Тема №7310 Ответы к задачам по химии Стась (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии Стась (Часть 3) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии Стась (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

411.    Какая функция состояния вещества называется его стандартной энтальпией образования? При взаимодействии 10 г серы с кислородом выделилось 92,8 кДж тепла. Вычислите стандартную энтальпию образования оксида серы (IV), сравните со справочным значением.

412.    В реакции 2,24 л водорода с кислородом выделилось 28,6 кДж тепла. Определите энтальпию образования воды, сравните со справочным значением. В каком агрегатном состоянии образовалась вода в этом опыте?

413.    Для определения энтальпии образования фторида кальция было взято 2,0 г кальция и достаточное количество фтора. В результате реакции между ними выделился 61 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования фторида кальция и ошибку опыта, если справочная величина равна -1214,6 кДж/моль.

414.    Какое количество и какая масса алюминия, какое количество и какой объем кислорода (при н.у.) участвовали в реакции, в которой выделилось 838 кДж тапла, если энтальпия образования оксида алюминия равна -1676,0 кДж/моль?

415.    Энтальпия образования оксида кальция равна -635,5 кДж/моль. Сколько тепла выделится при сгорании 200 г кальция?

416.    Энтальпия образования бромоводорода равна -36,3 кДж/моль. Сколько тепла выделяется при взаимодействии 560 л Н2 (н.у.) с 500 г брома?

417.    Напишите формулировку закона Лавуазье-Лапласа и проиллюстрируйте его на конкретном примере. Почему в учебных пособиях этот закон часто называют постулатом, а иногда следствием закона Гесса?

418.    На разложение некоторого количества оксида меди (II) было затрачено 12,8 кДж тепла, при этом образовалось 5,0 г меди. Определите энтальпию образования СиО, сравните со справочным значением.

419.    На разложение некоторого количества оксида меди (I) было затрачено 17,0 кДж тепла, при этом образовалось 12,7 г меди. Определите энтальпию образования Cu2O, сравните со справочным значением.

420.    На разложение некоторого количества гидрида кальция было затрачено 23,6 кДж тепла. Объем выделившегося водорода, приведенный к н.у., составил 2,8 л. Определите энтальпию образования CaH2.

421.    Напишите формулировку закона Гесса и его следствия и поясните их на конкретном примере. Исходя из двух термохимических уравнений:

1)    Ca(OH)2 = CaO + Н20(ж); AH§ = 65,3 кДж/моль

2)    Сa(0H)2 + SiO2 = CaSiO3 + ^O^); AH 2 = -23,3 кДж/моль определите энтальпию реакции CaO + SiO2 = CaSiO3.

422.    Какие уравнения называются термохимическими, какие математические операции можно проводить с термохимическими уравнениями? Исходя из термохимических уравнений 1 и 2, вычислите энтальпию третьей реакции (справочником не пользоваться):

1)    H2S + 3/2O2 = H2O^) + SO2;    AH 0 = -561,1 кДж

2)    S(r) + O2 = SO2;    AH 2 = -296,2 кДж

3)    2H2S + SO2 = 3S(r) + 2H2O^);    AH § = ?

423.    Исходя из двух термохимических уравнений:

1)    2As(x) + 3F2(F) = 2AsF3(^; AH § = -1842 кДж

2)    AsF5(г) = AsF3(F) + F2(г); AH § = 317 кДж определите энтальпию образования пентафторида мышьяка.

424.    Определите энтальпию образования оксида железа (III), исходя из трех термохимических уравнений (справочником не пользоваться):

1) Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2;    AH § = -1673,7 кДж

2)    С(графит) + 1/2O2 = CO;    AH 2 = -110,4 кДж

3)    TO2 = C(графит) + O2;    AH § = 393,3 кДж

425.    Исходя из четырех термохимических уравнений:

1)    CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O;    AH § = -892,0 кДж

2)    2CH3Cl + 3O2 = 2CO2 + 2H20(ж) + 2HCl(г); AH § =-1374,0 кДж

3) 2H2 + O2 = 2H20(ж);    AH § = -571,7 кДж

4) H2 + Cl2 = 2HCl(r);    AH § = -185,0 кДж

и не используя справочных данных, определите энтальпию реакции

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl.

426.    Исходя из двух термохимических уравнений:

1) Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2;    AH ° = 819,3 кДж

2) Na2O + SiO2 = Na2SiO3;    AH 0 = -243,5 кДж и не используя справочных данных, определите, сколько потребуется тепла для разложения 200 г карбоната натрия на оксид натрия и углекислый газ.

427.    Как формулируется основной закон термохимии и его следствие, как записывается следствие в математическом виде? Напишите термохимическое уравнение реакции горения метана, вычислите энтальпию реакции и количество тепла, выделяющейся при сгорании 1 м3 (н. у.) метана.

428.    Известно, что активные металлы горят в атмосфере углекислого газа. Определите энтальпию реакции

2Mg(x) + CO2^) = 2MgO(x) + С(графит)

Сколько тепла выделяется при сгорании 1 кг магния по этой реакции?

429.    Определите энтальпию реакции разложения бертолетовой соли:

KClO3 = KCl + 3/2O2

Сколько тепла выделяется (или поглощается?) при разложении одного килограмма бертолетовой соли по этой реакции?

430.    Азотный ангидрид можно получить по реакции

2NO(0 + O3(^ = N2O5(r)

Чему равна энтальпия этой реакции? Сколько тепла выделяется или поглощается при получении 1 кг азотного ангидрида по этой реакции?

431.    Напишите термохимическое уравнение реакции кальция с жидкой водой, вычислите энтальпию реакции и определите, сколько тепла выделяется или поглощается при получении 1 м (н.у.) водорода по этой реакции.

432.    Определите энтальпию реакции горения сероводорода:

H2S + 3/2O2 = SO2 + Н2<Э(г)

Сколько тепла выделяется при сгорании одного м (н. у.) сероводорода?

