Übungsaufgaben zum chemischen Gleichgewicht

Fragen
1. (1P)
Viele chemische Reaktionen führen zu einem dynamischen Gleichgewicht. Was bedeutet dies?
Geschwindigkeit der Hinreaktion = Geschwindigkeit der Rückreaktion
Die Konzentrationen der beteiligten Stoffe (Edukte und Produkte) ändern sich nicht.
2. (1P)
Nimm zur folgenden Aussage Stellung: "Ein Katalysator beschleunigt eine chemische Reaktion. Dies
führt dazu, dass sich das Gleichgewicht auf die rechte Seite verschiebt und sich so mehr Produkte
bilden."
Ein Katalysator beschleunigt eine chem. Reaktion. Das hat nur zur Folge, dass sich das Gleichgewicht
schneller einstellt. Das Gleichgewicht wird dabei aber nicht beeinflusst.
3. (4P)
Gegeben ist die Reaktionsgleichung: CH 4 (g) + 2 H 2 S (g)
CS 2(g) + 4 H 2(g)
a) Stelle für diese Reaktion das Massenwirkungsgesetz auf. (1P)
K=
[CS 2(g) ] x [H 2(g) ] 4
[CH 4(g) ] x [H 2 S (g) ] 2
b) Was bedeutet ein sehr grosser Wert für K für diese Reaktion? (1P)
Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt auf der rechten Seite. Die Konzentration der Produkte ist
wesentlich grösser als die Konzentration der Edukte (siehe Gleichung).
c) Wie gross ist die Konzentration von H 2 bei 150°C im Gleichgewicht, wenn die
Gleichgewichtskonzentration von CH 4 (g) = 0,1M beträgt? Die Gleichgewichtskonstante beträgt bei
dieser Temperatur 1950mol 2 /l 2 . (2P)
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4. (1P)
Wir betrachten die folgende Reaktion: N 2 O 4(g) 2 NO 2(g)
Für diese Reaktion wurden bei 25°C folgende Konzentrationen für ein im Gleichgewicht befindliches
Gemisch gefunden: [N 2 O 4 ]= 4,27*10 -2 mol/l und [NO 2 ]= 1,41*10 -2 mol/l
Wie gross ist K bei 25°C?
K = 0.00465 mol/l
5. (2P)
Zu den technisch wichtigen Reaktionen gehört die Gewinnung von Branntkalk:
CaCO 3 (s) CaO (s) + CO 2(g) ∆H= 179kJ/mol
a) Würdest du ein geschlossenes oder offenes System wählen, um eine möglichst grosse Ausbeute
an CaO zu erzielen? Begründe deine Antwort.
Offenes System. So entweicht das gasförmige Kohlendioxid und damit wird die Rückreaktion immer
unwahrscheinlicher.
b) Wie verschiebt sich das Gleichgewicht, wenn man das System unter Druck setzt? Begründe deine
Antwort.
Auf die linke Seite. Da nur Kohlendioxid gasförmig ist, kann es als einziger Stoff komprimiert werden.
Dadurch steigt dessen Konzentration und auch die Wahrscheinlichkeit einer Reaktion mit CaO.

6. (2P)
Die Reaktion CH 4 (g) + 2 H 2 S (g)
CS 2(g) + 4 H 2(g) verläuft exotherm.
Wie wird das Gleichgewicht verlagert, wenn:
a) Die Temperatur gesenkt wird?
Nach rechts. Die exotherme Reaktion wird begünstigt/gefördert.
b) CS2(g) kondensiert wird?
Nach rechts. Die Rückreaktion wird immer unwahrscheinlicher, da CS 2 flüssig wird und so weniger
Volumen einnimmt.
c) Der Druck erhöht wird?
Nach links. Bei Druck verschiebt dich das Gleichgewicht auf die Seite, wo weniger Mol gasförmiger
Moleküle sind (rechts: 5Mol, links: 3Mol)
d) Wie verändert sich K bei Aufgabe c)?
K wird kleiner.(Siehe Massenwirkungsgesetz)
Begründe jeweils kurz deine Antwort!