화학적 균형 운동

화학적 균형은 Enem과 입학 시험에서 가장 많이 떨어지는 과목 중 하나입니다.

가역적 반응의 측면은 질문에서 다루어지며 후보자는 계산 및이 주제와 관련된 개념으로 평가됩니다.

이를 염두에두고, 우리는 화학적 균형에 대한 다양한 접근 방식으로이 질문 목록을 만들었습니다.

해결 의견을 활용하여 시험을 준비하고 문제 해결 방법에 대한 단계별 지침을 확인하십시오.

화학 평형의 일반적인 개념

1. (Uema) 방정식에서 , 화학적 평형에 도달 한 후 평형 상수를 결론 지을 수 있습니다. 에 대해 다음과 같이 설명하는 것이 옳습니다.

a) Kc 값이 높을수록 직접 반응의 수율이 낮아집니다.
b) K_씨 온도에 관계없이.
c) 순방향 및 역반응의 속도가 같으면 Kc = 0입니다.
d) K_씨 반응물의 초기 몰 농도에 따라 다릅니다.
e) Kc 값이 클수록 제품의 농도가 높아집니다.

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정답: e) Kc 값이 클수록 제품 농도가 높아집니다.

직접 반응은 숫자 1로 표시됩니다.

역반응은 다음과 같이 표현됩니다.

K의 가치_씨 제품과 시약의 농도 사이의 비율로 계산됩니다.

(제품을 포함하는) 분자는 평형 상수에 정비례합니다. 따라서 K의 값이 높을수록_씨, 더 많은 생성물이 형성되고 결과적으로 생성물의 농도가 커짐에 따라 직접 반응의 수율이 커집니다.

K의 가치_씨 값을 변경하면 흡열 (열 흡수) 또는 발열 (열 방출) 반응이 발생할 수 있기 때문에 온도에 따라 달라집니다. 이로 인해 더 많은 시약 또는 제품이 소비되거나 생성 될 수 있으므로 농도에 따라 평형 상수가 변경됩니다. 시약.

Kc는 평형이 설정되고 순방향 및 역방향 반응 속도가 같을 때 구성 요소의 몰량에 따라 달라집니다.

2. (UFRN) 화학적 균형은 미세한 수준에서 동적이라는 특징이 있습니다. 화학적 평형 정도에 대한 정량적 정보를 얻기 위해 평형 상 수량이 사용됩니다. 다음 스트립을 고려하십시오.

화학적 균형에 적용된 캐릭터의 균형에 대한 아이디어 :

a) 화학 평형에서 양의 절반은 항상 생성물이고 나머지 절반은 반응물이기 때문에 정확합니다.

b) 화학적 평형에서 생성물과 반응물의 농도가 다를 수 있지만 일정하기 때문에 정확하지 않습니다.
c) 화학 평형에서 반응물과 생성물의 농도는 평형이 외부 영향에 의해 방해받지 않는 한 항상 동일하기 때문에 정확합니다.
d) 화학적 평형 상태에서 평형이 외부 요인의 영향을받지 않는 한 제품의 농도가 항상 반응물의 농도보다 높기 때문에 정확하지 않습니다.
e) 화학적 평형에서 반응물과 생성물의 농도가 항상 같지 않기 때문에 정확합니다.

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정답: b) 화학적 평형에서 생성물의 농도와 반응물의 농도는 다를 수 있지만 일정하기 때문에 정확하지 않습니다.

평형 상태에서 제품 및 시약의 양은 상수를 기반으로 계산할 수 있습니다. 균형을 유지해야하며, 반드시 제품 수량의 절반이고 나머지 절반은 시약.

평형 농도는 항상 같지 않고 다를 수 있지만 평형에서 방해가 발생하지 않으면 일정합니다.

평형 농도는 직접 또는 역으로 선호되는 반응에 따라 달라집니다. 우리는 K의 값으로 이것을 알 수 있습니다._씨: K 인 경우_씨 1, 직접 반응이 선호됩니다. 이미 K_씨 1 역반응이 선호됩니다.