433.    Напишите термохимическое уравнение реакции горения ацетилена с образованием газообразной воды, вычислите её энтальпию и ко-

3

личество тепла, которое выделяется при сгорании одного м ацетилена (объем измерен при н.у.).

434.    Напишите термохимическое уравнение реакции горения этанола, определите энтальпию реакции и количество тепла, выделяющегося при сгорании одного килограмма C2H5OH.

435.    Вычислите энтальпию реакции разложения гидроксида кальция на оксиды и определите, сколько тепла выделяется или поглощается при получении одного литра жидкой воды по этой реакции.

436.    Вычислите энтальпию реакции разложения карбоната кальция

3

на оксиды; определите, сколько тепла потребуется для получения 100 м (объём измерен при н.у.) углекислого газа по этой реакции.

437.    Какая характеристика вещества называется стандартной энтальпией (теплотой) сгорания? Используя стандартные энтальпии сгорания этана, метана и водорода, определите тепловой эффект реакции

С2Нб(г) + Н2(г) = 2СН4(г)

438.    По стандартным энтальпиям сгорания веществ вычислите тепловой эффект реакции гидрирования этилена

С2Н4 + Н2 = С2Н6

439.    По стандартным энтальпиям сгорания бензола (-3268 кДж/моль) и ацетилена (-1301 кДж/моль) вычислите тепловой эффект реакции

3C2H2 = C6H6

440.    Напишите определение понятия «теплотворная способность топлива». Исходя из энтальпий сгорания метана и водорода, вычислите теплотворную способность газа, содержащего 60 % Н2 и 40 % СН4 (проценты объемные).

Глава 3.2. Направление химических реакций

Энтальпийный и энтропийный факторы химической реакции.

Энергия Гиббса химической реакции. Стандартная энергия Гиббса образования вещества.

441.    Как называется наука, изучающая возможность и направление самопроизвольного протекания химических реакций? Какие другие закономерности химических реакций изучает эта наука?

442.    По какому принципу определялась возможность самопроизвольного протекания реакций в ХК-м столетии? Какая характеристика используется для этих целей в настоящее время, по какому уравнению она рассчитывается?

443.    Почему энергия Гиббса химической реакции является критерием возможности и направления самопроизвольного протекания химических реакций? Почему в общем случае нельзя использовать в качестве такого критерия тепловой эффект реакции или изменение энтропии?

444.    Что понимается под энтальпийным и энтропийным факторами химического процесса? Какая характеристика учитывает эти два противоположных фактора, влияющих на направление самопроизвольного протекания реакции?

445.    Напишите уравнение, по которому вычисляется энергия Гиббса химической реакции. С какой целью производятся вычисления энергии Гиббса и какие выводы делаются по результатам вычислений?

446.    Почему по величине и знаку энергии Гиббса, рассчитываемой по уравнению

AG т = АН 298 - T'AS 298,

вопрос о возможности и направлении самопроизвольного протекания химической реакции решается приближенно?

447. Определите направление самопроизвольного протекания химических реакций при разных знаках термодинамических функций. Ответ выразите в форме таблицы:

Знак изменения функции

Вывод о возможности самопроизвольного протекания реакции

Пример реакции

AH

AS

AG

448. Анализом уравнения AG т = АН 298 - T-AS 298 примерами покажите, что при низких температурах в качестве критерия возможности и направления самопроизвольного протекания реакции является можно использовать энтальпию реакции, а при высоких - энтропию реакции.

449.    Не проводя расчетов, предскажите знак изменения энтропии при протекании реакций:

1)    СаС03(к) = СаО(к) + С02(г)

2)    NH3O4 + HCl^) = NH4Cl(x)

Подтвердите свой прогноз необходимыми расчетами.

450.    Не проводя расчетов, предскажите знак изменения энтропии при протекании реакций:

1)    2NH4NO3G) = 2N2G) + O2G) + 4H2O(^

2)    CaO^) + SO3(0 = CaSO4^)

Подтвердите свой прогноз необходимыми расчетами.

451. Критерием возможности самопроизвольного протекания химических реакций в изолированной системе является энтропия реакции, а в неизолированной - энергия Гиббса. Проведите соответствующие расчеты для реакции

2SO2(V) + 02(г) = 2SO3(V)

Сделайте вывод о возможности или невозможности ее самопроизвольного протекания при стандартных условиях в изолированной и неизолированной системах.

452. Определите расчетами возможность или невозможность самопроизвольного протекания в изолированной и неизолированной системе при стандартных условиях реакций:

а)    ZnS(x) + 02(г) = Zn0(x)+ SO2(0

б)    AgN03(x) = Ag(x) + N02(0 + O2

в)    CuCl2 (к) + Н20(г) = Си0(к) + НС1(г)

453.    Определите расчетами возможность или невозможность самопроизвольного протекания в изолированной и неизолированной системе при стандартных условиях реакций:

а)    SO2(0 + H2S(г) = S(ромб) + H20(ж)

б)    PbS(x) + 02(г) = Pb0(к) + S02(г)

в)    Ni0(к) + Al(x) = №(к) + Al20з(к)

454.    Вычислите энергию Гиббса при 527 °C для реакции

Ni0(к) + Pb(0 = №(к) + Pb0(к)

и сделайте вывод о направлении ее самопроизвольного протекания в неизолированной системе.

455.    Установите, возможна или невозможна при 127 С в неизолированной системе реакция

Cu(x) + ZnO(x) = CuO(x) + Zn(x)

456.    Один из промышленных методов получения калия состоит во взаимодействии гидроксида калия с натрием:

KOH + Na = NaOH + K

Покажите расчетом, что эта реакция возможна при 800 К.

457.    Негашёную известь получают разложением известняка:

СаСО3 = СаО + СО2

Докажите расчетом, что этот процесс возможен при 1200 К.

458.    Оксид азота (II), необходимый для производства азотной кислоты и азотных удобрений, заманчиво получать из воздуха по реакции:

N2(0 + 02(г) = 2NO(r)

Рассчитайте, при какой температуре эта реакция возможна и оцените техническую осуществимость проведения этой реакции.

