Μετατόπιση θέσης χημικής ισορροπίας ( Ασκήσεις)

1.

Σε δοχείο βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας στους θ °C 2 mol SO2, 4 mol NO2, 8 mol SO3 και 3 mol NO, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

SO2(g) + NO2(g)  ↔ SO3(g) + NO(g)

α) Ποια είναι η τιμή της σταθεράς Kc στους θ °C;

β) Πόσα mol SO2 πρέπει να προσθέσουμε στο μείγμα ισορροπίας και σε σταθερή θερμοκρασία, ώστε στη νέα θέση ισορροπίας να αυξηθεί η ποσότητα του NO κατά 1 mol;

γ) Πόσα mol ΝΟ πρέπει να προσθέσουμε στην αρχική ισορροπία και σε σταθερή θερμοκρασία, ώστε στη νέα θέση ισορροπίας η ποσότητα του SO2 να γίνει ίση με 4 mol;




2.

Σε δοχείο σταθερού όγκου, στους θ °C, βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας 1 mol CO2, 2 mol H2, 2 mol CO και 4 mol H2O, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

CO2(g) + Η2(g)  ↔ CO(g) + Η2Ο(g)

α) Ποια είναι η τιμή της Kc στους θ °C;

β) Ποια είναι η σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας στη νέα θέση ισορροπίας που αποκαθίσταται, αν γίνουν οι παρακάτω μεταβολές:

i) Προσθέτουμε 1 mol CO2 και αφαιρούμε 2 mol H2O ταυτόχρονα.

ii) Προσθέτουμε 1 mol Η2 και 2 mol H2O ταυτόχρονα.

Η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή




3.

Σε δοχείο σταθερού όγκου, στους θ °C, περιέχεται σε κατάσταση ισορροπίας αέριο μείγμα που αποτελείται από 4 mol Α, 6 mol Β, 12 mol Γ και 2 mol Δ και το οποίο ασκεί πίεση 30 atm.  

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g) + Δ(g)

α) Ποια είναι η τιμή της Kc στους θ °C;

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, αφαιρούμε από το δοχείο ορισμένη ποσότητα από το αέριο Γ. Όταν αποκατασταθεί νέα χημική ισορροπία, οι συγκεντρώσεις των αερίων Α και Δ είναι ίσες. Να υπολογίσετε:

i) τον αριθμό moles του αερίου Γ που αφαιρείται από το δοχείο και τη σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας.

ii) την ολική πίεση του μείγματος στην τελική θέση ισορροπίας




4.

Για την αντίδραση εστεροποίησης:

CH3COOH  + C2H5OH   ↔ CH3COOC2H5  + H2O

ισχύει Kc = 4, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Σε δοχείο αναμειγνύονται 0,3 mol CH3COOH και 0,3 mol C2H5OH και αποκαθίσταται η ισορροπία.

α) Ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης;

β) Από το μείγμα ισορροπίας, με τη βοήθεια αφυδατικού, αφαιρούμε το 90% της ποσότητας του Η2Ο. Ποια θα είναι η ποσότητα του εστέρα, όταν αποκατασταθεί νέα χημική ισορροπία;

γ)  Ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας;




5.

Σε δοχείο αναμειγνύονται 3 mol HCOOH και 3 mol CH3OH, οπότε αντιδρούν και αποκαθίσταται η ισορροπία:  

HCOOH  + C3OH   ↔ HCOOCH3  + H2O

για  την οποία είναι Kc = 4.

α) Να υπολογίσετε τη σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας.

β) Από το μείγμα ισορροπίας αφαιρείται ορισμένη ποσότητα Η2Ο. Στη νέα θέση ισορροπίας που αποκαθίσταται, η ποσότητα του HCOOH είναι 0,6 mol. Να υπολογίσετε:

i) τον αριθμό moles του Η2Ο που αφαιρείται από το μείγμα ισορροπίας

ii) την απόδοση της αντίδρασης από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας.




6.

