Зразок картки контролю знань. 1. Напишіть рівняння швидкості прямої та зворотної реакції

Для реакції: СО(г) + Н₂О(г) «СО₂(г) + Н₂

ΔН = 43 кДж (-∆Н=Q)

1. Напишіть рівняння швидкості прямої та зворотної реакції.

2. Напишіть вираз для константи рівноваги даної реакції.

3. У скільки разів збільшиться або зменшиться швидкість прямої реакції при збільшенні концентрації СО в 6 разів?

4. У скільки разів збільшиться або зменшиться швидкість прямої реакції при збільшенні об’єму системи в 5 раз?

5. У скільки разів збільшиться або зменшиться швидкість зворотної реакції при збільшенні тиску в системі в 5 раз?

6. У скільки разів збільшиться швидкість прямої реакції при зміні температури з 100 до 130 ^оС. Температурний коефіцієнт реакції 3.

7. В яку сторону зміститься рівновага реакції:

а) при підвищенні температури

б) при підвищенні тиску.

 

ХІД РОБОТИ

11.1 Вплив величини поверхні речовини на швидкість реакції

Візьміть дві однакові наважки мармуру у вигляді грудочки та у вигляді порошку. Налийте в дві пробірки по
2 мл розведеної хлоридної кислоти та одночасно внесіть в одну з них грудочку мармуру, а в другу - порошок. Відзначте час проходження реакції. В якій пробірці реакція відбувається швидше? Чому? Складіть рівняння реакції.

 

11.2 Залежність швидкості реакції від температури

Налийте в одну пробірку 5 мл розчину калій тіосульфату, а в другу – 5 мл сульфатної кислоти. Злийте обидва розчини і відзначте час з моменту злиття до початку помутніння. Проведіть аналогічний дослід з попереднім нагріванням обох розчинів до кипіння. Зробіть висновок про залежність швидкості реакції від температури. Реакція обміну між натрій тіосульфатом та сульфатною кислотою проходить практично миттєво, а розклад тіосульфатної кислоти H₂S₂O₃, яка при цьому утворюється, на сірку, сульфур(IV) оксид та воду йде відносно повільно. Складіть рівняння реакцій.

11.3 Вплив зміни концентрації на хімічну рівновагу

Налийте в пробірку 5 мл розведеного розчину калій роданіду KSCN та додайте такий самий об'єм розведеного розчину ферум(ІІІ) хлориду. Відмітьте колір розчину, зумовлений утворенням ферум(ІІІ) роданіду. Складіть рівняння реакції.

Одержаний розчин розлийте порівну в чотири пробірки. У одну з них додайте декілька краплин концентрованого розчину калій роданіду, у другу - декілька краплин концентрованого розчину ферум(ІІІ) хлориду, в третю - декілька кристаликів калій хлориду. Відмітьте зміну інтенсивності забарвлення розчинів, порівнюючи їх з розчином у четвертій пробірці. Поясніть результати досліду, використовуючи принцип Ле Шательє.

11.4 Гомогенний каталіз.

Налийте в пробірку 2/3 об'єму 30%-ї сульфатної кислоти та додайте декілька крапель розчину калій перманганату. Утворений розчин світло-рожевого кольору розлийте порівну в чотири пробірки. В одну з них додайте
5 крапель 1 М розчину калій нітрату, у другу-5 крапель 0,1 М розчину калій нітрату. У обидві пробірки та в одну з тих, що залишилися, покладіть по кусочку цинку, четверту пробірку залишіть для порівняння. У всіх трьох пробірках відзначте час від початку реакції до знебарвлення розчину.

Взаємодія калій перманганату з атомарним воднем, який утворюється при розчиненні цинку в сульфатній кислоті, проходить відносно повільно. Процес прискорюється під дією гомогенного каталізатора – калій нітрату. Його каталітичний вплив пояснюється тим, що він вступає в реакцію з атомарним воднем, утворюючи один з продуктів реакції – воду та проміжну речовину – калій нітрит, при взаємодії якого з калій перманганатом утворюється другий продукт реакції – манган(ІІ) сульфат та каталізатор – калій нітрат; обидві ці реакції відбуваються швидше, ніж безпосередня взаємодія атомарного водню з калій перманганатом.

Складіть: а) рівняння реакції утворення атомарного водно; б) рівняння реакції взаємодії калій перманганату з атомарним воднем у кислому середовищі; в) рівняння реакцій взаємодії калій нітрату з атомарним воднем, калій нітриту з калій перманганатом в кислому середовищі та сумарне рівняння реакції.

