Для реакции BaO(к) + CO2(г) = BaCO3(т), H0х.р. < 0
1) Написать математические выражения константы равновесия Кс и Кр и установить
взаимосвязь между ними;
2) В сторону расходования или образования углекислого газа сдвигается равновесие при: а) увеличении давления; б) повышении температуры.
1) Карбонат бария указан в виде газообразного вещества в реакции.
Запишем математическое выражение констант равновесия:
KC = 1 /[CO2]
KP = 1/PCO2
P – равновесные парциальные давления реагентов, указанных в нижнем индексе.
Связь KPи KC устанавливается с использованием закона Клапейрона-Менделеева:
KP = KC(RT)∆n
∆n – разность сумм стехиометрических коэффициентов продуктов реакции и исходных веществ, находящихся в газообразном состоянии.
В нашем случае ∆n = 0-1 = -1, и следовательно
KP = KC(RT)-1
т.е. KP и KC численно не совпадают.
Для ответа на вопросы воспользуемся принципом Ле Шателье:
Принцип Ле Шателье — если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-либо из условий равновесия (температура, давление, концентрация, внешнее электромагнитное поле), то в системе усиливаются процессы, направленные на компенсацию внешнего воздействия.
а. Повышение давления ускоряет ту реакцию, в которой происходит уменьшение количеств газообразных веществ, а понижение давления – реакцию, сопровождающуюся увеличением количеств газообразных веществ.
В нашем случае из 1 моля газа образуется 0 моль газа, соответственно повышение давления сместит равновесие вправо.
б. Повышение температуры вызывает ускорение той реакции, протекание которой сопровождается поглощением тепла (эндотермическая реакция). Напротив, понижение температуры благоприятствует протеканию реакции, сопровождающейся выделением тепла (экзотермической реакции).
Реакция экзотермическая, при повышении температуры равновесие сместится влево, в сторону образования углекислого газа.
5.Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества, полученного на катоде, и объем газа, выделившегося на аноде, при электролизе растворов электролитов, если время электролиза 20 минут, сила тока I=2А, если выход по току Вт=100%. Какие вещества будут выделяться на электродах при замене инертного анода на металлический, указанный в задании?
13 CaCl2 Ni
Дано:
t = 20 мин = 1200 с
I = 2 А
Найти:
m - ?
V - ?
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
mH2 = 0.025 г, VCl2 = 0.28 л
Решение
Электролиз хлорида натрия CaCl2 на угольных электродах
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на катоде:
Восстановление металла:
(-) Катод: Ca2+ + 2e- → CaEo = -2.866 В
Восстановление воды
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-Eo = -0.828 В
Потенциал восстановления воды значительно больше потенциала восстановления металла, поэтому восстановлению будет подвергаться исключительно вода и катодный процесс будет иметь вид:
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-
У катода будет щелочная среда
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на аноде:
Окисление аниона:
(+) Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2Eo = +1.359 В
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.228 В
Потенциал окисления аниона бескислородной кислоты значительно меньше потенциала окисления воды ( с учетом перенапряжения выделения кислорода), поэтому окислению будут подвергаться анионы бескислородной кислоты
. Анодный процесс будет иметь вид:
(+) Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2
На аноде будет выделяться галоген
Суммарное уравнение:
2Cl- + 2H2O = Cl2↑ + H2↑ + 2OH-
СaCl2 + 2H2O = Cl2↑ + H2↑ + Сa(OH)2
В случае растворимого анода - никелевого - катодный процесс тот же.
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на активном аноде:
Растворение активного анода:
(+) Анод: Ni - 2e- → Ni2+ Eo = -0.250 В
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.228 В
Окисление аниона:
(+) Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2Eo = +1.359 В
Потенциал окисления металла значительно меньше потенциала окисления аниона и потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться металл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
