化学物質のバランスは、エネムと入試で最もよく当てはまる科目の1つです。
可逆反応の側面は質問で扱われ、候補者は計算とこのテーマを含む概念の両方によって評価されます。
それを念頭に置いて、化学物質のバランスに対するさまざまなアプローチでこの質問のリストを作成しました。
解決コメントを利用して試験の準備をし、質問を解決する方法のステップバイステップの説明を確認してください。
化学平衡の一般的な概念
1. （上間）方程式の中で 、化学平衡に達した後、平衡定数を結論付けることができます
、それについて次のように述べるのは正しいです：
a）Kcの値が高いほど、直接反応の収率は低くなります。
b）Kç 温度に関係なく。
c）順方向と逆方向の反応の速度が等しい場合、Kc = 0です。
d）Kç それは反応物の初期モル濃度に依存します。
e）Kcの値が大きいほど、生成物の濃度が高くなります。
正解：e）Kcの値が大きいほど、生成物の濃度が高くなります。
直接反応は番号1で表されます。ここで、
逆反応は次のように表されます。
Kの値ç これは、生成物と試薬の濃度の比率によって計算されます。
分子（生成物を含む）は平衡定数に正比例します。 したがって、Kの値が高いほどç、より多くの生成物が形成され、その結果、生成物の濃度が高くなるにつれて、直接反応の収率が高くなる。
Kの値ç その値を変更すると、吸熱（熱吸収）または発熱（熱放出）反応が発生する可能性があるため、温度によって変化します 好まれ、それにより、より多くの試薬または生成物を消費または作成できるため、の濃度に依存する平衡定数が変化します。 試薬。
Kcは、平衡が確立されたとき、および順方向と逆方向の反応の速度が等しいときの成分のモル量に依存します。
2. （UFRN）化学的バランスは、微視的レベルで動的であることを特徴としています。 化学平衡の程度に関する定量的情報を得るために、平衡定数量が使用されます。 次のストリップを検討してください。
化学バランスに適用される、キャラクターのバランスのアイデア：
a）化学平衡では、量の半分は常に生成物であり、残りの半分は反応物であるため、これは正しいです。
b）化学平衡では、生成物の濃度と反応物の濃度が異なる可能性があるため、正しくありませんが、それらは一定です。
c）化学平衡では、平衡が外部効果によって乱されない限り、反応物と生成物の濃度は常に同じであるため、それは正しいです。
d）化学平衡では、平衡が外的要因の影響を受けない限り、生成物の濃度は常に反応物の濃度よりも高いため、正しくありません。
e）化学平衡では、反応物と生成物の濃度が常に同じであるとは限らないため、正しいです。
正解：b）化学平衡では、生成物の濃度と反応物の濃度が異なる可能性があるため、正しくありませんが、それらは一定です。
平衡状態では、生成物と試薬の量は、次の定数に基づいて計算できます。 バランス、そして必ずしも製品の半分と残りの半分である必要はありません 試薬。
平衡濃度は常に同じであるとは限らず、異なる場合がありますが、平衡状態で外乱が発生しない場合は一定です。
平衡濃度は、直接反応か逆反応かにかかわらず、どちらの反応が優先されるかに依存する必要があります。 これはKの値で知ることができますç：Kの場合ç 1、直接反応が好まれます。 すでにKの場合ç
1逆反応が有利です。
化学バランスチャート
3. （UFPE）20世紀の初めに、第一次世界大戦の期待は窒素化合物の大きな必要性を生み出しました。 ハーバーは、空気中の窒素からのアンモニアの生産を開拓しました。 アンモニアを密閉容器に入れると、次の不均衡な化学反応式に従って分解します。NH3（g） →N2（g） + H2（g）. 次の図に、時間の経過に伴う濃度の変化を示します。
上の図の分析から、曲線A、B、およびCは、それぞれ次の反応成分の濃度の時間的変化を表していると言えます。
a）H2、 番号2 とNH3
b）NH3、H2 といいえ2
c）NH3、 番号2 およびH2
d）いいえ2、H2 とNH3
e）H2、NH3 といいえ2
正解：d）N2、H2 とNH3.