459.    Восстанавливать железо из оксида железа (II) можно углеродом или оксидом углерода (II):

1) FeO + С(графит) = Fe + CO;    2) FeO + CO = Fe + C02

Какая из этих реакций более вероятна при стандартной температуре и при температуре 1000 °С?

460.    Соответствующими рассчётами определите, какая из реакций окисления меди более вероятна при 300 С:

1)    Cu(x) + 1/2O2(r) = CuO(x)

2)    2Cu(x) + V2O2O = Cu2O(x)

461.    Разложение нитрата аммония при нагревании возможно по двум направлениям:

1)    NH4NO3(x) = N2O0 + 2H2OO

2)    NH4NO3(x) = N2(6) + 1/2O2(r) + 2H2O(r)

Какое из них более вероятно при 227 С?

462.    Предскажите, какая из реакций и почему возможна при 27 С:

1)    CaCb^) + F2C) = CaF2(x) + CI2O

2)    CaF2(x) + CI2O = CaCl2(x) + F2(r)

Докажите свой прогноз расчетами.

о

463.    Предскажите, какая из двух реакций более вероятна при 27 С:

1)    H2S(r) + а2(г) = 2HCl(F) + Б(ромб)

2)    H2S(г) + I2(г) = 2HI(г) + S(ромб)

Докажите свой прогноз расчетами.

464.    Объясните физико-химический смысл термодинамической характеристики, которая называется стандартной энергией Гиббса образования вещества. Критерием какого химического свойства вещества является эта характеристика? Приведите примеры.

465.    Определите направления самопроизвольного протекания данных реакций при стандартных условиях:

а) 2N2O + O2 = 4NO;    б) N2O + NO = NO2 + N2

в) N2O + NO2 = 3NO;    г) CH4 + 3CO2 = 4CO + 2H2OC)

466.    Определите направления самопроизвольного протекания данных реакций при стандартных условиях:

а)    4НС1(г) + O2 = 2Cl2 + 2Н20(г)

б)    2HF(r) + O3 = 2Н20(г) +F2 + O2

в)    O3 + 2Н202(ж) = 2О2 + Н20(ж)

г)    С(графит) + H20(г) = СО + Н2

467.    Вычислите энергию Гиббса для реакции N2 + O2 = 2NO при

1000, 2000, 3000, 5000 и 10000 °С. Постройте график зависимости AG°X от Т и найдите по графику температуру, выше которой эта реакция может протекать самопроизвольно.

468.    Химические соединения подразделяются на термодинамически устойчивые и термодинамически неустойчивые. По какому признаку проводится такое разделение? Почему термодинамически неустойчивые вещества существуют и как их получают? Приведите примеры.

469.    Пероксид водорода - термодинамически устойчивое вещество, но, несмотря на это, оно при обычной температуре разлагается. Почему?

470.    Почему энергию Гиббса химической реакции часто называют «свободной» энергией? Как экспериментально определяется «свободная» энергия Гиббса окислительно-восстановительных реакций?

Глава 3.3. Скорость химических реакций

Основные понятия химической кинетики. Классификация реакций в химической кинетике. Кинетические уравнения реакций. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации и уравнение Аррениуса. Катализ.

471.    Приведите определение понятия «скорость химической реакции». Как на практике определяется скорость реакций? Связана ли скорость реакции с энергией Гиббса этой реакции? Почему скорость реакции определяется не вообще, а только на данный момент времени?

472.    Почему в химической кинетике реакции подразделяются на гомогенные и гетерогенные? Приведите примеры тех и других реакций.

473.    Почему в химической кинетике проводится классификация реакций на простые и сложные? Приведите примеры простых моно-, би- и тримолекулярных реакций. Приведите примеры сложных последовательных, параллельных и цепных реакций. Можно ли по стехиометрическому уравнению определить, простая или сложная эта реакция?

474.    Перечислите в порядке понижения значимости факторы, влияющие на скорость химической реакции.

475.    Как записываются кинетические уравнения для простых и сложных реакций? Каков физико-химический смысл константы скорости реакции? Перечислите факторы, влияющие и не влияющие на константу скорости реакции.

476.    Напишите кинетические уравнения простых реакций между газообразными веществами и определите изменение их скоростей при увеличении давления в 2 раза:

1)    2HI = H2 + I2

2)    N2O4 = 2NO2

3)    2NO + H2 = N2O + H2O

477.    Напишите кинетические уравнения простых реакций между газообразными веществами и определите изменение их скоростей при увеличении давления в 3 раза:

1)    2NO + CI2 = 2NOC1

2)    H2 + OH = H2O + H

3)    CI2 = 2C1

478.    Напишите кинетические уравнения простых реакций между газообразными веществами и определите изменение их скоростей при увеличении давления в 4 раза:

1)    O2 + H = OH + O

2)    H2 + I2 = 2HI

3)    2NO + O2 = 2NO2

479.    Стехиометрическое и кинетическое уравнения реакции записываются имеют вид:

H2(p) + Br2(p) = 2HBr(p); v = к[Щ [Br2]ш

Какая это реакция - простая или сложная? Как изменяется ее скорость при увеличении концентрации в 4 раза: а) только водорода; б) только брома; в) водорода и брома одновременно?

480.    Реакция между газообразными веществами

F2 + 2C1O2 = 2C1O2F

имеет первый порядок по фтору и по C1O2. Напишите кинетическое уравнение реакции. Какая она - простая или сложная? Как изменяется её скорость при увеличении давления в три раза?

481. Определите кинетическое уравнение реакции

2H2 + 2NO = N2 + 2H2O

по опытным данным о влиянии концентрации реагентов на её скорость при 1000 К:

концентрация NO (моль/л):

0,12

0,12

0,12

0,02

0,04

0,06

концентрация Н2 (моль/л):

0,02

0,04

0,06

0,12

0,12

0,12

скорость (усл. ед.):

0,20

0,40

0,60

0,30

1,20

2,70

482. Скорость реакции

SO2(0 + 2H2(^ = S(x) + 2H2O(^

зависит от давления реагирующих веществ следующим образом:

давление SO2 (усл. ед.):

200

50

200

100

200

давление H2 (усл. ед.):

50

200

100

200

200

скорость (усл. ед.):

35

35

70

70

140

Определите порядок реакции по водороду и оксиду серы (IV), напишите кинетическое уравнение реакции.

