Χημική Ισορροπία – Ασκήσεις (2)

1.

Σε κενό δοχείο στους 800 Κ, εισάγονται ποσότητες από τα αέρια Α και Β, οπότε αποκαθίστα­ται η ισορροπία: 

(g) + Β(g)  ↔ 2Γ(g)

με Kc = 4, στους 800 Κ. Το μείγμα ισορροπίας περιέχει ισομοριακές ποσότητες από τα τρία αέρια.

α) Ποια είναι η αναλογία mol των αερίων Α και Β στο αρχικό μείγμα;

β) Ποια είναι η απόδοση της αντίδρασης;

γ) Να σχεδιάσετε την καμπύλη αντίδρασης για τα αέρια Α, Β και Γ από την αρχική κατάσταση μέχρι τη θέση ισορροπίας.

δ) Να υπολογίσετε την ολική πίεση στο δοχείο στην κατάσταση ισορροπίας




2.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 L και σε σταθερή θερμοκρασία 227 °C έχει αποκατασταθεί η ισορροπία που περιγράφεται από τη χημική εξίσωση: 

Α(g) + βΒ(g)  ↔ 2Γ(g)

Το παρακάτω διάγραμμα παριστάνει τις συγκεντρώσεις των ουσιών σε συνάρτηση με τον χρόνο από την έναρξη της αντίδρασης μέχρι να αποκατασταθεί η ισορροπία.

α) Ποια καμπύλη αντιστοιχεί στο κάθε συστατικό της ισορροπίας; Ποιος είναι ο στοιχειομετρικός συντελεστής
β στη χημική εξίσωση;

β)Να υπολογίσετε:

i) τη σύσταση (σε mol) του μείγματος ισορροπίας

ii) την απόδοση της αντίδρασης

iii)την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 227 °C

iv)την ολική πίεση του μείγματος ισορροπίας.




3.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 L και σε θερμότητα 227 °C περιέχονται 3 mol ουσίας Α. Στο δοχείο εισάγεται ορισμένη ποσότητα ουσίας Β και αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g)

Το αέριο μείγμα ισορροπίας ασκεί πίεση 16,4 atm, ενώ η απόδοση της αντίδρασης είναι 50%. Να υπολογίσετε:

α) τον αριθμό moles της ουσίας Β που εισάγεται αρχικά στο δοχείο

β) την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 227 °C




4.

Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου 10 L, στους 227 °C, εισάγονται 1,5 mol Α και 2 mol Β, οπότε  αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(s) + Β(g)  ↔ Γ(g) + Δ(g)

Το αέριο μείγμα ισορροπίας ασκεί πίεση 12,3 atm. Να υπολογίσετε:

α) την απόδοση της αντίδρασης

β) το ποσοστό μετατροπής των αντιδρώντων Α και Β σε προϊόντα

γ) την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 227 °C




5.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 4 L, που περιέχει 5 mol άνθρακα, εισάγονται 4 mol υδρατμών στους θ °C, και αποκαθίσταται η ισορροπία: 

C(s) + Η2Ο(g)  ↔ CO(g) + Η2(g)

Το αέριο μείγμα ισορροπίας περιέχει ισομοριακές ποσότητες από τα συστατικά του.

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

β) Σ’ ένα άλλο δοχείο σταθερού όγκου V εισάγονται 5 mol άνθρακα και 4 mol υδρατμών στους θ °C και αποκαθίσταται η ισορροπία. Αν η απόδοση της αντίδρασης είναι 75%, να υπολογίσετε τον όγκο του δοχείου




6.

Αναμειγνύουμε 300 mL υδατικού διαλύματος (Υ1) ουσίας Α συγκέντρωσης 0,8 mol με 300 mL υδατικού διαλύματος (Υ2) ουσίας Β συγκέντρωσης 0,6 Μ. Στο διάλυμα Υ3 που προκύπτει αποκαθίσταται η ισορροπία:   

Α(aq) + Β(aq)  ↔ Γ(aq) + Δ(aq)

για την οποία είναι Kc = 10 (L×mol–1) στη θερμοκρασία του πειράματος. Να υπολογίσετε:

α) τις συγκεντρώσεις των διαλυμένων ουσιών στην κατάσταση ισορροπίας και την απόδοση της αντίδρασης

β) τον αριθμό moles του στερεού Γ




7.

