1. Сколько кислорода было израсходовано на окисление оксида серы (IV), если объем составлял 1,12 литра? 2. Во сколько

Хорошо, давайте решим каждую задачу поочередно:

1. Сколько кислорода было израсходовано на окисление оксида серы (IV), если объем составлял 1,12 литра?

Для начала, давайте составим уравнение данной реакции: \(SO_2 + O_2 = SO_3\). Из уравнения видно, что на 1 молекулу SO2 требуется 1 молекула O2. Объем исходного газа необходимо привести к условиям н.у. (нормального состояния), то есть к 0°C и 1 атм. Примем, что 1 моль газа при н.у. занимает 22,4 литра. Теперь можем рассчитать количество газа SO2 в молях:

\[
n_{SO_2} = \frac{{V_{SO_2}}}{{V_{\text{{н.у.}}}}} = \frac{{1.12}}{{22.4}} = 0.05 \, \text{{моль}}
\]

Так как коэффициент перед SO2 в уравнении реакции равен 1, то и количество кислорода, использующегося в реакции, также будет 0.05 моль.

2. Во сколько раз увеличится скорость реакции H2S + O2 = H2O + SO2, если концентрация сероводорода увеличится вдвое?

Закон скорости химической реакции гласит, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Таким образом, если концентрация сероводорода увеличивается вдвое (\(2 \times\)), то скорость реакции также увеличится вдвое (\(2 \times\)).

3. Во сколько раз скорость реакции уменьшится при изменении температуры с 100°C до 40°C, при условии, что температурный коэффициент равен 2?

Правило Вант-Гоффа гласит, что скорость химической реакции увеличивается в \(Q\) раз с каждым удвоением температуры. В данной задаче у нас противоположная ситуация, мы уменьшаем температуру с 100°C до 40°C. В таком случае, перед выполнением расчета необходимо выразить \(Q\) из температурного коэффициента:

\[
Q = e^{\frac{{\Delta E_a}}{{RT}}}
\]

Где \(\Delta E_a\) - активационная энергия, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.
\(Q\) обратно пропорционален температуре (\(Exp\{\Delta E_a/(RT)\}\)), поэтому мы можем записать:

\[
Q = e^{\frac{{\Delta E_a}}{{R \cdot T_1}}} \text{ и } Q" = e^{\frac{{\Delta E_a}}{{R \cdot T_2}}}
\]

где \(T_1\) и \(T_2\) - начальная и конечная температуры (в нашем случае 100°C и 40°C). Тогда, чтобы найти во сколько раз скорость реакции уменьшится, мы можем просто поделить \(Q"\) на \(Q\):

\[
\text{Уменьшение скорости реакции} = \frac{{Q"}}{{Q}} = \frac{{e^{\frac{{\Delta E_a}}{{R \cdot T_2}}}}}{{e^{\frac{{\Delta E_a}}{{R \cdot T_1}}}}}
\]

\[
\text{Уменьшение скорости реакции} = e^{\frac{{\Delta E_a}}{{R}} \cdot \left(\frac{{1}}{{T_2}} - \frac{{1}}{{T_1}}\right)}
\]

Подставим значения температур:

\[
\text{Уменьшение скорости реакции} = e^{\frac{{2}}{{R}} \cdot \left(\frac{{1}}{{313}} - \frac{{1}}{{373}}\right)} \approx 0.403
\]

Таким образом, скорость реакции уменьшится примерно в \(0.403\) раза, или на \(40.3\%\).

4. Какова величина константы равновесия для реакции CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl, если равновесные концентрации следующие: CH4 = 2; Cl2 = 1; CH3Cl = 3; HCl = 2?

Константа равновесия (\(K_c\)) определяется по формуле:

\[
K_c = \frac{{[CH_{3}Cl] \cdot [HCl]}}{{[CH_4] \cdot [Cl_2]}}
\]

где квадратные скобки обозначают концентрации соответствующих веществ. Подставляем данное нам значения концентраций:

\[
K_c = \frac{{3 \cdot 2}}{{2 \cdot 1}} = 3
\]

Таким образом, величина константы равновесия для данной реакции равна 3.

5. В какую сторону сместится равновесие в системе As + H2 = AsH2?

Чтобы понять, в какую сторону сместится равновесие, необходимо учесть принцип Ле-Шателье. Если мы добавим или удаленем одну из реагирующих веществ или изменим давление или температуру, равновесие будет смещаться в направлении, которое поможет снизить изменение. В данной реакции у нас отсутствуют давление и температура, так что мы сосредоточимся на добавлении или удалении реагирующих веществ.

Если мы добавим As, равновесие будет смещаться вправо (в сторону продуктов). Если мы добавим H2, равновесие также сместится вправо. В обоих случаях будет образовываться больше AsH2. Однако, если мы удалим As или H2 из системы, равновесие будет смещаться влево (в сторону реагентов). Таким образом, равновесие в системе As + H2 = AsH2 сместится вправо, если мы добавим As или H2.