화학 균형 차트

3. (UFPE) 20 세기 초 1 차 세계 대전의 기대로 인해 질소 화합물이 많이 필요했습니다. Haber는 공기 중의 질소로부터 암모니아 생산을 개척했습니다. 암모니아를 밀폐 된 용기에 넣으면 다음 불균형 화학 방정식에 따라 분해됩니다. NH_3(지) → N_{2 (g)} + H_{2 (g)}. 시간에 따른 농도 변화는 다음 그림에 나와 있습니다.

위 그림의 분석에서 곡선 A, B 및 C는 각각 다음 반응 성분 농도의 시간적 변화를 나타냄을 알 수 있습니다.
a) H₂, 아니₂ 및 NH₃
b) NH₃, H₂ 그리고 아니₂
c) NH₃, 아니₂ 그리고 H₂
d) 아니요₂, H₂ 및 NH₃
e) H₂, NH₃ 그리고 아니₂

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정답: d) N₂, H₂ 및 NH₃.

1 단계: 화학 방정식의 균형을 맞 춥니 다.

2 NH_3(지) → N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)}

균형 잡힌 반응으로 질소와 수소로 분해되는 데 2 ​​몰의 암모니아가 필요하다는 것을 깨달았습니다. 또한 반응에서 생성되는 수소의 양은 암모니아의 양보다 3 배 더 많습니다.

2 단계: 차트 데이터를 해석합니다.

암모니아가 분해되는 경우 그래프에서 그 농도는 곡선 C에서 볼 수 있듯이 최대이고 감소합니다.

생성물이 형성 될 때 반응 초기에 농도는 0이고 반응물이 생성물이됨에 따라 증가합니다.

생성 된 수소의 양이 질소의 양보다 3 배 많기 때문에이 가스의 곡선은 B에서 언급 한 바와 같이 가장 큽니다.

형성되는 다른 생성물은 곡선 A에서 볼 수 있듯이 질소입니다.

4. (Cesgranrio) 방정식으로 표현되는 시스템 균형이 잡혔습니다. 평형 상태는 물질 G의 추가에 의해 갑자기 변경되었습니다. 시스템은 균형을 회복하기 위해 반응합니다. 다음 차트 중 설명 된 프로세스 중에 발생한 변경 사항을 가장 잘 나타내는 것은 무엇입니까?

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정답: d).

처음에는 시스템이 평형 상태에 있었기 때문에 물질 G와 H의 양은 일정하게 유지되었습니다.

G의 농도가 증가함에 따라 교란이 발생하고 시스템이 이것을 변환하여 반응 더 많은 생성물 H의 반응물, 균형을 오른쪽으로 이동, 즉 반응에 유리함 곧장.

우리는 시약 곡선 G가 소모됨에 따라 감소하고 생성물 곡선 H가 형성됨에 따라 증가하는 것을 관찰합니다.

새로운 평형이 설정되면 수량이 다시 일정 해집니다.

평형 상수: 농도와 압력의 관계

5. (UFRN) K를 알고_피 = K_씨 (RT)^엔, 우리는 K_피 = K_씨, for :

강철_2(지) + H_{2 (g)} ↔ CO_(지) + H₂영형_(지)
b) H_{2 (g)} + ½_{2 (g)} ↔ H₂영형₍₁₎
c) 아니요_{2 (g)} + 3 시간_{2 (g)} ↔ 2 NH_3(지)
d) 아니요_(지) + ½ O2_(지) ↔ 아니오_2(지)
e) 4 FeS_(에스) + 7O_{2 (g)} ↔ 2 Fe₂영형_{3 (들)} + 4 SO_2(지)

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정답: a) CO_2(지) + H_{2 (g)} ↔ CO_(지) + H₂영형_(지)

K에게_피 K와 같다_씨 두더지 수의 변동은 0이어야합니다. 0으로 올린 숫자는 1이됩니다.

케이_피 = K_씨 (RT)⁰
케이_피 = K_씨 x 1
케이_피 = K_씨

몰 수의 변화는 다음과 같이 계산됩니다.

∆n = 제품 몰수-시약 몰수

이 계산에서는 기체 상태의 물질 계수 만 참여합니다.

각 대안 방정식에 적용하면 다음과 같습니다.

