Άσκηση Νο 4 (2021-2022)

Σ' ένα δοχείο όγκου 10 L εισάγονται 198 g ισομοριακού μίγματος CO και Cl2 οπότε αποκαθίσταται η ισορροπία: 

                        CO(g) + Cl2(g) <=> COCl2(g) στους 500Κ. 

Το αέριο μείγμα ισορροπίας περιέχει ισομοριακές ποσότητες από όλα τα αέρια. 

Διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία, μεταβάλλουμε την πίεση με μεταβολή του όγκου του δοχείου. Όταν αποκατασταθεί νέα θέση χημικής ισορροπίας, το αέριο μίγμα περιέχει 80% w/w COCl2. 

α) Να εξηγήσετε προς ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η ισορροπία και να το επιβεβαιώσετε με βάση: 

i) την αρχή του Le Chatelier, 

ii) το λόγο Qc, 

iii) το νόμο ταχύτητας (η αντίδραση είναι απλή και προς τις δύο κατευθύνσεις). 

β) Με τα αριθμητικά δεδομένα που προκύπτουν από την επίλυση της άσκησης να κάνετε σε κοινό σύστημα αξόνων το διάγραμμα C=f(t) για το CO, Cl2 και COCl2 από την αρχή μέχρι τη ΧΙ2. 

γ) Με τα αριθμητικά δεδομένα που προκύπτουν από την επίλυση της άσκησης να κάνετε σε κοινό σύστημα αξόνων το διάγραμμα υ1=f(t) και υ2=f(t) από την αρχή μέχρι τη ΧΙ2 (όπου υ1 η ταχύτητα σύνθεσης του COCl2 και υ2 η ταχύτητα διάσπασης του COCl2). Oι τιμές στον άξονα υ να είναι συναρτήσει της σταθερά ταχύτητας k1. 

δ)Από τις τιμές της πίεσης να επιβεβαιώσετε ότι το σύστημα τείνει να αναιρέσει τη μεταβολή. 

Ar:  C=12, O=16, Cl=35,5

(Απ: ΧΙ2: 0,4 mol CO- 0,4 mol Cl2 – 1,6 mol COCl2)