483. Для реакции

3+    +    2+    3+

2Co + Tl = 2Co + Tl

получена в опытах следующая центрации ионов в растворе:

зависимость скорости

реакции

от кон-

3+

концентрация Co (моль/л):

0,1

0,3

0,4

0,3

0,3

+

концентрация Tl (моль/л):

0,1

0,1

0,1

0,2

0,3

скорость (усл. ед.):

1

3

4

6

9

Выведите кинетическое уравнение данной реакции.

484. Термическое разложение уксусного альдегида проходит по уравнению

CH3CHO(0 = CH4OO + Ш(г)

При 800 К получены следующие данные по зависимости скорости реакции от концентрации альдегида:

концентрация, моль/л:    0,2    0,4    0,6    0,8

скорость v-106, моль/(л-с): 1,8    7,2    16,2    28,8

Определите порядок реакции, напишите её кинетическое уравнение.

485. Для реакции в газовой фазе

2А + 3В = А2В3

получена следующая зависимость её скорости от концентрации реагирующих веществ:

концентрация А (моль/л):

0,20

0,40

0,50

0,60

0,20

0,20

концентрация В (моль/л):

0,20

0,40

0,20

0,80

0,80

1,00

скорость реакции (усл. ед.):

0,32

0,64

0,32

1,28

1,28

1,60

Выведите кинетическое уравнение реакций. Определите, как изменяется её скорость при увеличении давления в 2 раза.

486.    Реакция

2NO(r) + 02(г) = 2NO2(r)

имеет второй порядок по N0 и первый по 02. Скорость этой реакции при концентрациях оксида азота (II) 0,3 моль/л и кислорода 0,15 моль/л равна 1,2-10 моль/(л-с). Определите численное значение и единицу измерения константы скорости реакции.

487.    Константа скорости простой реакции

Щг) + Ь(г) = 2Ш(г)

при некоторой температуре равна 0,16. Исходные концентрации водорода и йода равны 0,04 и 0,05 моль/л. Определите начальную скорость реакции и скорость её в тот момент, когда концентрация водорода уменьшилась вдвое.

488.    В простой тримолекулярной реакции

2Ш(г) + 02(г) = 2ШО(г)

концентрации оксида азота (II) и хлора до начала реакции были равны 0,4 и 0,3 моль/л. Как изменилась скорость этой реакции, по сравнению с первоначальной, в тот момент, когда провзаимодействовала половина оксида азота (II)?

489.    Как влияет температура на скорость реакций? Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 3. Как изменяется ско-

о    о

рость этой реакции при повышении температуры от 80 С до 130 С?

490.    Что показывает температурный коэффициент скорости химической реакции? Во сколько раз увеличивается константа скорости реакции при повышении температуры на 40 градусов, если температурный коэффициент скорости реакции равен трем? Как при этом изменяется скорость реакции?

491.    Напишите формулировку правила Вант-Гоффа. На сколько градусов следует повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 50 раз, если температурный коэффициент её скорости равен 1,8?

492. Почему правило Вант-Гоффа называется эмпирическим? Вычислите температурный коэффициент скорости реакции, если константа её скорости при 100 °С равна 6 10 , а при 150 °С она равна 7,2-10 .

493.    Вычислите температурный коэффициент скорости реакции, если константа её скорости при 120 С равна 5,9-10 , а при 170 С - 6,7-10 .

494.    Температурный коэффициент скорости одной реакции равен 3, а второй - 4. При некоторой температуре константы скоростей реакций одинаковы. На сколько градусов необходимо повысить температуру, чтобы константа скорости второй реакции превысила константу скорости первой реакции в 5 раз?

495.    Как записывается в обычном и логарифмическом виде и какое значение имеет уравнение Аррениуса? Вычислите энергию активации реакции

CO + H2O = CO2 + H2,

константа скорости которой при 288 К и 313 К равна 3,1-Ю-4 и 8,2-10-3.

496. Объясните физико-химический смысл понятия «энергия активации химической реакции». Константа скорости реакции

2HI = H2 + I2

при 673 К равна 2,2-10-4, а при 973 К равна 8,33. Вычислите энергию активации этой реакции.

497. Разложение озона на кислород по уравнению 2O3 = 3O2 характеризуется энергией активации 100 кДж/моль. Чему равна константа

скорости этой реакции при 100 С, если при 0 С она равна 2-10 ?

498. Реакция 2NO = N2 + O2 характеризуется большим значением энергии активации (290 кДж/моль), а реакция 2NO + O2 = 2NO2 - небольшим (10 кДж/моль). Как изменяются скорости этих реакций при повышении температуры от 27 С до 37 С? Согласуется ли такое изменение скоростей реакций с правилом Вант-Гоффа?

499.    Энергия активации для реакции

2HI = H2 + I2

равна 184 кДж/моль (без катализатора) и 107 кДж/моль (в присутствии катализатора - золота). Во сколько раз увеличивается скорость реакции в присутствии катализатора (при одной и той же температуре)?

500.    Приведите примеры химических производств с применением катализаторов. С какой целью в этих производствах используются катализаторы? Реакция

2SO2 + O2 = 2SO3

имеет энергию активации 200 кДж/моль без катализатора и 100 кДж/моль в присутствии катализатора. Во сколько раз увеличивается константа скорости этой реакции в присутствии катализатора при температуре 400 К?

Глава 3.4. Химическое равновесие

Константа химического равновесия и равновесные концентрации веществ. Определение выхода обратимых реакций по константе равновесия. Смещение равновесия. Определение константы равновесия реакции по значению её энергии Гиббса.