最初のステップ：化学反応式のバランスを取ります。
2 NH3（g） →N2（g） + 3 H2（g）
バランスの取れた反応で、窒素と水素に分解するのに2モルのアンモニアが必要であることがわかりました。 また、反応で生成される水素の量は、アンモニアの3倍です。
2番目のステップ：チャートデータを解釈します。
アンモニアが分解されている場合、曲線Cに示すように、グラフではその濃度が最大になり、減少します。
生成物は、それらが形成されているとき、反応の開始時に濃度はゼロであり、反応物が生成物になるにつれて増加します。
生成される水素の量は窒素の3倍であるため、Bに示すように、このガスの曲線が最大になります。
曲線Aに見られるように、形成されている他の生成物は窒素です。
4. （Cesgranrio）方程式で表されるシステム バランスが取れていた。 物質Gの添加により平衡状態が急激に変化した。 システムはバランスを回復するために反応します。 次のグラフのうち、説明されているプロセス中に発生した変更を最もよく表しているのはどれですか？
正解：d）。
システムは最初は平衡状態にあったため、物質GとHの量は一定のままでした。
Gの濃度が増加すると、外乱が発生し、システムはこれを変換することによって反応しました より多くの生成物Hの反応物、バランスを右にシフト、つまり反応を促進する 直接。
試薬曲線Gは消費されるにつれて減少し、生成物曲線Hは形成されるにつれて増加することが観察されます。
新しい平衡が確立されると、量は再び一定になります。
平衡定数：濃度と圧力の関係
5. （UFRN）そのKを知っているP = Kç （RT）n、Kと言えますP = Kç、 にとって：
鋼2（g） + H2（g） ↔CO（g） + H2O（g）
b）H2（g） +½2（g） ↔H2O（1）
c）いいえ2（g） + 3 H2（g） ↔2NH3（g）
d）いいえ（g） +½O2（g） ↔いいえ2（g）
e）4 FeS（s） + 7 O2（g） ↔2Fe2O3（s） + 4 SO2（g）
正解：a）CO2（g） + H2（g） ↔CO（g） + H2O（g）
KへP Kに等しいç モル数の変動はゼロに等しくなければなりません。ゼロに上げると1になります。
KP = Kç （RT）0
KP = Kç x 1
KP = Kç
モル数の変化は次のように計算されます。
∆n =生成物のモル数-試薬のモル数
この計算では、気体状態の物質の係数のみが関与します。
それぞれの代替方程式に適用すると、次のようになります。
| 鋼2（g） + H2（g） ↔CO（g） + H2O（g） | ∆n = [（1 + 1）-（1 + 1）] = 2-2 = 0 |
| b）H2（g） +½2（g） ↔H2O（1） | ∆n = [0-（1 + 1/2）] = 0-3 / 2 = -3 / 2 |
| c）いいえ2（g） + 3 H2（g） ↔2NH3（g） | ∆n = [2-（1 + 3）] = 2-4 = -2 |
| d）いいえ（g） +½2（g） ↔いいえ2（g） | ∆n = [1-（1 + 1/2）] = 1-3 / 2 = -1 / 2 |
| e）4 FeS（s） + 7 O2（g） ↔2Fe2O3（s） + 4 SO2（g） | ∆n = [（0 + 4）-（0 + 7）] = 4-7 = -3 |
これらの結果から、必要な結果に対応する値を持つ代替案が最初の式の代替案であることがわかります。
6. （UEL適応）によって表される反応の場合 平衡定数Kç とKP 方程式で表されます:(与えられた：p =分圧）
正しい代替案：
平衡定数は次のように計算されます。
固体化合物は、濃度が一定であるため、Kの計算には関与しません。çしたがって、与えられた方程式の平衡定数は次のようになります。
平衡定数の場合、圧力に関しては、ガスのみが計算に関与するため、次のようになります。
平衡定数の計算
7. （Enem / 2015）いくつかの酸は、環境バランスに影響を与える可能性のある河川や湖などの水域に排水を処分する産業で使用されています。 酸性度を中和するために、炭酸カルシウム塩は、水を中和する重炭酸塩を生成するので、適切な量で排水に加えることができます。 プロセスに関係する方程式を示します。
25°Cでの反応II、III、およびIVの平衡定数の値に基づいて、反応Iの平衡定数の数値は何ですか？
a）4.5 x 10-26
b）5.0 x 10-5
c）0.8 x 10-9
d）0.2 x 105
e）2.2 x 1026
正解：b）5.0 x 10-5
最初のステップ：ヘスの法則を使用して、必要な調整を行います。