강철2(지) + H2 (g) ↔ CO(지) + H2영형(지)	∆n = [(1 + 1)-(1 + 1)] = 2-2 = 0
b) H2 (g) + ½2 (g) ↔ H2영형(1)	∆n = [0-(1 + 1 / 2)] = 0-3/2 =-3/2
c) 아니요2 (g) + 3 시간2 (g) ↔ 2 NH3 (g)	∆n = [2-(1 + 3)] = 2-4 =-2
d) 아니요(지) + ½2 (g) ↔ 아니오2 (g)	∆n = [1-(1 + 1 / 2)] = 1-3/2 =-1/2
e) 4 FeS(에스) + 7O2 (g) ↔ 2 Fe2영형3 (들) + 4 SO2 (g)	∆n = [(0 + 4)-(0 + 7)] = 4-7 =-3

이 결과를 통해 필요한 결과에 해당하는 값이 첫 번째 방정식의 대안임을 알 수 있습니다.

6. (UEL-adapted) 다음으로 표현되는 반응 평형 상수 K_씨 그리고 K_피 다음 방정식으로 표현됩니다: (주어진: p = 부분 압력)

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올바른 대안:

평형 상수는 다음과 같이 계산됩니다.

일정한 농도로 인해 고체 화합물은 K 계산에 참여하지 않습니다._씨따라서 주어진 방정식에 대한 평형 상수는 다음과 같습니다.

평형 상수의 경우 압력 측면에서 가스 만 계산에 참여하므로 다음과 같습니다.

평형 상수 계산

7. (Enem / 2015) 환경 균형에 영향을 미칠 수있는 강과 호수와 같은 수역에서 폐수를 처리하는 산업에서 여러 산이 사용됩니다. 산성도를 중화시키기 위해 탄산 칼슘 염은 물을 중화시키는 중탄산염을 생성하므로 폐수에 적절한 양으로 첨가 할 수 있습니다. 프로세스와 관련된 방정식이 표시됩니다.

25 ° C에서 반응 II, III 및 IV의 평형 상수 값을 기반으로 할 때 반응 I의 평형 상수의 수치는 얼마입니까?

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

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정답: b) 5.0 x 10^-5

1 단계: Hess의 법칙을 사용하여 필요한 조정을합니다.

화학 방정식이 주어지면:

상수는 다음과 같이 계산됩니다.

그러나 방정식을 반대로하면 결과는 다음과 같습니다.

그리고 상수는 역이됩니다.

질문에서 주어진 방정식 1에 도달하려면 이전 예에서와 같이 방정식 II를 반전해야합니다.

2 단계: 방정식 II, III 및 IV를 조작하여 방정식 I의 결과에 도달합니다.

3 단계: 방정식 I의 평형 상수를 계산합니다.

K 계산_나는 상수 값을 곱하면됩니다.

계산에서와 같이 우리는 같은 밑수의 거듭 제곱을 가지고 있으며, 우리는 밑을 반복하고 지수를 더합니다.

이제 동일한 밑수를 가진 나눗셈이 있으므로 밑수를 반복하고 지수를 뺍니다.

8. (UnB) 5 염화 인은 유기 화학에서 매우 중요한 시약입니다. 반응을 통해 기상에서 준비됩니다.
3.00 L 용량의 병에는 평형 상태, 200 ° C에서 포함: 0.120 mol PCl_5(지), 0.600 mol의 PCl_3(지) 및 0.0120 mol의 CL_2(지). 이 온도에서 평형 상수의 값은 얼마입니까?

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정답: 50 (mol / L)^-1

1 단계: 반응에 대한 평형 상수의 표현을 조립합니다.

두 번째 단계: 평형 상태에서 각 성분의 농도를 mol / L로 계산합니다.

몰 농도 공식:

PCl3	Cl2	PCl5

3 단계: 상수 표현의 농도를 대체하고 K의 값을 계산_씨.

평형 평형을위한 응용

9. (Enem / 2016) 완전히 마모 된 후에는 타이어를 태워 에너지를 생성 할 수 있습니다. 가황 고무의 완전 연소에서 발생하는 가스 중 일부는 오염 물질로 산성비를 유발합니다. 이러한 가스가 대기로 빠져 나가는 것을 방지하기 위해 이러한 가스를 적절한 물질이 포함 된 수용액으로 버블 링 할 수 있습니다. 표에 나열된 물질 정보를 고려하십시오.