501.    Объясните состояние химического равновесия с позиций химической термодинамики и химической кинетики. Напишите выражения закона действующих масс через равновесные концентрации и равновесные давления газов для обратимых реакций:

а)    N2(0 + 3Н2(г) 2КИз(г)

б)    Без04(к) + 4СО(г) ^4 3Fe(x) + 4С02(г)

502.    Объясните физико-химический смысл константы химического равновесия. Напишите выражения константы равновесия через равновесные концентрации и равновесные парциальные давления газов для обратимых реакций:

а)    4НС1(г) + 02(г) ±4 2СЬ(г) + 2Н20(г)

б)    CaO(x) + H2O(0 U Ca(OH)2(x)

503.    Какое состояние обратимой реакции называется состоянием химического равновесия, каковы его признаки? Напишите выражение закона действующих масс через равновесные концентрации и парциальные давления газов для обратимых реакций:

а) CO(^ + H2O(0    C02(г) + H2(г)

б)    ^O(r) ^ Cu(x) + 02(г)

504.    Чем отличается истинное химическое равновесие от ложного? Приведите примеры истинных и ложных равновесий. Напишите выражения для константы равновесия через равновесные концентрации и равновесные парциальные давления газов для обратимых реакций:

а)    3O2(0 ^ 20з(г)

б)    Na2CO3(x) + Ш2(г) + H20(г) ^4 2NaHCO3(x)

505. Как записывается в математическом виде закон действующих масс для химического равновесия? Напишите его выражение через равновесные концентрации и равновесные парциальные давления для обратимых реакций:

а)    N2(0 + 02(г) ±4 2N0(^

б)    3Fe(x) + 4Н20(г) ^4 Без04(к) + 4Н2(г)

506. Какие факторы влияют на величину константы химического равновесия? Напишите выражения для расчета константы равновесия через равновесные концентрации и равновесные парциальные давления газов для обратимых реакций:

а)    Н2(г) + 12(г) ±4 2Н1(г)

б)    MgO(x) + С02(г) ^4 MgC03(x)

507.    При состоянии равновесия обратимой реакции

N2(0 + 3H2(г) ±4 2NHз(г)

концентрации азота, водорода и аммиака равны 3, 9 и 4 моль/л. Определите константу равновесия и исходные концентрации азота и водорода.

508.    При некоторой температуре равновесие реакции

CO + Cl2 ±4 C0Cl2

установилось при концентрациях: [CO] = 0,2 моль/л; [Cl2] = 0,3 моль/л; [C0Cl2] = 1,2 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации оксида углерода (II) и хлора.

509.    Исходные концентрации оксида углерода (II) и паров воды одинаковы и равны 0,03 моль/л. Определите равновесные концентрации CO, H20 и H2 в системе

CO + H2O U С02 + H2,

если равновесная концентрация C02 равна 0,01 моль/л. Вычислите константу равновесия.

510.    Константа равновесия реакции

FeO(x) + С0(г) ^4 Fe(x) + С02(г)

при некоторой температуре равна 0,5. Определите равновесные концентрации CO и C02, если исходные концентрации этих веществ были равны 0,05 моль/л для CO и 0,01 моль/л для C02.

511. Для реакции

Н2(г) + Бг2(г) ±7 2ИБг(г)

константа равновесия при некоторой температуре равна 1. Определите состав (в объемных %) равновесной смеси, если исходная смесь состояла из трех молей водорода и двух молей брома.

512.    Определите константу равновесия реакции

N204(0 ±7 2NO2(D,

если исходная концентрация N204 составляла 0,08 моль/л, а к моменту наступления равновесия прореагировало 50 % N204.

513.    Константа равновесия реакции

Н2(г) + I2O) ±7 2Н1(г)

при некоторой температуре равна 40, исходные концентрации водорода и йода одинаковы и составляют 0,01 моль/л. Определите равновесную концентрацию и выход йодоводорода.

514.    Сколько моль HI образуется из одного моля I2 и двух молей Н2 по обратимой реакции

Н2(г) + 0(г) U 2Н1(г),

если константа равновесия равна 50? Чему равен выход Н1 в процентах от теоретического?

515.    Константа равновесия реакции

2Н1(г) ±5 Н2(г) + Ь(г)

-2

при некоторой температуре равна 2-10 . Определите степень разложения HI при этой температуре.

516.    Вычислите степень атомизации хлора (разложение молекул на атомы: Cl2 ±7 2C1) при некоторой температуре, если исходная концен-

-4

трация хлора равна 0,04 моль/л, а константа равновесия равна 4,2-10 .

517.    Константа равновесия реакции

С0(г) + Н2(г) ±7 С02(г) + Н2(г)

при некоторой температуре равна 1. Определите состав равновесной смеси газов, если исходные концентрации С0 и Н2 были равны 1 моль/л.

518.    При некоторой температуре константа равновесия реакции

РС15(г) 5 РС1з(г) + С12(г)

равна 125. Сколько процентов РС15 разлагается при этой температуре, если исходная концентрация этого вещества равна 0,3 моль/л?

519.    Какое правило описывает влияние внешних воздействий на смещение химического равновесия? В каком направлении смещается равновесие реакций

2СО(г) + 02(г) ^ 2С02(г); АН = -566 кДж/моль

Щг) + 02(г) ±4 2N0(r); АНо = 180 кДж/моль а) при понижении температуры? б) при повышении давления?

520.    Принцип смещения химического равновесия (принцип Ле Ша-телье) имеет несколько формулировок. Приведите формулировку, которую Вы считаете наиболее понятной. Определите направление смещения равновесия реакций

2Н2(г) + 02(г) ±4 2Н20(г); АН° = -483,6 кДж/моль

СаС03(к) ±4 Са0(к) + С02(г); АН° = 179,0 кДж/моль а) при повышении температуры? б) при понижении давления?

531. Промышленное получение аммиака проводится по обратимой реакции

N2(^ + 3 Н2(г) ±4 2NH3(г); АН° = -92,4 кДж/моль

Проанализируйте влияние всех возможных внешних воздействий на направление смещения равновесия этой реакции: а) повышение и понижение температуры; б) повышение и понижение давления; в) повышение и понижение концентрации азота, водорода, аммиака; г) введение катализатора; д) введение сорбента - поглотителя аммиака, водорода, азота.