Σε κενό δοχείο, στους θ °C, εισάγουμε 3 mol Α και 3 mol Β, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: 

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g) + Δ(g)

για  την οποία είναι Kc = 4.

α) Να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης και τη σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας.

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, προσθέτουμε στο μείγμα ισορροπίας 1,8 mol Α. Ποια είναι η σύσταση (σε mol) του μείγματος και η απόδοση της αντίδρασης από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας;

γ) Σε κενό δοχείο εισάγουμε 4,8 mol Α και 3 mol Β και θερμαίνουμε στους θ °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία. Να υπολογίσετε τη σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας και την απόδοση της αντίδρασης




7.

Σε κλειστό δοχείο με έμβολο που έχει όγκο V1 περιέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 2 mol Ν2Ο4 και 2 mol ΝΟ2 σύμφωνα με τη χημική εξίσωση: 

Ν2Ο4(g)  ↔ 2ΝΟ2(g)

Η ολική πίεση στο δοχείο είναι Ρ1. Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, ο όγκος του δοχείου τη στιγμιαία υποπενταπλασιάζεται , οπότε η πίεση στιγμιαία γίνεται Ρ2. Στη νέα θέση ισορροπίας που αποκαθίσταται, η ολική πίεση στο δοχείου είναι Ρ3. Να υπολογίσετε:

α)    τη σύσταση (σε mol) του μείγματος στη νέα θέση ισορροπίας

β) τον λόγο των πιέσεων: i) P2/P1  ii) P3/P1




8.

Σε δοχείο με έμβολο, που έχει όγκο 3 L, εισάγονται 2,5 mol Ν2Ο4 και θερμαίνονται στους θ °C, οπότε διασπώνται σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

Ν2Ο4(g)  ↔  2ΝΟ2(g)

Η απόδοση της αντίδρασης είναι 20% και η ολική πίεση στην ισορροπία είναι Ρ1.

α) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους θ °C.

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, αυξάνουμε τον όγκο του δοχείου σε 16 L. Να υπολογίσετε:

i) τη σύσταση (σε mol) του μείγματος στη νέα θέση ισορροπίας

ii) την τελική απόδοση της αντίδρασης

iii) τον λόγο των πιέσεωνP1/P2  στις δύο θέσεις ισορροπίας




9.

Σε δοχείο σταθερού όγκου βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας 4 mol Ν2Ο4 και 2 mol ΝΟ2, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

Ν2Ο4(g)  ↔ 2ΝΟ2(g)

Η πίεση του μείγματος ισορροπίας είναι 9 atm. Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία στους θ °C, εισάγουμε στο δοχείο 10 mol He.
α) Να εξετάσετε προς ποια κατεύθυνση θα μετατοπιστεί η ισορροπία.

β) Ποια θα είναι η τελική πίεση στο δοχείο;




10.

Σε δοχείο όγκου 4 L εισάγονται 5 mol Α και 4 mol Β και θερμαίνουμε στους θ °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(s) + B(g)  ↔ Γ(g)

για  την οποία είναι Kc = 1/3 στους θ °C.

α) Ποια είναι η σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας και ποια η απόδοση της αντίδρασης;

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, μεταβάλλουμε τον όγκο του δοχείου. Αν στη νέα θέση ισορροπίας το μείγμα περιέχει 6 mol Γ, να υπολογίσετε τον τελικό όγκο του δοχείου.




11.

Σε κενό δοχείο εισάγονται 3 mol αερίου Α και 3 mol αερίου Β και το σύστημα θερμαίνεται στους θ1 °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(g) + Β(g)  ↔ 2Γ(g)

Στην κατάσταση ισορροπίας περιέχονται στο δοχείο 4 mol Γ.

α) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους θ1 °C.

β) Το σύστημα θερμαίνεται στους θ2 °C (θ2 > θ1), όπου η σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης είναι K΄c = 4. Να υπολογίσετε τη σύσταση (σε mol) του μείγματος στην τελική θέση ισορροπίας.