11.5 Гетерогенний каталіз

Налийте в пробірку 2 мл 5%-го розчину гідроген пероксиду та додайте невелику кількість манган(IV) оксиду. Що спостерігається? Дослідіть газ, який виділяється, тліючою скіпкою. Складіть рівняння реакції розкладу гідроген пероксиду.

Проведіть аналогічний дослід з силіцій(IV) оксидом. Який з двох оксидів є ефективнішим каталізатором розкладу гідроген пероксиду?

 

11.6 Автокаталіз

Налийте в пробірку 3 мл розчину щавлевої кислоти H₂C₂O₄, підкисліть сульфатною кислотою та додайте
5 крапель калій перманганату. Відзначте час від моменту вливання калій перманганату до знебарвлення розчину. До цього ж розчину додайте ще 5 крапель розчину калій перманганату та також відзначте час до знебарвлення розчину. Повторіть дослід втретє.

Порівняйте час, необхідний для протікання реакції після першого, другого та третього приливання розчину калій перманганату. Каталізатором цієї реакції є йони Mn²⁺, які утворюються в результаті її протікання. Складіть рівняння реакції, враховуючи, що щавлева кислота окиснюється до карбон(IV) оксиду.

 

 

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Для реакції заданого варіанту дайте відповідь на запитання:

 

В	Рівняння реакцій	-DН=Q, кДж/моль
	CO2(г) + H2(г) «CO(г) + H2O(г)	-75,1
	2H2(г) + S2(г) «2H2S(г)	-40,2
	C2H6(г) «2C(тв) + 3Н2(г)	-84,6
	Fe2O3(k) + 3H2(г) «2Fe(k) + 3H2O(г)	-96,6
	H2(г) + S(ромб) «H2S(г)	20,15
	H2(г) + І2(г) «2HI(г)	-53,4
	2H2(г) + O2(г) «2H2O(г)	571,6
	CO2(г) + 4H2(г) «CH4(г) + H2O(г)	-162,9
	H2(г) + Br2(г) «2HBr(г)	72,4
	3H2(г) + N2(г) «2NH3(г)	92,3
	CO(г) + H2O(г) «CO2(г) + H2(г)	75,1
	4NH3(г) + 3O2(г) «2N2(г) + 6H2O(г)	1266,7
	H2(г) + Cl2(г) «2HCl(г)	184,4
	2NO(г) «N2(г) + O2(г)	180,7
	2C(тв) + 3H2(г) «C2H6(г)	84,6

 

1. Запишіть рівняння швидкості прямої та оберненої реакції згідно закону діючих мас.

2. У скільки разів збільшиться швидкість реакції, якщо збільшити концентрацію однієї з вихідних речовин у 2 рази?

3. Як зміниться швидкість прямої та оберненої реакції, якщо об’єм, в якому відбувається реакція, зменшити у 2 рази? Чи зміститься при цьому рівновага реакції?

4. Як зміниться швидкість прямої та оберненої реакції при зменшенні тиску у 5 разів?

5. Температурний коефіцієнт реакції становить 1,5. У скільки разів збільшиться швидкість реакції при підвищенні температури на 30 ºС?

6. На скільки необхідно підняти температуру, щоб швидкість реакції збільшилась у 81 раз, якщо температурний коефіцієнт реакції рівний 3?

7. Напишіть вираз для константи рівноваги.

8. В сторону якої реакції зміститься хімічна рівновага за умови:

а) збільшення температури в системі;

б) збільшення тиску в системі;

в) зміні концентрації:

Варіант:

 

	Збільшення [СО]		Збільшення [HBr]
	Збільшення [H2]		Зменшення [N2]
	Збільшення [Н2]		Зменшення [CO2]
	Зменшення [H2O]		Зменшення [NH3]
	Зменшення [H2]		Зменшення [Cl2]
	Збільшення [H2]		Збільшення [NO]
	Зменшення [O2]		Збільшення [C2H6]
	Зменшення [CH4]

 

Користуючись рівнянням Вант-Гоффа, розрахуйте згідно № варіанта (див. нижче), у скільки разів збільшиться чи зменшиться швидкість хімічної реакції при зміні температури:

 

В	поч. темп.,С°	кінц. темп.,С°	γ

ТИТРУВАННЯ

(лабораторна робота)

 

Програмні питання

1. Розчини. Способи вираження їх складу. Кількісний склад розчину (масова частка, молярна концентрація, молярна концентрація еквівалентів). Розв’язування прикладів на перерахування одного виду концентрації в інший, на приготування розчинів заданих концентрацій.

2. Титрування як спосіб визначення концентрації розчину за допомогою іншого розчину точно відомої концентрації.

Література

[3], [5], [13], [17]