522. Какие воздействия на обратимую реакцию

4НС1(г) + 02(г) ±4 2С12(г) + 2Н20(г); АН° = -116,4 кДж/моль

приводят к смещению ее равновесия: а) в сторону реагентов; б) в сторону продуктов реакции?

523. При каких внешних условиях следует проводить обратимую реакцию:

3Бе(к) + 4Н20(г) ±4 Бе304(к) + 4Н2(г); АН° = -49,9 кДж/моль, чтобы выход водорода был максимальным?

524. Углекислый газ, выдыхаемый человеком в замкнутых помещениях (космические станции, подводные лодки), можно поглощать оксидом магния по обратимой реакции:

Mg0(x) + С02(г) ±4 MgC03(к); АН° = -117,7 кДж /моль

При каких условиях оксид магния будет поглощать CO2, а при каких будет идти регенерация (восстановление) поглотителя?

525.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

СаО(к) + Н20(г) ^ Са(ОН)2(к)

при 300 К и 1000 К и сделайте вывод о влиянии температуры на её величину. Согласуются ли результаты расчетов с принципом Ле Шателье?

526.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

к203(г) ±7 КО(г) + К02(г)

при 0 °С и 100 °С и сделайте вывод о влиянии температуры на состояние равновесия. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

527.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

2Н20(г) ±7 2 Н2(г) + 02(г)

при 500 К и 1000 К и сделайте вывод о влиянии температуры на состояние равновесия. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

528.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

Zn0(x) + Н2(г) ^ Zn(x) + Н20(г)

при 300 К и 1000 К и сделайте вывод о влиянии температуры на состояние равновесия. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

529.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

FeO(x) + Н2(г) ±7 Fe(x) + Н20(г)

при 500 К и 1000 К и сделайте вывод о влиянии температуры на состояние равновесия. Согласуется ли он с принципом Ле Шателье?

530.    По термодинамическим данным вычислите константу химического равновесия реакции

2Ш(г) ±5 Н2(г) + Ь(г)

при 400 К. Определите, какая часть (в %) йодоводорода разлагается при этой температуре при начальной концентрации 0,001 моль/л. Соответствуют ли результаты расчетов принципу Ле Шателье?

РАЗДЕЛ 4. РАСТВОРЫ

Глава 4.1. Способы выражения концентрации растворов

Способы выражения концентрации растворов. Переход от одних

способов к другим. Расчеты на приготовление растворов. Изменение

концентрации раствора при разбавлении или выпаривании. Смешивание

растворов. Стехиометрические расчеты по реакциям в растворах.

531.    Перечислите наиболее распространенные способы выражения концентрации растворов. Приведите определение и примеры способа, который называется «массовая доля растворенного вещества». Какой объем воды и какая масса гидроксида калия потребуются для приготовления 10 л раствора с массовой долей 40 % (плотность 14000 кг/м )?

532.    Какая масса железного купороса FeSO4-7H2O требуется для приготовления 5 кг раствора с массовой долей сульфата железа 10 %?

533. Какой объем (измеренный при н.у.) хлороводорода и какой объем воды потребуются для получения одного литра соляной кислоты с массовой долей HCl 30 %, если плотность раствора равна 1,15 г/мл?

534.    Перечислите наиболее распространенные способы выражения концентрации растворов. Приведите определение способов, которые называются «молярная концентрация» и «молярная концентрация эквивалентов растворенного вещества», приведите примеры. В 500 мл серной кислоты содержится 196 г H2SO4. Определите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов растворенного вещества.

535.    Какая масса сульфата алюминия потребуется для приготовления двух литров децимолярного раствора? Чему будет равна молярная концентрация эквивалентов Al2(SO4)3 в этом растворе?

536.    Молярная концентрация NH3 в концентрированном растворе аммиака, полученном при 15 С, равна 18. Какой объем NH3, измеренный при н.у., затрачивается на приготовление одного литра раствора?

537.    Какая масса карбоната натрия содержится в 0,5 л раствора, если молярная концентрация эквивалентов Na2CO3 в этом растворе равна 0,25 н.? В каком объеме раствора содержится 8 г сульфата меди, если молярная концентрация эквивалентов CuSO4 в растворе равна 0,1 н.?

538.    Приведите определение способа выражения концентрации растворов, который называется «моляльность». В 5 л воды растворено 460 г глицерина C3H5(OH)3. Чему равна моляльность раствора?

539.    Перечислите наиболее распространенные способы выражения концентрации растворов. Приведите определение способа, который называется титром. Определите титр растворенного вещества: а) в 0,1 М растворе соляной кислоты; б) в 0,1 н. растворе серной кислоты; в) в растворе азотной кислоты с массовой долей HNO3 31,5 % (р = 1,19).

540.    Перечислите наиболее распространенные способы выражения концентрации растворов. Приведите определение способа, который называется мольной долей вещества в растворе. Определите мольные доли компонентов в водном растворе глюкозы, массовая доля C6H12O6 в котором равна 18 %.

541. Определите массовую долю HNO3 в растворе, молярная концентрация которого равна 4,б5 М, а плотность р = 1,15.

542.    Плотность 26%-го раствора гидроксида калия равна 1,24 г/мл. Чему равна молярная концентрация, моляльность и титр раствора?

543.    Вычислите молярную и эквивалентную концентрации, моляльность, титр и мольную долю растворенного вещества для раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 36 % и плотностью 1,22.

544.    Вычислите молярную концентрацию эквивалента (эквивалентную концентрацию) H2SO4 в растворе серной кислоты с массовой долей 11,6 %; плотность раствора равна 1,08 кг/л.

545.    Из одного килограмма раствора щелочи с массовой долей NaOH 10 % выпарили 200 г воды. Чему равна массовая доля NaOH в новом растворе?