γ) Να εξετάσετε αν η αντίδραση σχηματισμού του Γ είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη




12.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 20 L, σε θερμοκρασία θ1 °C, εισάγονται 5 mol Η2 και 5 mol Ι2, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Η2(g) + Ι2(g) ↔  2ΗΙ(g)

για  την οποία είναι Kc = 9 στους θ1 °C.

α) Ποια είναι η σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας στους θ1 °C και ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης;

β) Αυξάνουμε τη θερμοκρασία του συστήματος στους θ2 °C, οπότε διαπιστώνουμε ότι μετά την αποκατάσταση της ισορροπίας περιέχονται στο δοχείο 8 mol ΗΙ.

i) Να εξηγήσετε αν η αντίδραση σχηματισμού του ΗΙ είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη.

ii) Ποια είναι η τιμή της σταθεράς Kc στους θ2 °C και ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας;




13.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 L και σε θερμοκρασία 100 °C περιέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 2 mol Α, 3 mol Β και 4 mol Γ, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

(g) + Β(g)  ↔ 2Γ(g)

Αυξάνουμε τη θερμοκρασία στους 227 °C, οπότε η πίεση στο δοχείο στη νέα χημική ισορροπία που αποκαθίσταται βρέθηκε ίση με 41 atm.

α) Ποια είναι η τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 100 °C;

β) Να εξηγήσετε προς ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η ισορροπία και να εξετάσετε αν η αντίδραση σχηματισμού του Γ είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη.

γ) Ποια είναι η τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 227 °C;




14.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 L εισάγονται 3 mol αερίου Α και θερμαίνονται στους θ °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(g)  ↔ Β(g) + Γ(g)

Στην κατάσταση ισορροπίας η συγκέντρωση του Γ είναι 0,1 Μ.

α)    Να υπολογίσετε τον βαθμό διάσπασης του Α και την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc.

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, προσθέτουμε στο δοχείο ορισμένη ποσότητα από το αέριο Α. Στη νέα θέση ισορροπίας που αποκαθίσταται βρέθηκε ότι [Γ] = 0,2 Μ. Να βρείτε:

i) τον αριθμό moles του αερίου Α που προστέθηκαν στο δοχείο στην αρχική θέση ισορροπίας

ii) τον βαθμό διάσπασης του Α από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας




15.

Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου 10 L εισάγονται 0,5 mol Η2 και 0,5 mol Ι2, τα οποία θερμαίνονται στους 448 °C. Στη θερμοκρασία αυτή αποκαθίσταται η ισορροπία:

Η2(g) + Ι2(g)  ↔ 2ΗΙ(g)

για  την οποία είναι Kc = 64. Να υπολογίσετε:

α) τη σύσταση (σε mol) του μείγματος μετά την αποκατάσταση της χημικής ισορροπίας

β) την ολική πίεση που ασκείται στο δοχείο, όταν η θερμοκρασία αυξηθεί στους 727 °C.

Δίνεται: R = 0,082 atm×L×mol–1×K–1.




16.

Σ’ ένα δοχείο με έμβολο και σε θερμοκρασία 327 °C βρίσκονται σε κατάσταση ισορροπίας 1 mol Η2, 1 mol Ι2 και 6 mol ΗΙ, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

Η2(g) + Ι2(g) ↔  2ΗΙ(g)

Η ολική πίεση του μείγματος ισορροπίας είναι Ραρχ. Να υπολογίσετε την % μεταβολή της ολικής πίεσης σε καθεμιά από τις επόμενες περιπτώσεις:

α) Διπλασιάζουμε τον όγκο του δοχείου (Τ = σταθερή).

β) Προσθέτουμε στο δοχείο 2 mol He (V και Τ = σταθερά).

γ) Αυξάνουμε τη θερμοκρασία στους 627 °C (V = σταθερός




17.

Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου εισάγονται 3 mol Α και 3 mol Β σε θερμοκρασία θ1 °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g) + Δ(g)

για  την οποία είναι Kc = 4 στους θ1 °C.

α) Ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης;

β) Αυξάνουμε τη θερμοκρασία του μείγματος ισορροπίας στους θ2 °C, οπότε αποκαθίσταται νέα χημική ισορροπία, στην οποία το αέριο μείγμα περιέχει 25% v/v από το αέριο Γ. Να εξηγήσετε αν η αντίδραση προς τα δεξιά είναι εξώθερμη ή ενδόθερμη.

γ) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους θ2 °C και την απόδοση της αντίδρασης από την αρχική κατάσταση μέχρι την τελική θέση ισορροπίας




18.

Σε δοχείο σταθερού όγκου περιέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 1 mol Η2, 1 mol Ι2 και 4 mol ΗΙ, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

Η2(g) + Ι2(g)  ↔ 2ΗΙ(g)

Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, προσθέτουμε στο δοχείο ορισμένη ποσότητα ενός μόνο από τα συστατικά του μείγματος ισορροπίας. Στη νέα κατάσταση ισορροπίας που αποκαθίσταται τελικά, περιέχονται στο δοχείο 5 mol ΗΙ. Πόσα mol και από ποιο σώμα προσθέσαμε στο δοχείο;




19.

Υδατικό διάλυμα ουσίας Α έχει συγκέντρωση 0,6Μ. Το διάλυμα θερμαίνεται στους θ °C, οπότε η ουσία Α διασπάται και αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(aq)  ↔ B(aq) + Γ(aq)

Στην κατάσταση ισορροπίας ισχύει ότι [Β] = 2[Α].

α) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc και τον βαθμό διάσπασης της ουσίας Α.

β) Στο μείγμα ισορροπίας προστίθεται στο διάλυμα, χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του, ορισμένη ποσότητα ουσίας Β, η οποία έχει συγκέντρωση 0,5 Μ. Να υπολογίσετε:

i) τις συγκεντρώσεις των ουσιών στη νέα θέση ισορροπίας που αποκαθίσταται

ii) τον βαθμό διάσπασης του Α από την αρχική κατάσταση μέχρι τη νέα θέση ισορροπίας.

γ) Σε ένα άλλο υδατικό διάλυμα περιέχονται η ουσία Α με συγκέντρωση 0,6 Μ και η ουσία Β με συγκέντρωση 0,5 Μ. Το διάλυμα θερμαίνεται στους θ °C, οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία:

Α(aq)  ↔ B(aq) + Γ(aq)

Να υπολογίσετε τις συγκεντρώσεις όλων των ουσιών στη θέση ισορροπίας και τον βαθμό διάσπασης της ουσίας Α. Τι συμπέρασμα προκύπτει;

Όλα τα διαλύματα έχουν θερμοκρασία θ °C.




20.

Σε δοχείο σταθερού όγκου και σε θερμοκρασία Τ1 περιέχονται σε κατάσταση ισορροπίας 0,1 mol Α, 0,1 mol Β, 0,2 mol Γ και 0,2 mol Δ, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση:  

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g) + Δ(g)

Η ολική πίεση στο δοχείο είναι 9 atm.

α) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc της χημικής εξίσωσης.

β) Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, προσθέτουμε στο δοχείο ποσότητα από το αέριο Δ, οπότε στη νέα κατάσταση ισορροπίας που αποκαθίσταται η συγκέντρωση του Α είναι διπλάσια από τη συγκέντρωσή του στην αρχική θέση ισορροπίας. Να υπολογίσετε:

i) τον αριθμό moles του αερίου Δ που προστέθηκαν στο δοχείο

ii) την πίεση στο δοχείο στη νέα θέση ισορροπίας.

γ) Στην αρχική κατάσταση ισορροπίας αυξάνουμε τη θερμοκρασία σε Τ2, οπότε αποκαθίσταται νέα θέση χημικής ισορροπίας στην οποία ισχύει ότι K΄c = 16.

i) Να εξηγήσετε αν η αντίδραση με κατεύθυνση προς τα δεξιά είναι εξώθερμη ή ενδόθερμη.

ii) Να υπολογίσετε τον αριθμό moles κάθε αερίου στην τελική θέση ισορροπίας




Loading...