудах одинакового объема через 27 с образуется
7. по 0,04 моль продукта
8. по 25 г продукта
9. 18,25 г НС1, 40,5 г НВr и 64 г HI следовательно, скорость реакции
выше для I2 3) одинакова (7+ 8+ 9+)
выше для С12 4) выше для Вг2
10. Скорость реакции
Fe + Н2SO4(разб.) ® FeSO4 + Н2 будет наибольшей при использовании
порошка Fe, 15% -го раствора H2SO4
стружек Fe, 1,5%-го раствора H2SO4
порошка Fe, 1,5 % -го раствора H2SO4
стружек Fe, 15% -го раствора H2SO4 +
11. Скорость реакции с температурным коэффициентом 2 при 10 °С равна 2 моль/(л • с), а ее численное значение при 30 °С составит 1) 2 2) 4 3) 6 4) 8 +
12. Для увеличения скорости реакции в 64 раза (температурный коэффициент 4) необходимо повысить температуру на 1) 10°С 2) 20°С 3) 30°С + 4) 40°С
13. При одновременном повышении давления и охлаждении смещение равновесия в гомогенной реакции N2 + 3Н2 Û 2NH3 + Q будет однонаправленным 1) влево 2) вправо + 3) не будет 4) не знаю
14. При одновременном понижении давления и температуры в гомогенной реакции С(т) + 2N2O Û СО2 + 2N2 + Q выход продуктов
увеличится + 3) не изменится
уменьшится 4) не знаю
15. Катализатор AlCl3 увеличивает скорость:
1) любой химической реакции между органическими веществами;
2) некоторых реакций между органическими веществами; +
3) любой химической реакции между неорганическими веществами;
4) некоторых химических реакций между неорганическими веществами.
16. Во сколько раз изменится скорость реакции 2А + В = 2С, если концентрацию вещества А уменьшить в 2 раза:
1) увеличится в 4 раза;
2) уменьшиться в 2 раза;
3) уменьшится в 4 раза; +
4) увеличится в 2 раза.
17. С наименьшей скоростью при комнатной температуре протекает взаимодействие между:
1) цинком и разбавленной серной кислотой;
2) магнием и разбавленной серной кислотой;
3) железом и кислородом; +
4) раствором карбоната натрия и соляной кислотой. [13 – 15]
3.4 Решение производственных задач по теме «Химическое равновесие»
Цель. Создание условий для активного, сознательного, творческого применения на практике полученных знаний и умений.
Задачи. Выявление качества усвоения теоретического материала по теме «Химическая кинетика». Создание условий для применения учащимися ранее полученных знаний в новой ситуации. Расширение кругозора учащихся.
ХОД УРОКА
Организационный момент.
Постановка цели урока.
Формулировка темы
Учитель. Здравствуйте, ребята! Рада вас приветствовать сегодня на уроке. Hа предыдущих занятиях мы с вами изучали законы химической кинетики – одного из важнейших разделов химии. Напомните мне, пожалуйста, что же изучает химическая кинетика?
(Ответ. Скорость химической реакции.)
Где на практике могут быть вами использованы знания законов химической кинетики?
(Ответ. Знание законов химической кинетики позволяет предсказать время прохождения той или иной реакции.)
Если реакция обратимая, можем ли мы с вами повлиять на выход продукта, увеличив или уменьшив его?
(Ответ. Да.)
Знание какого закона или принципа позволит нам это сделать?
(Ответ. Прицип Ле Шателье.)
Пользуясь этим принципом, мы теоретически можем предсказать, в какую сторону сместится равновесие при изменении того или иного условия проведения реакции. А как вы думаете, на конкретном производстве достаточно ли будет только теоретических прогнозов, не подкрепленных расчетами?
(Ответ. Hет. Необходимо более точно знать время прохождения реакции и предполагаемый выход продукта.)
Хорошо. Чтобы быть грамотными специалистами, нам необходимо с вами этому научиться. И тема нашего урока – «Химическое равновесие. Решение производственных задач».
Создание проблемной ситуации
Учитель. Представим себе, что мы – расчетная лаборатория химической кинетики. В нашу лабораторию поступил запрос от руководства завода «Хлорин» по производству хлора. Обратите внимание на запрос (на столах перед каждым учеником).
В расчетную лабораторию химической кинетики от руководства химического завода по производству хлора.
ЗАПРОС
Для производства хлора на заводе используется метод Дикона, заключающийся в окислении хлороводорода кислородом воздуха:
В настоящее время при высокой температуре и умеренном давлении равновесие в реакционной системе устанавливается при следующих концентрациях реагирующих веществ: [HCl] = 0,2 моль/л, [O2] = 0,3 моль/л, [H2O] = 0,1 моль/л, [Cl2] = 0,1 моль/л.
1. Дайте полную характеристику этой реакции.
2. Оцените эффективность производства хлора при данных условиях.
3. Определите, какие внешние факторы необходимо изменить, чтобы увеличить выход хлора (ответ обоснуйте теоретически).
4. Производственные мощности позволяют:
а) увеличить общее давление в системе в 3 раза;
б) повысить температуру в системе на 20 градусов, если температурные коэффициенты прямой и обратной реакций равны 2,9 и 3,7 соответственно.
Определите, приведут ли данные изменения внешних факторов к увеличению выхода хлора. Ответ подтвердите расчетами.
продолжение
--PAGE_BREAK--