Για την αντίδραση: 

CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g)

η σταθερά ισορροπίας Kc είναι ίση με 0,02 Μ στους 1000 Κ. Σ’ ένα κενό δοχείο όγκου 50 L, στους 1000 Κ, εισάγουμε 3 mol CaCO3.

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

β) Σε άλλο δοχείο όγκου 200 L εισάγουμε 3 mol CaCO3 στους 1000 Κ. Πόσα mol CaCO3 διασπώνται, ποια είναι η συγκέντρωση του CO2 και ποια η πίεση στο δοχείο;

γ) Ποιος πρέπει να είναι ο ελάχιστος όγκος του δοχείου, ώστε τα 3 mol CaCO3 να διασπώνται πλήρως στους 1000 Κ;

Ο όγκος του στερεού θεωρείται αμελητέος σε σχέση με τον όγκο του δοχείου




8.

Για τη χημική αντίδραση: 

CaCO3(s) ↔  CaO(s) + CO2(g)

σε θερμοκρασία 1250 Κ η σταθερά Kc είναι ίση με 0,05 Μ. Σε δοχείο σταθερού όγκου 20 L εισάγονται 80 g CaCO3 και θερμαίνονται στους 1250 Κ.

α) Να υπολογίσετε τη σύσταση (σε mol) του μείγματος όταν ολοκληρώνεται η αντίδραση και την πίεση η οποία ασκείται στο δοχείο.

β) Σ’ ένα άλλο δοχείο όγκου 10 L η ίδια ποσότητα CaCO3 θερμαίνεται στους 1250 Κ. Να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης και την πίεση η οποία ασκείται στο δοχείο




9.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 8 L εισάγονται ταυτόχρονα 1,5 mol Α, 1 mol Β και 2 mol Γ. Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία στους 127 °C, αποκαθίσταται η ισορροπία:  

Α(g) + Β(g)  ↔ Γ(g)

Το αέριο μείγμα ισορροπίας ασκεί πίεση 16,4 atm.

α)    Να εξηγήσετε προς ποια κατεύθυνση οδεύει η αντίδραση.

β)          Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στους 127 °C




10.

Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου 5 L εισάγονται 3 mol Α, 1 mol Β και 6 mol Γ. Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, αποκαθίσταται η ισορροπία:  

(g) + Β(g)  ↔ 2Γ(g)

Η πίεση του μείγματος ισορροπίας είναι κατά 10% μεγαλύτερη από την αρχική πίεση.

α) Να εξεταστεί προς ποια κατεύθυνση προχωρά η αντίδραση.

β) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc στη θερμοκρασία του πειράματος




11.

Σε δοχείο σταθερού όγκου και σε σταθερή θερμοκρασία 127 °C εισάγονται ποσότητες από τα αέρια Α, Β και Γ και αποκαθίσταται η ισορροπία:  

(g) + Β(g)  ↔ 2Γ(g)

Το διπλανό διάγραμμα παριστάνει τις συγκεντρώσεις
των τριών αερίων σε συνάρτηση με το χρόνο.

α) Ποια καμπύλη αντιστοιχεί στο καθένα συστατικό;

β) Προς ποια κατεύθυνση πραγματοποιείται αντίδραση;

γ) Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς ισορροπίας Kc
στους 127 °C.

δ) Να υπολογίσετε τις συγκεντρώσεις των τριών ουσιών τη χρονική στιγμή t1.

ε) Να υπολογίσετε την % μεταβολή που παρουσιάζει η ολική πίεση στο δοχείο από την έναρξη της αντίδρασης μέχρι να αποκατασταθεί ισορροπία




12.