546.    Из 400 г раствора некоторой соли с массовой долей 20 % при охлаждении выделилось 50 г растворенного вещества. Чему равна массовая доля этого вещества в оставшемся растворе?

547.    Сколько граммов раствора нитрата натрия с массовой долей NaNO3 30 % необходимо добавить к 300 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10 %?

548.    До какого объема надо разбавить 500 мл 20%-го раствора NaCl (р = 1,152), чтобы получить раствор с массовой долей хлорида натрия 4,5 % и плотностью 1,029?

549.    Какую массу 20%-го раствора гидроксида калия надо прибавить к одному килограмму 50%-го раствора, чтобы получить раствор с массовой долей KOH 25 %?

550.    Определите массовую долю Ca(NO3)2 в растворе, полученном смешиванием 300 г 10%-го и 500 г 2%-го раствора нитрата кальция.

551.    Вычислите, какой объем раствора серной кислоты с массовой долей H2SO4 11,6 % (плотность 1,08) и какой объем воды требуется для приготовления 250 мл децимолярного раствора серной кислоты.

552.    Вычислите, какой объем раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 20 % (плотность 1,10) и какой объем воды требуется для приготовления одного литра раствора с молярной концентрацией эквивалентов HCl 0,1 н.

553.    Для нейтрализации 50 мл раствора серной кислоты израсходовано 25 мл раствора щелочи с эквивалентной концентрацией 0,4 н. Определите эквивалентную концентрацию раствора серной кислоты.

554.    Какой объем раствора соляной кислоты с эквивалентной концентрацией 0,5 н. необходим для осаждения в виде хлорида серебра

всех катионов серебра Ag , содержащихся в 500 мл раствора AgNO3 с эквивалентной концентрацией 0,2 н.?

555.    Для нейтрализации 20 мл раствора щелочи, титр которого равен 0,012, израсходовано 24 мл кислоты, молярная концентрация эквивалента которого равна 0,25 н. Определите эквивалентную массу щелочи. Какая это щелочь?

556. Какой объем 15%-го раствора серной кислоты (р = 1,10) потребуется для реакции с 24,3 г магния?

557.    Какой объем двумолярного раствора серной кислоты потребуется для реакции с 650 мл 20%-го раствора K2CO3 (р = 1,189), какой газ выделится при этом и чему будет равен его объем при н.у.?

558.    Какой объем раствора аммиака с массовой долей NH3 23 % и плотностью 0,916 требуется для реакции с 0,75 л шестимолярного раствора соляной кислоты? Какое вещество образуется в реакции и чему равна его масса?

559.    Для осаждения сульфата бария из 100 мл 15%-го раствора BaCl2 потребовалось 14,4 мл раствора серной кислоты. Вычислите молярную и эквивалентную концентрации и титр раствора H2SO4.

560.    К 100 мл раствора с массовой долей хлорида бария 20 % и плотностью 1,203 прибавили раствор сульфата хрома (III) в избытке. Определите массу образовавшегося осадка BaSO4.

Энтальпия растворения и гидратации вещества. Растворимость. Понижение давления пара, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов неэлектролитов. Осмотическое давление. Определение молекулярных масс неэлектролитов по свойствам их растворов.

561.    При растворении 10 г хлорида аммония в 233 мл воды температура понизилась на 2,8 градуса. Определите энтальпию растворения NH4Cl, считая удельную теплоемкость раствора равной теплоемкости воды 4,2 Дж/(г-К).

562.    При растворении 10 г гидроксида натрия в 250 мл воды температура повысилась на 9,7 градуса. Определите энтальпию растворения NaOH, принимая удельную теплоемкость раствора равной теплоемкости воды 4,2 Дж/(г-К).

563.    При растворении в воде 10 г безводного хлорида кальция выделяется 6,82 кДж, а при растворении 10 г кристаллогидрата CaCl2*6H2O поглощается 0,87 кДж. Вычислите энтальпию гидратации хлорида кальция.

564.    При растворении 4,0 г безводного сульфата меди в 0,2 л воды температура повысилась на 2 градуса. Определите энтальпию гидратации CuSO4, если энтальпия растворения кристаллогидрата CuSO4*5H2O равна 11,72 кДж/моль. Удельную теплоемкость раствора принять равной теплоемкости воды 4,2 Дж/(г*К).

565.    Энтальпия растворения нитрата аммония равна 26,32 кДж/моль. Какую массу NH4NO3 надо растворить в 0,2 л воды, чтобы понизить температуру на 5 градусов? Удельная теплоемкость полученного раствора равна 3,77 Дж/(г-К).

566.    Для насыщения 25 г воды требуется 8,75 г хлорида натрия (при 25 С). Вычислите коэффициент растворимости хлорида натрия.

o

567.    При температуре 20 С в 50 мл воды растворяется 0,003 моль нитрата цинка. Определите коэффициент растворимости этой соли.

568.    В насыщенном при 90 С растворе массовая доля дихромата калия равна 45,2 %. Определите коэффициент растворимости вещества при этой температуре.

569.    Коэффициент растворимости нитрата калия при 20 С равен 31,6. Чему равна массовая доля KNO3 в насыщенном при этой температуре растворе?

570. Коэффициент растворимости нитрата калия в воде при 35 С

О

равен 55, а при 75 С - 150. Какие массы KNO3 потребуются для приготовления насыщенных при этих температурах растворов массой 60 г?

571. Коэффициент растворимости карбоната калия при 100 С равен 155, а при 0 С - 111. Определите массу K2CO3, кристаллизующегося из

ОО

770 г насыщенного при 100 С раствора при охлаждении его до 0 С.

572. Нитрат свинца (II) растворили в 200 мл воды при 60 С до по-

О

лучения насыщенного раствора, а затем раствор охладили до 10 С. Определите массу выпавшей в осадок соли, если коэффициент растворимости Pb(NO3)2 при этих температурах равен 90 и 46, соответственно.