표에 나열된 물질 중 오염 가스를 가장 효율적으로 제거 할 수있는 물질은 다음과 같습니다.

a) 페놀.
b) 피리딘.
c) 메틸 아민.
d) 인산 수소 칼륨.
e) 황산 수소 칼륨.

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정답: d) 인산 수소 칼륨.

공동₂, 황산화물 (SO₂ 그리고 그래서₃) 및 질소 산화물 (NO 및 NO₂)는 주요 오염 가스입니다.

그들이 대기에 존재하는 물과 반응 할 때, 산 형성 비의 산성도를 증가시키는 원인이되므로 산성비라고합니다.

표에 주어진 평형 상수는 다음과 같이 제품과 시약의 농도 사이의 비율로 계산됩니다.

평형 상수는 제품의 농도에 비례합니다. 제품의 양이 많을수록 K 값이 커집니다._씨.

K에 대한 표의 첫 번째 및 마지막 복합 값을 기록하십시오._씨:

피리딘
황산 수소 칼륨

두 숫자를 비교하면 음의 거듭 제곱이 작을수록 상수 값이 커집니다.

오염 물질을보다 효율적으로 제거하기 위해 OH^- H 이온과 반응⁺ 통해 산에 존재 중화 반응.

제시된 물질 중 산성 화합물을 중화하는 데 필요한 수산기를 생성하는 물질은 피리딘, 메틸 아민 및 인산 수소 칼륨입니다.

어떤 화합물이 가장 효율적인지 알아보기 위해 평형 상수를 관찰합니다. 상수 값이 높을수록 OH의 농도가 커집니다.^-.

따라서 이러한 목적에 적합한 물질을 포함하는 수용액은 더 염기성이고 더 효율적으로 산을 중화하기 때문에 인산 수소 칼륨이다.

자세한 내용은이 텍스트를 읽으십시오.:

• 이온 균형
• 중화 반응

10. (Enem / 2009) 비누는 장쇄 카르 복실 산의 염으로 세척 과정에서 수용성이 낮은 물질 (예: 오일 및 지방. 다음 그림은 비누 분자의 구조를 나타냅니다.

용액에서 비누 음이온은 물을 가수 분해하여 상응하는 카르 복실 산을 형성 할 수 있습니다. 예를 들어, 나트륨 스테아 레이트의 경우 다음 균형이 설정됩니다.

형성된 카르 복실 산은 물에 잘 녹지 않고 지방 제거 효율이 떨어지기 때문에 위의 균형이 오른쪽으로 이동하는 것을 방지하기 위해 배지의 pH를 제어해야합니다.

텍스트의 정보를 기반으로 비누가 다음과 같은 방식으로 작동한다는 결론을 내리는 것이 옳습니다.

a) 염기성 pH에서 더 효율적입니다.
b) 산성 pH에서 더 효율적입니다.
c) 중성 pH에서 더 효율적입니다.
d) 모든 pH 범위에서 효율적입니다.
e) 산성 또는 중성 pH에서 더 효율적입니다.

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답: a) 염기성 pH에서 더 효율적입니다.

표시된 균형에서 우리는 물과 반응 할 때 나트륨 스테아 레이트가 카르 복실 산과 히드 록실을 형성한다는 것을 알 수 있습니다.

pH를 조절하는 목적은 카르 복실 산의 형성을 허용하지 않는 것이며, 이것은 OH 농도를 변경하여 균형을 이동함으로써 이루어집니다^-.

더 많은 OH^- 용액에서 제품 측면에 교란이 있으며 화학 시스템은 농도가 증가한 물질, 이 경우에는 하이드 록실을 소비하여 반응합니다.

결과적으로 제품이 시약으로 변형됩니다.

따라서 과도한 수산기가 균형을 왼쪽으로 이동시키기 때문에 비누는 염기성 pH에서 가장 효율적으로 작동합니다.

pH가 산성이라면 H의 농도가 더 높을 것입니다.⁺ 그것은 OH를 소비함으로써 균형에 영향을 미칠 것입니다^- 균형은 더 많은 하이드 록실을 생성하고 균형을 왼쪽으로 이동시키고 더 많은 카르 복실 산을 생성함으로써 작용할 것인데, 이는 제시된 공정에서는 관심이 없습니다.