Σε κενό δοχείο μεταβλητού όγκου εισάγεται ένα αέριο μείγμα που περιέχει 0,8 mol SO2, 0,4 mol O2 και 0,4 mol SO3. Ο αρχικός όγκος του δοχείου είναι 8 L. Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία και την πίεση, αποκαθίσταται η ισορροπία:  

2SO2(g) + O2(g)  ↔ 2SO3(g),  ΔΗ = – 200 kJ

Στην κατάσταση ισορροπίας ο όγκος του δοχείου έχει ελαττωθεί κατά 12,5% σε σχέση με τον αρχικό όγκο.

α) Να εξηγήσετε προς ποια κατεύθυνση θα εκδηλωθεί αντίδραση.

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

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

δ) Να υπολογίσετε το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται από την έναρξη της αντίδρασης μέχρι να αποκατασταθεί χημική ισορροπία




13.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 4 L εισάγονται 2 mol SO2Cl2 και 1 mol PCl5 και θερμαίνουμε στους θ °C, οπότε αποκαθίστανται οι ισορροπίες:  

SO2Cl2(g)  ↔ SO2(g)  + Cl2(g),    Kc =1/6

PCl5(g)  ↔ PCl3(g) + Cl2(g),    K΄c

Στην κατάσταση ισορροπίας περιέχεται στο δοχείο 1 mol Cl2. Να υπολογίσετε:

α)    την τιμή της σταθεράς ισορροπίας K΄c στους θ °C

β)          τους βαθμούς διάσπασης του SO2Cl2(g) και του PCl5




14.

Σε κενό δοχείο σταθερού όγκου 2 L εισάγονται 1 mol CaCO3 και 1 mol C και θερμαίνουμε στους θ °C, οπότε αποκαθίστανται οι ισορροπίες:  

CaCO3(s)  ↔ CaO(s) + CO2(s),    Kc = 0,05

CO2(g) + C(s)  ↔ 2CO(g),    K΄c = 5

α) Να υπολογίσετε τη σύσταση (σε mol) του μείγματος στην κατάσταση ισορροπίας και τον βαθμό διάσπασης του CaCO3.

β) Να υπολογίσετε τον βαθμό διάσπασης του CaCO3, αν το δοχείο δεν περιέχει αρχικά ποσότητα C




15.

Η σταθερά ισορροπίας Kc έχει τιμή ίση με 4 για την αντίδραση εστεροποίησης ανεξάρτητα από τη φύση των αντιδρώντων και τη θερμοκρασία (ΔΗ = 0):  

RCOOH  + R’OH   ↔ RCOOR’  + H2O

Σε ένα δοχείο που περιέχει 3 mol HCOOH και 2 mol CH3COOH προσθέτουμε CH3OH, οπότε αποκαθίσταται ισορροπία. Πόσα mol CH3OH πρέπει να προσθέσουμε, ώστε να σχηματιστούν συνολικά 2,5 mol εστέρων;




16.

Σε δοχείο σταθερού όγκου 10 L εισάγονται ορισμένες ποσότητες N2 και H2 και θερμαίνονται σε σταθερή θερμοκρασία θ = °C, οπότε μετά την πάροδο 10 min από την έναρξη της αντίδραση αποκαθίσταται η ισορροπία:

Ν2(g) + 3Η2(g)  ↔ 2ΝΗ3(g),     ΔΗ = – 90 kJ

Το μείγμα ισορροπίας περιέχει ισομοριακές ποσότητες από τα τρία αέρια. Η σταθερά ισορροπίας Kc στη θερμοκρασία του πειράματος έχει τιμή Kc = 4. Να υπολογίσετε:  

α) την απόδοση της αντίδρασης

β) τις αρχικές ποσότητες (σε mol) του Ν2 και του Η2 που εισάγονται στο δοχείο

γ)  την % μεταβολή της πίεσης στο δοχείο από την έναρξη της αντίδρασης μέχρι την αποκατάσταση της χημικής ισορροπίας

δ)  τη μέση ταχύτητα της αντίδρασης και το ποσό θερμότητας που εκλύεται από την έναρξη της αντίδρασης μέχρι να αποκατασταθεί ισορροπία




Loading...