化学反応式が与えられた：
定数は次のように計算されます。
しかし、方程式を逆にすると、結果として次のようになります。
そして定数は逆になります：
質問で与えられた式1に到達するには、前の例のように式IIを逆にする必要があります。
2番目のステップ：式II、III、およびIVを操作して、式Iの結果を取得します。
3番目のステップ：式Iの平衡定数を計算します。
Kの計算私 定数値を乗算することによって行われます。
計算と同じように、基数の累乗が等しいので、基数を繰り返して指数を追加します。
これで、等しい累乗の底を持つ除算ができたので、底を繰り返し、指数を減算します。
8. （UnB）五塩化リンは有機化学において非常に重要な試薬です。 それは反応を通して気相で調製されます：
3.00 Lの容量のフラスコには、平衡状態、200°Cで0.120 molPClが含まれています。5（g）、0.600molのPCl3（g） および0.0120molのCL2（g）. この温度での平衡定数の値は何ですか？
正解：50（mol / L）-1
最初のステップ：反応の平衡定数の式を組み立てます。
2番目のステップ：平衡状態にある各成分の濃度をmol / Lで計算します。
モル濃度式：
| PCl3 | Cl2 | PCl5 |
3番目のステップ：定数式の濃度を置き換え、Kの値を計算しますç.
平衡平衡のアプリケーション
9. （Enem / 2016）完全に摩耗した後、タイヤを燃焼させてエネルギーを生成することができます。 加硫ゴムの完全燃焼で発生するガスの中には、汚染物質で酸性雨の原因となるものもあります。 それらが大気中に逃げるのを防ぐために、これらのガスは適切な物質を含む水溶液にバブリングすることができます。 表に記載されている物質情報を検討してください。
表に記載されている物質の中で、汚染ガスを最も効率的に除去できるのは（a）
a）フェノール。
b）ピリジン。
c）メチルアミン。
d）リン酸水素カリウム。
e）硫酸水素カリウム。
正解：d）リン酸水素カリウム。
CO2、硫黄酸化物（SO2 など3）および窒素酸化物（NOおよびNO2）が主な汚染ガスです。
それらが大気中に存在する水と反応するとき、 酸の形成 それは雨の酸性度の増加を引き起こします、それがそれが酸性雨と呼ばれる理由です。
表に示されている平衡定数は、次のように生成物と試薬の濃度の比率によって計算されます。
平衡定数は生成物の濃度に比例することに注意してください。生成物の量が多いほど、Kの値は大きくなります。ç.
Kの表の最初と最後の複合値に注意してくださいç:
| ピリジン | ||
| 硫酸水素カリウム |
2つの数値を比較すると、負の累乗が小さいほど、定数の値が大きくなることがわかります。
汚染物質をより効率的に除去するために、OH- Hイオンと反応する+ を介して酸に存在する 中和反応.
提示された物質の中で、酸性化合物を中和するために必要なヒドロキシルを生成するものは、ピリジン、メチルアミン、およびリン酸水素カリウムです。
どの化合物が最も効率的であるかを見つけるために、平衡定数を観察します。定数値が高いほど、OHの濃度が高くなります。-.
したがって、この目的に適した物質を含む水溶液は、より塩基性であり、酸をより効率的に中和するため、リン酸水素カリウムである。
詳細については、これらのテキストをお読みください。:
- イオンバランス
- 中和反応
10. （Enem / 2009）石鹸は、促進するために使用される長鎖カルボン酸の塩です。 洗浄プロセス中、水溶性の低い物質、例えば油や 脂肪。 次の図は、石鹸分子の構造を表しています。
溶液中で、石鹸陰イオンは水を加水分解し、それによって対応するカルボン酸を形成することができます。 たとえば、ステアリン酸ナトリウムの場合、次のバランスが確立されます。
形成されたカルボン酸は水に溶けにくく、脂肪の除去効率が低いため、 上記のバランスが右にシフトするのを防ぐために、培地のpHを制御する必要があります。
本文中の情報に基づいて、石鹸はある意味で機能すると結論付けるのは正しいことです。
a）塩基性pHでより効率的。
b）酸性pHでより効率的。
c）中性pHでより効率的。
d）任意のpH範囲で効率的。
e）酸性または中性のpHでより効率的。
回答：a）塩基性pHでより効率的です。
示されているバランスでは、水と反応するとステアリン酸ナトリウムがカルボン酸とヒドロキシルを形成することがわかります。
pHを制御する目的は、カルボン酸の形成を可能にすることではなく、これは、OH濃度を変更することによってバランスをシフトすることによって行われます。-.