화학적 평형 이동

11. (Enem / 2011) 청량 음료는 점차 공중 보건 정책의 대상이되었습니다. 접착제 제품에는 치아 매트릭스의 주성분 인 미네랄 인 칼슘 고정에 해로운 물질 인 인산이 포함되어 있습니다. 충치는 치아 탈염 과정에서 산도에 의한 미네랄 손실의 역동적 인 불균형 과정입니다. 치아 법랑질의 주성분은 하이드 록시 아파타이트라고 불리는 염입니다. 수 크로스의 존재로 인해 소다는 생물막 (박테리아 플라크)의 pH를 감소시켜 치아 법랑질의 탈염을 유발합니다. 타액 방어 메커니즘은 pH 수준을 정상화하고 치아를 재광 화하는 데 20 ~ 30 분이 걸립니다. 다음 화학 방정식은이 과정을 나타냅니다.

_{GROISMAN, S. 소다가 치아에 미치는 영향은 식단에서 제거하지 않고 평가됩니다. 가능: http://www.isaude.net. 액세스 날짜: 2010 년 5 월 1 일 (개정).}

사람이 매일 청량 음료를 섭취한다는 점을 감안하면 농도가 증가하여 치아 탈염 과정이 발생할 수 있습니다.

a) 오^–, Ca 이온과 반응²⁺, 오른쪽으로 균형을 이동합니다.
b) H⁺, OH 하이드 록 실과 반응^–, 오른쪽으로 균형을 이동합니다.
c) 오^–, Ca 이온과 반응²⁺, 균형을 왼쪽으로 이동합니다.
d) H⁺, OH 하이드 록 실과 반응^–, 균형을 왼쪽으로 이동합니다.
e) Ca²⁺, OH 하이드 록 실과 반응^–, 균형을 왼쪽으로 이동합니다.

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정답: b) H⁺, OH 하이드 록 실과 반응^–, 오른쪽으로 균형을 이동합니다.

pH가 감소하면 산도가 증가했기 때문입니다. 즉, H 이온의 농도⁺, 성명서에 따르면 인산이 존재합니다.

이 이온은 OH와 반응합니다^- 시스템이 제거 된 이온을 더 많이 생성하여 작동함에 따라이 물질이 소비되고 결과적으로 균형이 오른쪽으로 이동합니다.

OH 농도 감소로 인해 반응물과 생성물 사이의 평형 이동이 발생했습니다.^-.

Ca 이온이²⁺ 그리고 오^- 농도가 증가하면 시스템이 이들을 소비하고 더 많은 수산화 인회석을 형성하여 반응하므로 균형이 왼쪽으로 이동합니다.

12. (Enem / 2010) 때때로 탄산 음료를 개봉 할 때 용기 끝에서 제품의 일부가 빠르게 새는 것을 발견합니다. 이 사실에 대한 설명은 다음 방정식에 따라 일부 제품 성분간에 존재하는 화학적 균형의 교란과 관련이 있습니다.

설명 된 조건에서 냉매 누출과 관련된 이전 저울을 변경하면 다음과 같은 결과가 발생합니다.

a) CO 방출₂ 환경을 위해.
b) 용기의 온도를 올립니다.
c) 용기의 내부 압력 상승.
d) CO 농도 상승₂ 액체에.
e) 상당한 양의 H의 형성₂영형.

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정답: a) CO 방출₂ 환경을 위해.

병 안의 이산화탄소는 고압으로 인해 액체에 용해되었습니다.

병이 열리면 용기 내부의 압력 (더 높음)은 환경의 압력과 동일하며 이산화탄소가 빠져 나가게됩니다.

반응물과 생성물 사이의 평형 이동은 압력 감소로 인해 발생했습니다. 압력이 감소하면 평형이 가장 큰 부피 (몰 수)로 이동합니다.

반응은 왼쪽으로 이동하고 CO₂ 액체에 녹아 있던 물이 풀 렸고, 병을 열었을 때 새어 나왔습니다.