Na poniższym wykresie zilustrowano zmianę energii potencjalnej podczas reakcji opisanej
równaniem X2 (g) + Y2 (g) ⇄ 2XY (g).
Oceń, czy zmieni się (wzrośnie albo zmaleje), czy też nie ulegnie zmianie wydajność reakcji otrzymywania produktu XY, jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi nastąpi
wzrost temperatury w warunkach izobarycznych (p = const)
wzrost ciśnienia w warunkach izotermicznych (T = const).
Podczas przebiegu tego procesu w wodnym roztworze o pH = 4,5 mierzono stężenie sacharozy
w stałych odstępach czasu i wyniki eksperymentu zestawiono w poniższej tabeli.
czas pomiaru, min
0
30
60
90
120
150
180
csacharozy, mol · dm−3
1,000
0,899
0,807
0,726
0,653
0,587
0,531
Na podstawie: H.E. Avery, D.J. Shaw, Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej, Warszawa 1974.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie oraz wpisz wartość stężenia molowego glukozy.
Reakcja hydrolizy sacharozy biegła szybciej w ciągu (pierwszych / ostatnich) 30 minut
trwania eksperymentu, ponieważ szybkość reakcji zależy od stężenia substratów, które
(maleje / rośnie) w miarę biegu reakcji. Stężenie molowe glukozy w badanym roztworze
w czasie równym połowie całkowitego czasu wykonywania pomiarów było równe
mol · dm−3.
Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym nA : nB = 1 : 4 zajmują w warunkach
normalnych objętość 1 dm3. Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności
1 dm3 i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi
opisany równaniem:
A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g) ΔH < 0
W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm–3.
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W stałej temperaturze T ciśnienie w reaktorze w stanie równowagi było niższe niż w chwili początkowej.
P
F
2.
W warunkach izotermicznych (T = const) wzrost ciśnienia wywołany sprężeniem mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania substancji C.
P
F
3.
W warunkach izobarycznych (p = const) wzrost temperatury mieszaniny gazów w stanie równowagi poskutkuje spadkiem wydajności otrzymywania substancji C.
Dwa gazy A i B zmieszane w stosunku molowym nA : nB = 1 : 4 zajmują w warunkach
normalnych objętość 1 dm3. Tę mieszaninę umieszczono w reaktorze o stałej pojemności
1 dm3 i w temperaturze T zainicjowano reakcję. W tej temperaturze ustalił się stan równowagi
opisany równaniem:
A (g) + 2B (g) ⇄ 2C (g) ΔH < 0
W stanie równowagi stężenie substancji C było równe 0,004 mol · dm–3.
Oblicz stężeniową stałą równowagi (Kc) opisanej reakcji w temperaturze T.
W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga
chemiczna:
CO2 (g) + C (s) ⇄ 2CO (g)
Objętościową zawartość procentową CO i CO2 w gazie pozostającym w równowadze
z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa)
przedstawiono na poniższym wykresie.
Oblicz wyrażoną w procentach masowych zawartość tlenu, wchodzącego w skład CO2 i CO, w pozostającej w równowadze mieszaninie tych związków z węglem w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Możesz przyjąć, że sumaryczna liczba moli gazowego substratu i gazowego produktu reakcji jest równa 1. W opisanych warunkach 1 mol gazu zajmuje objętość 71,6 dm3.
W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:
CO2 (g) + C (s) ⇄ 2CO (g)
Objętościową zawartość procentową CO i CO2 w gazie pozostającym w równowadze
z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa)
przedstawiono na poniższym wykresie.
Oceń, czy reakcja pomiędzy tlenkiem węgla(IV) i węglem jest procesem endo- czy egzoenergetycznym. Odpowiedź uzasadnij.