より多くのOH- 溶液中では、生成物側に乱れがあり、化学システムは、濃度が増加した物質、この場合はヒドロキシルを消費することによって反応します。
その結果、製品が試薬に変換されます。
したがって、過剰なヒドロキシルがバランスを左にシフトするため、石鹸は塩基性pHで最も効率的に機能します。
pHが酸性の場合、Hの濃度が高くなります+ それはOHを消費することによってバランスに影響を与えるでしょう- 天びんは、より多くのヒドロキシルを生成し、天びんを左にシフトし、より多くのカルボン酸を生成することによって作用しますが、これは提示されたプロセスでは重要ではありません。
化学平衡シフト
11. （Enem / 2011）ソフトドリンクはますます公衆衛生政策の対象になっています。 接着剤製品には、歯のマトリックスの主成分であるミネラルであるカルシウムの固定に有害な物質であるリン酸が含まれています。 齲蝕は、歯の脱灰、酸性度によるミネラルの喪失の過程における不均衡の動的な過程です。 エナメル質の主成分はハイドロキシアパタイトと呼ばれる塩であることが知られています。 ソーダは、ショ糖の存在により、バイオフィルム（歯垢）のpHを低下させ、エナメル質の脱灰を引き起こします。 唾液防御機構は、pHレベルを正常化し、歯を再石灰化するのに20〜30分かかります。 次の化学反応式は、このプロセスを表しています。
GROISMAN、S。 ソーダが歯に与える影響は、食事から外さずに評価されます。 で利用可能： http://www.isaude.net. アクセス日：2010年5月1日（適応）。
人が毎日ソフトドリンクを飲むことを考えると、濃度の増加により、歯の脱灰のプロセスが発生する可能性があります
a）OH–、Caイオンと反応します2+、バランスを右にシフトします。
b）H+、OHヒドロキシルと反応します–、バランスを右にシフトします。
c）OH–、Caイオンと反応します2+、バランスを左にシフトします。
d）H+、OHヒドロキシルと反応します–、バランスを左にシフトします。
e）Ca2+、OHヒドロキシルと反応します–、バランスを左にシフトします。
正解：b）H+、OHヒドロキシルと反応します–、バランスを右にシフトします。
pHが下がるのは、酸性度が上がったため、つまりHイオンの濃度が上がったためです。+、声明が言うように、リン酸の存在があります。
これらのイオンはOHと反応します- システムがこれらの除去されたイオンをより多く生成することによって作用するため、この物質が消費され、その結果、バランスが右にシフトします。
反応物と生成物の間の平衡シフトは、OH濃度の減少により発生しました-.
Caイオンの場合2+ そしてああ- 濃度が上がると、システムがそれらを消費してより多くのヒドロキシアパタイトを形成することによって反応するため、バランスが左にシフトします。
説明されている条件下での冷媒漏れに関連して、以前のバランスを変更すると、次の結果になります。
a）CO放出2 環境のために。
b）容器の温度を上げる。
c）容器の内圧の上昇。
d）CO濃度の上昇2 液体中。
e）かなりの量のHの形成2O。
正解：a）COリリース2 環境のために。
ボトル内では、高圧により二酸化炭素が液体に溶解していました。
ボトルを開けると、容器内の圧力（大きかった）が環境内の圧力と等しくなり、二酸化炭素が逃げます。
反応物と生成物の間の平衡シフトは、圧力の低下によって発生しました。圧力が低下すると、平衡は最大体積（モル数）にシフトします。
反応は左にシフトし、CO2 液体に溶けていたものが放出され、ボトルを開けると漏れ出しました。