573. При охлаждении насыщенного при 100 С раствора нитрата натрия до 20 С выделилось 120 г NaNO3. Определите, какой была масса раствора и содержание в нем воды и соли, если коэффициент растворимости NaNO3 при указанных температурах равен 176 и 88.

574. Коэффициент абсорбции сероводорода в воде при 20 С и давлении 101325 Па равен 2,91. Вычислите массовую долю H2S в насыщенном растворе сероводородной кислоты при 20 С?

575. Коэффициент абсорбции углекислого газа в воде равен 0,878. Под каким давлением должен находиться углекислый газ, чтобы при растворении его в воде получился раствор с массовой долей CO2 1 %?

576.    Определите давление насыщенного пара над водным раствором сахара при 100 °С, массовая доля C12H22O11 в котором равна 10 % . Ответ выразите в Па и в мм рт. ст.

О

577.    Известно, что при 42 С давление насыщенного пара воды равно 8199,325 Па (61,5 мм рт. ст.). Как изменится давление, если при этой температуре в 540 мл воды растворить 36 г глюкозы C6H12O6?

578.    Давление пара над раствором 10,5 г неэлектролита в 200 г ацетона равно 21854,40 Па. Давление пара чистого ацетона (СН3)2СО при этой температуре равно 23939,35 Па. Определите молекулярную массу неэлектролита.

о

579.    Давление пара воды при 80 С равно 47375 Па, а давление пара раствора неэлектролита при этой же температуре - 33310 Па. Какое количество воды приходится на один моль растворенного вещества в этом растворе?

580.    При какой температуре замерзает водный раствор этилового спирта, если массовая доля C2H50H в нем равна 25 %?

581.    При какой температуре кипит водный раствор глюкозы, если массовая доля C6H1206 в нем равна 10 %?

582.    При растворении 1,6 г неэлектролита в 250 мл воды был получен раствор, который замерзает при температуре -0,2 С. Определите молекулярную массу растворенного вещества.

583.    В одном литре воды растворено 27 г неэлектролита. Раствор закипает при 100,78 0С. Определите молекулярную массу растворенного вещества.

0

584.    Раствор 9,2 г йода в 100 г метанола закипает при 65,0 С, а чис-

0

тый метанол кипит при 64,7 С. Из скольких атомов состоит молекула йода в растворе метанола? Эбуллиоскопическая постоянная метанола равна 0,84.

585.    Раствор, содержащий 0,81 г серы в 100 г бензола (эбуллиоскопическая постоянная 2,57) кипит при температуре на 0,081 С выше, чем чистый бензол. Из скольких атомов состоит молекула серы?

586.    Для приготовления антифриза смешали 30 л воды и 9 л глице-

3

рина C3H5(OH)3. Плотность глицерина 1261 кг/м . Чему равна температура замерзания приготовленного антифриза?

587.    Вычислите массу этиленгликоля C2H4(OH)2, которую необходимо прибавить на каждый литр воды для приготовления антифриза с

0

температурой замерзания -15 С.

588.    Определите осмотическое давление при 20 С раствора сахара с массовой долей Q2H220n 4 % и плотностью 1,014. Ответ выразите в Па и атм.

589.    Определите температуру, при которой осмотическое давление раствора, содержащего 45 г глюкозы C6H1206 в одном литре воды, равно 607950 Па.

590.    Определите формулу органического соединения, массовые доли углерода, водорода и кислорода в котором равны 39,56 % (С), 7,69 % (Н) и 52,75 % (О), а осмотическое давление раствора, содержащего в одном литре воды 72 г этого соединения, при 0 С равно 9,00-105 Па.

Диссоциация кислот, оснований, солей. Константа диссоциации, степень диссоциации и изотонический коэффициент. Сила кислот и оснований.

Закон разбавления Оствальда. Кажущаяся степень диссоциации сильных

электролитов. Схемы и константы нестойкости комплексных соединений.

591.    Какие вещества называются электролитами? По какому признаку, согласно теории электролитической диссоциации, вещества относятся к классам кислот, оснований и солей? Почему кислые и основные соли иногда называют промежуточными соединениями?

592.    Какими условиями определяется возможность электролитической диссоциации вещества? Какая величина характеризует ионизирующую способность растворителя, чему равна эта величина для воды, спирта, бензола, жидкого фтороводорода? Покажите схематически на конкретном примере механизм электролитической диссоциации ионного соединения в водном растворе.

593.    Объясните, почему водный раствор хлорида натрия проводит электрический ток, а спиртовый раствор этого же вещества при той же концентрации и температуре практически не электропроводен?

594.    Приведите названия, определения и обозначения величин, которые применяются для количественной характеристики процесса электролитической диссоциации. Какая из них является постоянной величиной независимо от концентрации раствора?

595.    На какие группы подразделяются электролиты по величине константы их диссоциации? Приведите примеры представителей этих групп и напишите уравнения их электролитической диссоциации.

596.    Для всех данных веществ напишите схемы электролитической диссоциации, для обратимых процессов напишите выражения для расчета константы диссоциации: K2SO4, Ca(OH)2, Н3Р04, КНСО3, Fe(0H)Cl2, Аl(0H)3. Для амфотерного соединения напишите схемы диссоциации по типу кислоты и основания.

597.    Задание в № 596 для веществ: гидроксид бария, ортомышьяковая кислота, гидросульфат калия, хлорид дигидроксожелеза (III), гидроксид цинка.

598. Задание в № 596 для веществ: нитрат кальция, гидроксид стронция, дигидрофосфат натрия, гидроксид бериллия, нитрат гидро-ксоалюминия.

599.    Задание в № 596 для веществ: дихромат калия, серная кислота, гидросульфид калия, нитрат дигидроксоалюминия, гидроксид олова (II).

600.    Задание в № 596 для веществ: гидроксид лития, сероводородная кислота, гидрофосфат калия, хлорид дигидроксохрома (III), гидроксид олова (IV).

Ответы к задачам по химии Стась from zoner

Категория: Химия | Добавил: Админ (03.08.2016)
Просмотров: | Теги: Стась | Рейтинг: 2.0/1


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar