Контрольные задания по дисциплине Химия

Контрольные задания по дисциплине «Химия»

для студентов 1 курса Политехнического факультета

направления 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»

дневной формы обучения

Контрольная работа №1.

Химическая термодинамика. Химическая кинетика и равновесие

Вариант 1

1. Что называется внутренней энергией, энтальпией?

 

2. Определите количество теплоты, выделяющееся при гашении 100 кг извести водой при 25 °С, если известны стандартные теплоты образования веществ, участвующих в химической реакции:

Δ_fH˚₂₉₈ (CaO кр) = -635,1;

Δ_fH˚₂₉₈ (Н₂О ж) = -285,84;

Δ_fH˚₂₉₈ (Ca(OН)₂ кр) = -982,2.

 

3. Исходя из Δ_fG˚₂₉₈ соединений, участвующих в реакции, определите, возможна ли реакция:

Al₂O₃ (кр) + 3SO₃ (г) ® Al₂(SO₄)₃ (кр)

 

4. В какую сторону сместится равновесие реакции:

NiO (кр) « Ni (кр) + O₂ (г) – Q; Δ_rH = 262 кДж

при понижении температуры, при понижении давления?

 

5. Во сколько раз изменится константа скорости реакции при увеличении температуры от 500 до 1000 К, если энергия активации равна 95,5 .

 

6. Вычислите константу равновесия химической реакции:

 

2SO₂ (г) + O₂ (г) « 2SO₃ (г),

протекающей в закрытом сосуде при постоянной температуре. Начальные концентрации веществ равны (): С(SO₂) = 0,08; C(O₂) = 0,06. К моменту наступления равновесия в смеси остаётся 20% первоначального количества SO₂.

Вариант 2

1. Вычислите теплоту образования Fe₃O₄, исходя из реакции, протекающей по уравнению:

8Al + 3Fe₃O₄ ® 4Al₂O₃ + 9Fe + 3349,9 кДж

если теплота образования Al₂O₃ равна –1675 . Сформулируйте закон, на основе которого решаются подобные задачи.

 

2. Определите Δ_rS˚₂₉₈ системы: H₂ (г) + S (ромб) ® H₂S (г)

 

3. Вычислите Δ_rG˚₂₉₈ системы PbO₂ + Pb ® 2PbO на основании Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈ реагирующих веществ. Определите, возможна ли эта реакция.

 

4. Укажите факторы, влияющие на скорость химической реакции. Сформулируйте правило Вант-Гоффа.

 

5. Определите энергию активации реакции, если при увеличении температуры от 500 до 1000 К константа скорости реакции возросла в 100 раз.

 

6. Константа равновесия химической реакции H₂ (г) + I₂ (г) ® 2HI (г) при некоторой температуре равна 4. Рассчитайте равновесную концентрацию HI, если исходные концентрации H₂ и I₂ равны соответственно 0,030 и 0,012 .

Вариант 3

1. В каких случаях возможно самопроизвольное протекание химических реакций при стандартных условиях, если принять ½DH°½>>½TDS°½?

 

2. Восстановление диоксида свинца водородом протекает по уравнению:

PbO₂ (кр) + H₂ (г) ® PbO (кр) + H₂O (ж); Δ_rH˚₂₉₈ = -182,8 кДж

Определите стандартную теплоту образования PbO₂.

 

3. Рассчитайте Δ_rS˚₂₉₈ реакции разложения бертолетовой соли, если:

S˚₂₉₈(KClO₃) = 142,97,

S˚₂₉₈(KCl) = 82,68.

 

4. Даны следующие системы:

С (гр) + Н₂О (г) « СО (г) + Н₂ (г); Δ_rH = 131,4 кДж

Н₂ (г) + Cl₂ (г) « 2HCl (г); Δ_rH = -175,7 кДж

РCl₅ (г) « PCl₃ (г) + Cl₂ (г) + Q

CO (г) + Сl₂ (г) « СOCl₂ (г) – 109,6 кДж

Укажите, какая из систем (1) – (4) является гомогенной? Для каких из реакций (1) – (4) равновесие сместится влево при повышении температуры?

 

5. Вычислите энергию активации реакции разложения диоксида азота: 2NO₂® 2NO + O₂,

если константы скорости реакции при 600 и 640 К соответственно равны 83,9 и 407,0.

 

6. Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 70 °С, если температурный коэффициент реакции равен 2?

 

Вариант 4

1. Почему при низких температурах критерием, определяющим направление самопроизвольного процесса реакций, может служить знак DH , а при достаточно высоких температурах таким критерием является знак DS?

 

2. При растворении 16 г СаО в воде выделяется 19,3 кДж теплоты. Определите стандартную теплоту образования Са(ОН)₂.

 

3. Вычислите изменение энтропии при стандартных условиях в следующей реакции:

СН₄ (г) + 4Cl₂ (г) ® ССl₄ (ж) + 4HCl (г)

S˚₂₉₈(СCl₄ ж) = 216,19.

 

4. В каких единицах выражается концентрация газообразных и жидких веществ (укажите размерность)?

 

5. Константа скорости реакции А + 2В ® 3С равна 0,6 . Начальные концентрации А и В равны соответственно 2,0 и 2,5 . В результате реакции концентрация вещества В оказалась равной 0,5 . Вычислите, какова концентрация вещества А и начальная скорость реакции.

 

6. Рассчитайте константу равновесия К химической реакции при 1000 К, если стандартная энергия Гиббса реакции равна при этой температуре –19,1 .

Вариант 5

1. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

С (гр) + СО₂ (г) ® 2СО (г);

N₂ (г) + 2О₂ (г) ® 2NO₂ (г);

N₂ (г) + О₂ (г) ® 2NO (г).

Почему в этих реакциях Δ_rS˚₂₉₈ имеет значения >0, <0, »0?

 

2. В каком направлении нижеприведённая реакция будет протекать самопроизвольно:

Fe₂O₃ (кр) + 3Н₂ (г) « 2Fe (кр) + 3Н₂О (г)

Необходимые для расчёта Δ_rG˚₂₉₈ реакции значения Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈ веществ – участников реакции возьмите из справочника.

 

3. Тепловой эффект реакции: SO₂ (г) + 2Н₂S (г) ® 3S (ромб) + 2Н₂О (ж)

равен –234,50 кДж. Определите стандартную теплоту образования H₂S.

 

4. Какие вещества называются катализаторами? Что такое положительный и отрицательный катализаторы? Как влияет катализатор на скорость химической реакции, на истинное равновесие?

 

5. Определите энергию активации реакции, если при изменении температуры от 330 до 400 К константа скорости реакции увеличилась в 10⁵ раз.

 

6. Вычислите константу равновесия реакции: СО (г) + Н₂О (г) « СО₂ (г) + Н₂ (г)

если начальные концентрации веществ ():

С(СО) = 0,01; С(Н₂О) = 0,02; С(Н₂) = 0,01; С(СО₂) = 0,01.

Концентрация СО в состоянии равновесия равна 0,007.

Вариант 6

1. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

2SO₂ (г) + О₂ (г) ® 2SO₃ (г);

Ca(OH)₂ (кр) ® CaO (кр) + Н₂О (г);

Н₂ (г) + Cl₂ (г) ® 2HCl (г).

Почему в этих реакциях Δ_rS˚₂₉₈ имеет значения >0, <0, »0?

 

2. В каком направлении будет протекать реакция получения аммиака:

NH₄Cl (кр) + NaOH (кр) ® NaCl (кр) + Н₂О (г) + NH₃ (г),

если реагирующие вещества взяты в стандартных условиях?

 

3. Вычислите стандартную теплоту образования сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁, если тепловой эффект реакции: С₁₂Н₂₂О₁₁ (кр) + 12О₂ (г) ® 12СО₂ (г) + 11Н₂О (ж) равен –5646,73 кДж.

 

4. Какие химические процессы называются обратимыми и необратимыми? Приведите примеры практически обратимых и совершенно необратимых процессов.

 

5. Вычислите во сколько раз возрастает скорость реакции при увеличении температуры на 40°С, если температурный коэффициент этой реакции равен 3.

 

6. Константа скорости гетерогенной реакции: FeO (кр) + СО (г) « Fe (кр) + СО₂ (г) равна 0,5. Чему равны равновесные концентрации СО и СО₂, если их начальные концентрации равны (): С (СО) = 0,05; С (СО₂) = 0,01?

 

Вариант 7

1. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него. Приведите примеры использования закона Гесса.

 

2. При образовании 2,69×10^{-2 кг хлорида меди (}II) из простых веществ выделяется 41,17 кДж теплоты. Найдите теплоту образования хлорида меди (II).

 

3. Исходя из величин Δ_fG˚₂₉₈ соединений, участвующих в реакции, определите, возможна ли реакция: Al₂O₃ (кр) + 2SO₃ (г) ® Al₂(SO₄)₃ (кр).

 

4. В чём состоит различие в выражениях констант равновесия гомогенных и гетерогенных процессов (приведите примеры)?

 

5. Во сколько раз изменится константа скорости реакции при увеличении температуры от 500 до 1000 К, если энергия активации равна 95,5 .

 

6. При синтезе фосгена имеет место равновесие реакции: Cl₂ (г) + СО (г) « СОCl₂ (г). Определите исходные концентрации хлора и оксида углерода, если равновесные концентрации равны (): [Cl₂] = 2,5; [CO] = 1,8; [COCl₂] = 3,2. Рассчитайте константу равновесия.

 

Вариант 8

1. Что называется стандартным изменением энергии Гиббса, единица измерения энергии Гиббса?

 

2. Сколько теплоты выделится при разложении 54 г глюкозы по реакции:

С₆Н₁₂О₆ (кр) ® 2С₂Н₅ОН (ж) + 2СО₂ (г), если:

Δ_fH˚₂₉₈ (С₆Н₁₂О₆ кр) = -1273,00;

Δ_fH˚₂₉₈ (С₂Н₅ОН ж) = -276,98;

Δ_fH˚₂₉₈ (CO₂ г) = -393,51.

 

3. Определите изменение энтропии реакции при стандартных условиях:

4NH₃ (г) + 3О₂ (г) ® 6Н₂О (ж) + 2N₂ (г)

 

4. В какую сторону сместится равновесие реакции:

2СО (г) + О₂ (г) « 2СО₂ (г); Δ_rH° = -566,0 кДж

при повышении температуры, при понижении давления?

 

5. Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 2. На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость химической реакции увеличилась в 16 раз?

 

6. При установлении равновесия реакции:

4HCl (г) + O₂ (г) « 2Cl₂ (г) + 2Н₂О (г)

концентрации веществ – участников реакции равны соответственно ():

[HCl] = 0,1; [O₂] = 0,05; [Cl₂] = 0,9; [H₂O] = 0,9.

Рассчитайте константу равновесия и исходную концентрацию хлороводорода.

Вариант 9

1. В каких случаях возможно самопроизвольное протекание химической реакции, если принять ½DH°½<< ½TDS°½?

 

2. Тепловой эффект реакции:

SO₂ (г) + 2H₂S (г) ® 3S (ромб) + 2Н₂О (ж)

равен –234,50 кДж. Определите стандартную теплоту образования H₂S.

 

3. Используя значения Δ_fG˚₂₉₈ соединений, участвующих в реакции:

C₆H₆ (ж) + NH₃ (г) ® С₆Н₅NH₂ (ж) + Н₂ (г),

определите, возможна ли эта реакция, Δ_fG˚₂₉₈ (С₆Н₅NH₂ ж) = 149,08 .

 

4. Выведите уравнение константы химического равновесия для реакции:

MgO (кр) + СО₂ (г) « MgCO₃ (кр); D_rH° < 0.

Какими способами можно сместить химическое равновесие этой системы влево?

 

5. При 398 К реакция заканчивается за 18 мин. Через сколько времени эта реакция закончится при 453 К, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3?

 

6. Равновесие реакции: H₂ (г) + Cl₂ (г) « 2НCl (г) установилось при следующих концентрациях участвующих в ней веществ: (): [Н₂] = 0,25; [Cl₂] = 0,05; [HCl] = 0,9. Определите исходные концентрации хлора и водорода.

Вариант 10

1. Уменьшится или увеличится энтропия при переходе водяного пара в жидкость, кристаллического йода в парообразное состояние? Почему? Вычислите DS° для каждого превращения.

 

2. Определите Δ_fH˚₂₉₈ (Fe₂O₃ кр), если при реакции:

2Fe (кр) + Al₂O₃ (кр) ® Fe₂O₃ (кр) + 2Al (кр)

на каждые 80 г Fe₂O₃ поглощается 426,5 кДж теплоты.

 

3. Рассчитайте Δ_rG˚₂₉₈ реакции: N₂ (г) + 2H₂O (г) ® NH₄NO₂ (г) и сделайте вывод о возможности её протекания. Δ_fG˚₂₉₈ (NH₄NO₂ г) = 115,94 .

 

4. Выведите уравнение константы химического равновесия для реакции:

MgO (кр) + СО₂ (г) « MgCO₃ (кр); D_rH° < 0.

Какими способами можно сместить химическое равновесие этой системы влево?

 

5. Вычислите температурный коэффициент некоторой реакции, если константа скорости этой реакции при 120°С равна 5,88×10^-4, а при 170°С – 6,7×10^-2.

 

6. Равновесные концентрации веществ – участников реакции:

СН₃СООН (ж) + С₂Н₅ОН (ж) ® СН₃СООС₂Н₅ (ж) + Н₂О (ж)

равны соответственно (): [СН₃СООН ж] = 0,02; [С₂Н₅ОН ж] = 0,32; [СН₃СООС₂Н₅ ж] = 0,08; [Н₂О ж] = 0,08. Какими стали равновесные концентрации после смещения равновесия вследствие увеличения концентрации С₂Н₅ОН в 4 раза?

Вариант 11

1. Как должна изменится энтропия при эндотермическом процессе, чтобы он мог протекать самопроизвольно?

 

2. Определите стандартную теплоту образования сероуглерода CS₂, используя тепловой эффект следующей реакции:

CS₂ (ж) + 3О₂ (г) ® СО₂ (г) + 2SO₂ (г); Δ_rН˚₂₉₈ = -1075 кДж.

 

3. Определите Δ_rG˚₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению:

4NH₃ (г) + 5О₂ (г) ® 4NO (г) + 6Н₂О (г).

Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция в стандартных условиях?

 

4. При определённых условиях реакция хлороводорода с кислородом является обратимой:

4HCl (г) + О₂ (г) « 2Cl₂ (г) + 2Н₂О (г); Δ_rН = -116,4 кДж.

Какое влияние на равновесие системы окажут:

– увеличение давления,

– повышение температуры,

– введение катализатора?

 

5. При температуре 30°С реакция протекает за 25 мин, при 50°С – за 4 мин. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

 

6. При состоянии равновесия системы: СО (г) + Сl₂ (г) « COCl₂ (г) концентрация оксида углерода (II) равна 3; хлора – 0,3; фосгена – 2. Вычислите исходную концентрацию хлора и константу равновесия.

 

Вариант 12

1. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него. Приведите примеры использования закона Гесса.

 

2. Определите тепловой эффект реакции: CaO (кр) + СО₂ (г) ® СаСО₃ (кр), если при взаимодействии 140 г оксида кальция с углекислым газом выделяется 444 кДж теплоты.

 

3. Укажите, будет ли процесс 2Al (кр) + Fe₂O₃ (кр) ® 2Fe (кр) + Al₂O₃ (кр) протекать самопроизвольно. Значения Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈, необходимые для расчёта Δ_rG˚₂₉₈ найдите в справочнике.

 

4. Каким из указанных ниже способов можно увеличить выход водяного пара в реакции:

СО₂ (г) + Н₂ (г) « СО (г) + Н₂О (г); Δ_rН = -0,8 кДж

а) увеличить давление,

б) уменьшить давление,

в) увеличить концентрацию водорода,

г) уменьшить концентрацию углекислого газа.

 

5. Энергия активации реакции: 2HI (г) ® Н₂ (г) + I₂ (г) равна 186,4 . Рассчитайте константу скорости этой реакции при 700 К, если при 456 К константа скорости равна 0,942×10^-6 .

 

6. При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции: 2NO₂ « 2NO + O₂ установилось при концентрации диоксида азота, равной 0,8; оксида азота – 2,2; кислорода – 1,1. Вычислите константу равновесия реакции для этой температуры и исходную концентрацию диоксида азота.

Вариант 13

1. Уменьшится или увеличится энтропия при переходе кислорода в озон, воды в лёд? Почему? Определите DS° для каждого превращения.

 

2. Найдите теплоту образования оксида серы (IV), если известно, что при сжигании серы выделилось 74,225 кДж теплоты, и образовалось 0,016 кг оксида серы (IV).

 

3. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода (II) идёт по уравнению:

Fe₃O₄ (кр) + СО (г) ® 3FeO (кр) + CО₂ (г)

Вычислите Δ_rG˚₂₉₈ и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему Δ_rS˚₂₉₈ равно в этом процессе?

 

4. При определённых условиях реакция хлороводорода с кислородом является обратимой:

4HCl (г) + О₂ (г) « 2Cl₂ (г) + 2Н₂О (г); Δ_rН = -116,4 кДж.

Какое влияние на равновесие системы окажут:

– увеличение давления,

– повышение температуры,

– введение катализатора?

 

5. Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 70°С, если температурный коэффициент реакции равен 2?

 

6. При синтезе аммиака при некоторых условиях в равновесии находятся 0,1N₂; 0,2Н₂; 0,8NH₃. Вычислите константу равновесия и рассчитайте исходные концентрации азота и водорода.

Вариант 14

1. Что такое внутренняя энергия, энтальпия? Сформулируйте первый закон термодинамики.

 

2. Определите, какое количество теплоты выделится при сжигании 3 кг сероуглерода CS₂ (ж), если продуктами реакции сгорания сероуглерода являются CO₂ (г) и SO₂ (г). Расчёт сделайте с использованием стандартных теплот образования веществ – участников реакции.

 

3. Определите изменение энтропии в следующей реакции:

2Al (кр) + Cr₂O₃ (кр) ® 2Сr (кр) + Al₂O₃ (кр)

 

4. В какую сторону сместится равновесие в системе:

NiO (кр) « Ni (кр) + О₂ (г); Δ_rН° = 262

при понижении температуры, при понижении давления?

 

5. Вычислите энергию активации реакции разложения диоксида азота:

2NO₂ ® 2NO + O₂,

если константы скорости этой реакции при 600 К и при 640 К раны соответственно: 83,9 и 407,0 .

 

6. Константа скорости реакции: СО₂ (г) + Н₂ (г) « СО (г) + Н₂О (г) при 1100 К равна 1. Исходная концентрация оксида углерода (IV) составляет 0,2; водорода – 0,8. При каких концентрациях всех четырёх веществ установится равновесие.

 

Вариант 15

1. Какое из двух неравенств ΔS˚₂₉₈ > 0 или ΔS˚₂₉₈ < 0 отвечает изменению энтропии в процессах:

а) плавления льда;

б) кипения воды;

в) синтеза аммиака.

Ответ поясните.

 

2. Возможно ли самопроизвольное протекание следующей реакции:

2Hg₂Cl₂ ® 2HgCl₂ + 2Hg

Ответ подтвердите, рассчитав Δ_rG˚₂₉₈ этой системы.

 

3. Какое количество теплоты выделяется при превращении 1 кг красного фосфора в чёрный, если Δ_fН˚₂₉₈ (Р красный) = -17,45 , а Δ_fН˚₂₉₈ (Р чёрный) = -43,20 .

 

4. В какую сторону сместится равновесие процесса:

2СО (г) « СО₂ (г) + С (гр); Δ_rН˚₂₉₈ = -172,4 кДж

при повышении температуры, при повышении давления?

 

5. Разложение NO₂ на поверхности золота при высоких температурах протекает по уравнению: 2N₂O ® 2N₂ + O₂. Константа скорости данной реакции равна 5,1×10^-4при 1173 К. Начальная концентрация N₂O равна 3,2. Определите скорость реакции при заданной температуре в начальный момент времени и в тот момент, когда разложится 25% N₂O.

 

6. Определите равновесную концентрацию водорода в реакции: 2HI « H₂ + I₂, если исходная концентрация HI составляет 0,55 , а константа равновесия К_с = 0,12.

Вариант 16

1. Что такое энтропия? Сформулируйте второй закон термодинамики для изолированных систем.

 

2. Исходя из теплового эффекта реакции:

3СаО (кр) + Р₂О₅ (кр) ® Са₃(РО₄)₂ (кр); Δ_rН˚₂₉₈ = -739 кДж,

определите Δ_fН˚₂₉₈ ортофосфата кальция.

 

3. Рассчитайте Δ_rG˚₂₉₈ следующей реакции: Pb (кр) + CuO (кр) ® PbO (кр) + Cu (кр). При расчёте используйте значения Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈ веществ – участников реакции. Укажите, будет ли данная реакция идти самопроизвольно?

 

4. Не проводя вычислений, установите знак Δ_rS˚ следующих процессов:

2NH₃ (г) ® N₂ (г) + 3Н₂ (г);

2NO (г) + О₂ (г) ® 2NO₂ (г);

2СН₃ОН (г) + 3О₂ (г) ® 4Н₂О (г) + 2СО₂ (г);

2НCl (г) ® Н₂ (г) + Сl₂ (г).

 

5. Каково значение энергии активации реакции, скорость которой при 300 К в 10 раз больше, чем при 280 К.

 

6. Найдите константу равновесия реакции: N₂O₄ « 2NO₂, если начальная концентрация N₂O₄ составляла 0,08, а к моменту наступления равновесия диссоциировало 50% N₂O₄.

Вариант 17

1. Исходя из уравнения реакции:

СН₃ОН (ж) + О₂ (г) ® СО₂ (г) + Н₂О (ж); Δ_rН˚₂₉₈ = -726,6 ,

определите стандартную теплоту образования метилового спирта.

 

2. Рассчитайте Δ_rG˚₂₉₈ следующей реакции:

8Al (кр) + 3Fe₃O₄ (кр) ® 9Fe (кр) + 4Al₂O₃ (кр)

При расчёте используйте значения Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈ веществ – участников реакции.

 

3. От каких факторов зависят скорость химической реакции и константа скорости химической реакции? Сформулируйте закон действующих масс.

 

4. При 150°С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2,5, рассчитайте, через какое время закончится эта реакция, если проводить её при 200°С.

 

5. Чему равна энергия активации реакции, если при повышении температуры от 290 до 300 К скорость её увеличится в 2 раза?

 

6. В замкнутом сосуде протекает реакция АВ (г) « А (г) + В (г). Константа равновесия реакции равна 0,04, а равновесная концентрация вещества В составляет 0,02 . Найдите начальную концентрацию вещества АВ. Сколько процентов вещества АВ разложилось?

 

Вариант 18

1. Определите Δ_rH˚₂₉₈ реакции синтеза акриловой кислоты:

СНºСН (г) + СО (г) + Н₂О (ж) ® СН₂=СНСООН (ж),

если известны теплоты сгорания веществ – участников реакции:

Вещество	СНºСН (г)	СО (г)	Н2О (ж)	СН2=СНСООН (ж)
ΔсH˚298,	-1299,63	-282,92		-1368,03

 

2. Вычислите Δ_fH˚₂₉₈ MgCO₃ (кр), пользуясь следующими данными:

С (гр) + О₂ (г) ® СО₂ (г); Δ_rH˚₂₉₈ = -393,5 кДж

2Mg (кр) + О₂ (г) ® 2MgO (кр); Δ_rH˚₂₉₈ = -1203,6 кДж

MgО (кр) + СО₂ (г) ® MgCO₃ (кр); Δ_rH˚₂₉₈ = -117,7 кДж

 

3. Можно ли восстановить Fe₂O₃ алюминием до свободного металла при температуре 500 К. Ответ аргументируйте расчётом.

 

4. Сформулируйте принцип Ле-Шателье. В какую сторону смещается равновесие в системе при повышении давления, при понижении температуры?

 

5. Энергия активации реакции разложения йодида водорода при использовании катализатора (Pt) уменьшится с 168 до 59 . Во сколько раз возрастёт скорость реакции при 500 К?

 

6. Для реакции Н₂ (г) + Br₂ (г) « 2HBr (г) при некоторой температуре К = 1. Определите состав (в процентах по объёму) равновесной реакционной смеси, если 1 л исходной смеси содержал 3 моля Н₂ и 2 моля Br₂.

Вариант 19

1. Тепловой эффект реакции: СО (г) + 2Н₂ (г) ® СН₃ОН (ж) Δ_rН˚₂₉₈ = -128,1 кДж. Рассчитайте массу образовавшегося метанола, если в результате реакции выделяется 5000 кДж.

 

2. Определите теплоту образования Δ_fH˚₂₉₈ жидкого анилина. Для решения используйте значение теплоты сгорания:

С₆Н₇N (ж.) + 7O₂ (г.) = 6CO₂ (г.) + 3H₂O (ж.) + N₂ (г.), Δ_сH˚₂₉₈ = -3396,2

 

3. Какой знак имеет изменение энтропии процессов: сублимации йода; перехода ромбической серы в моноклинную; превращения кислорода в озон?

 

4. Сформулируйте правило Вант-Гоффа. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 30°С скорость реакции возрастает в 15,6 раз?

 

5. Скорость реакции окисления SO₂ при 710 К под действием катализатора возрастает в 500 раз. Насколько уменьшается энергия активации?

 

6. После смешивания газов А и В в системе А (г) + В (г) « С (г) + D (г) устанавливается равновесие при следующих концентрациях: [B] = 0,05; [C] = 0,02. Константа равновесия реакции К = 4×10^-2. Найдите исходные концентрации веществ А и В.

Вариант 20

1. Что такое стандартная теплота образования вещества? Определите стандартную теплоту образования Δ_fH˚₂₉₈ С₂Н₅ОН (ж), если теплоты сгорания С (гр), Н₂ (г), О₂ (г), С₂Н₅ОН (ж) равны соответственно, : -393,51; -285,83; 0; -1370,68.

 

2. Определите изменение энтропии Δ_rS˚₂₉₈ реакции сгорания метана:

СН₄ (г) + 2О₂ (г) ® СО₂ (г) + 2Н₂О (г)

 

3. Пользуясь справочными данными, покажите, что в стандартных условиях при 25°С приведённая ниже реакция невозможна.

Cu (кр) + ZnO (кр) ® CuO (кр) + Zn (кр)

При расчёте используйте значения Δ_fH˚₂₉₈ и S˚₂₉₈ веществ – участников реакции.

 

4. Учитывая, что NO₂ (г) окрашен, а N₂O₄ (г) бесцветен, и исходя из знака изменения энтальпии реакции: 2NO₂ (г) « N₂O₄ (г), предскажите, как изменится окраска в системе при увеличении температуры: а) усилится, б) ослабеет.

 

5. Во сколько раз изменится скорость реакции 2А + В ® А₂В, если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 2 раза?

 

6. В закрытом сосуде установилось равновесие: СО₂ (г) + Н₂ (г) « СО (г) + Н₂О (г). Константа равновесия К = 1. Определите, сколько процентов СО₂ подвергнется превращению в СО при данной температуре, если смешать 1 моль СО₂ и 5 молей Н₂?

 

Контрольная работа №2.

Растворы

Вариант 1

1. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при смешивании 200 мл 8М и 300 мл 2М растворов серной кислоты.

 

2. К водному раствору слабого электролита ЭCl₂ добавили сильного электролита BaCl₂. Как это влияет на значение константы и степени электролитической диссоциации ЭCl₂. Дайте аргументированные ответы.

 

3. Определите значение рОН и рН водного раствора электролита, если концентрация ионов гидроксида 10^-2 .

 

4. В каком из растворов концентрация ионов Pb²⁺ наименьшая: Pb(OH)₂, PbCl₂ или PbI₂? Почему?

 

5. Закончите составление уравнений реакций:

SnSO₄ + K₂CO₃ + H₂O ®

FeCl₃ + CH₃COOK + H₂O ®

 

6. Какова реакция водного раствора нитрата меди (II): слабокислая, нейтральная, слабощелочная, сильнощелочная? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза Cu(NO₃)₂.

 

Вариант 2

1. В растворе объёмом 250 мл содержится сульфат алюминия массой 7,5 г. Чему равна молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента этого раствора?

 

2. Можно ли осуществить следующие реакции:

BaCO₃¯ + CaCl₂ ® CaCO₃¯ + BaCl₂

AgI¯ + KBr ® AgBr¯ + KI

 

3. Раствор циановодорода HCN имеет рН < 7. Постепенно в него добавляют цианид калия и констатируют, что среда становится менее кислой, затем нейтральной и, наконец, щелочной (рН < 7). Объясните результаты опыта.

 

4. Раствор, содержащий 2,1 г КОН в 250 мл воды, замерзает при –0,519°С. Найдите для этого раствора изотонический коэффициент. Криоскопическая постоянная воды К=1,86.

 

5. Какая из солей в большей степени подвергается гидролизу (при одинаковой концентрации растворов): NH₄Cl; СH₃COONa; K₂S; Rb₂CO₃? Почему? Напишите молекулярное и ионные уравнения гидролиза Rb₂CO₃ по первой ступени.

 

6. Вычислите рН раствора 0,1М уксусной кислоты, если степень диссоциации составляет 1%.

 

Вариант 3

1. Какой объём 10% – ного раствора гидроксида калия (r = 1,08) можно приготовить из 15 г КОН?

2. Определите рОН и рН раствора, в котором концентрация гидроксид-ионов равна 1,5×10^-9.

 

3. К насыщенному раствору AgBr, находящемуся в равновесии с осадком, добавили раствор NaCl. Какие явления будут наблюдаться? Почему?

 

4. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO₂ будет равна 0,2?

 

5. В растворе каких солей краснеет лакмусовая бумажка: KCl; ZnSO₄; Cu(NO₃)₂; K₂CO₃? Напишете молекулярное и ионно-молекулярное уравнения гидролиза соли Cu(NO₃)₂.

 

6. Температура кристаллизации одномолярных растворов циановодорода HCN и глюкозы C₆H₁₂O₆ близки. Какой вывод можно сделать относительно степени диссоциации HCN: а) a близка к 1; б) a близка к 0? Почему?

 

Вариант 4

1. Какой объём 30% - ного раствора гидроксида калия (r = 1,286 ) нужно взять, чтобы приготовить 2 л 10% - ного раствора КОН (r = 1,082 ).

 

2. В 0,05 кг воды растворено 0,006 кг неэлектролита. Определите молярную массу () неэлектролита, если раствор замерзает при – 3,72°С. Криоскопическая постоянная воды К = 1,86.

 

3. Определите концентрацию катионов водорода (), если рН раствора 10.

 

4. Не проводя вычислений, расположите вещества в порядке увеличения их растворимости в воде: Ag₂CO₃; Ag₂SO₄; Ag₂CrO₄. Ответ аргументируйте справочными данными.

 

5. Вычислите константу диссоциации циановодородной кислоты HCN, если степень диссоциации её в 0,01М растворе равна 2,83×10^-4.

 

6. При гидролизе каких солей образуется H₂S и HCN? Приведите уравнения гидролиза этих солей.

Вариант 5

1. Какой объём 30% – ного раствора серной кислоты (r = 1,22 ) нужно взять для приготовления 600 мл 0,1Н раствора H₂SO₄? Какова молярная концентрация приготовленного раствора?

 

2. Определите рН и рОН 0,1М раствора синильной кислоты, если a = 0,0001.

 

3. Опытным путём установлено, что при нагревании раствора HI степень диссоциации его увеличивается. Какой является реакция диссоциации HI: экзотермической или эндотермической?

 

4. Раствор, содержащий 33,2 г нитрата бария в 300 г воды, кипит при 100,47°С. Вычислите степень диссоциации соли в растворе. Эбулиоскопическая постоянная воды Э=0,52.

 

5. Какие пары ионов могут быть использованы при составлении молекулярного уравнения, которому отвечает ионно-молекулярное уравнение: 2Ag⁺ + SO₄^2-® Ag₂SO₄:

а) Cl^- и Ba²⁺;

б) NO₃^- и Ca²⁺;

в) I^- и H⁺;

г) NO₃^- и H⁺?

 

6. При гидролизе какой соли в водном растворе рН < 7: BeSO₄; KClO₄; Li₂CO₃; FeBr₃? Составьте молекулярное и ионное уравнения процесса гидролиза соли Li₂CO₃.

 

Вариант 6

1. Какой объём воды необходимо прибавить к 0,300 дм³ 20% - ного раствора серной кислоты (r = 1,143 ), чтобы получить её 5% - ный раствор?

 

2. При каком значении рН начинает выпадать в осадок гидроксид алюминия из 0,1М раствора AlCl₃? ПР [Al(OH)₃] = 5×10^-33.

 

3. Определите рОН и рН водного раствора, если концентрация ионов гидроксида равна 10^-11.

 

4. Раствор, содержащий глицерин массой 13,8 г в воде объёмом 1 л, замерзает при температуре -0,279°С. Найдите молярную массу глицерина.

 

5. Какая из солей в большей степени подвергается гидролизу (при одинаковом разбавлении растворов): (СН₃СОО)₂Са; КСlO; K₂CrO₄; Na₂SiO₃? Напишите ионно-молекулярное уравнение гидролиза соли (СН₃СОО)₂Са.

 

6. Какова реакция водного раствора гидрофосфата натрия:

1) слабокислая;

2) нейтральная;

3) слабощелочная;

4) сильнощелочная.

Почему?

 

Вариант 7

1. До какого объёма нужно разбавить 400 мл 20% - ного раствора соляной кислоты (r = 1,1), чтобы получить 8% - ный раствор (r = 1,05).

 

2. Рассчитайте концентрации ионов Н⁺ и ОН^- в растворе рН которого 8.

 

3. Чему равна молярная концентрация раствора неэлектролита, если при 17°С его осмотическое давление составляет 1204,5 Па?

 

4. Возможно ли осуществить следующие реакции:

BaCrO₄¯ + K₂SO₄ ® BaSO₄¯ + K₂CrO₄;

CuS¯ + CdSO₄ ® CdS¯ + CuSO₄?

 

5. Определите рН и рОН раствора синильной кислоты, если a = 0,0001.

 

6. Какая из солей в большей степени подвергается гидролизу (при одинаковом разбавлении растворов): FeCl₃; MgCl₂; ZnCl₂; AlCl₃. Напишите уравнения гидролиза соли MgCl₂.

Вариант 8

1. К 100 мл 80% - ного раствора HNO₃ (r = 1,16) прибавили 400 мл воды. Получился раствор с r = 1,128. Какова массовая доля и молярная концентрация полученного раствора?

 

2. При добавлении какого из нижеперечисленных веществ к насыщенному раствору ZnS будет выпадать осадок: NaCl; ZnCl₂; K₂SO₄?

 

3. Вычислите степень диссоциации 0,05М и 0,5М растворов NH₄OH. Как влияет концентрация раствора на степень диссоциации?

 

4. Какие пары ионов могут быть использованы при составлении молекулярного уравнения, которому отвечает ионно-молекулярное: СО₃^2- + 2Н⁺ ® Н₂О + СО₂:

а) Сa²⁺ и Cl^-;

б) K⁺ и F^-;

в) K⁺ и S^2-;

г) Na⁺ и NO₃^-?

 

5. При смешивании водных растворов FeCl₃ и Na₂CO₃ выделяется СО₂ и образуется Fe(OH)₃. Объясните образование Fe(OH)₃ и СО₂, выразив реакцию ионным уравнением.

 

6. Какое вещество можно добавить, чтобы увеличить степень гидролиза NH₄Cl:

а) HCl;

б) NH₄NO₃;

в) Na₂S;

г) HNO₃.

Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза Na₂S.

Вариант 9

1. К 500 мл 32% - ной азотной кислоты (r = 1,2) прибавили 1 л воды. Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию полученного раствора.

 

2. Укажите, осадок какого вещества появится раньше при добавлении по каплям раствора NaOH к смеси растворов CuCl₂ и FeCl₂.

 

3. Во сколько раз нужно увеличить концентрацию катионов водорода, чтобы рН раствора уменьшился на 1?

 

4. Гидролиз какой соли протекает полнее (при одинаковом разбавлении растворов): СН₃СООК; KF; (NH₄)₂SO₄; Na₂S? Составьте ионное и молекулярное уравнение гидролиза соли СН₃СООК.

 

5. Одинаково ли осмотическое давление одно-молярных растворов глюкозы С₆Н₁₂О₆; селитры KNO₃; этилового спирта C₂H₅OH; уксусной кислоты CН₃СООН? Ответ обоснуйте.

 

6. Что такое константа электролитической диссоциации и от каких факторов она зависит?

Вариант 10

1. Определите количество вещества мочевины СО(NH₂)₂, которое следует взять, чтобы приготовить раствор массой 1 кг с массовой долей мочевины 10%.

 

2. Концентрация катионов Ag⁺ в растворе составляет 10^-3. Какую молярную концентрацию хлорида калия следует создать в растворе, чтобы обнаружить ионы серебра, если ПР (AgCl) = 1,8×10^-10.

 

3. Рассчитайте рН и рОН 0,05М раствора гидроксида аммония.

 

4. В чём заключается сущность ступенчатой диссоциации? Напишите уравнение ступенчатой диссоциации мышьяковой кислоты H₃AsO₄. Как изменяется значение константы диссоциации по ступеням? Почему?

 

5. При растворении 13,0 г неэлектролита в 400 г диэтилового эфира (С₂Н₅)₂О температура кипения повысилась на 0,453°С. Определите молекулярную массу растворённого вещества. Эбулиоскопическая константа диэтилового эфира Э = 2,02.

 

6. Какая из солей подвергается полному гидролизу: MgSO₄; AlCl₃; (NH₄)₂S; BaCl₂? Напишите ионно-молекулярные уравнения гидролиза соли MgSO₄.

Вариант 11

1. Молярность какого из 1Н растворов кислот наименьшая: СН₃СООН; Н₃РО₄; H₂SO₄; HNO₃? Ответ обоснуйте.

 

2. Найдите концентрацию ионов Н⁺ в растворах, в которых концентрация гидроксид-ионов составляет (): а) 10^-4; б) 3,2×10^-6; в) 7,4×10^-11.

 

3. Можно ли осуществить следующие реакции:

AgCl¯ + KBr ® AgBr¯ + KCl;

CdS¯ + FeCl₂ ® CdCl₂ + FeS¯?

Ответ обоснуйте.

 

4. Вычислите константу диссоциации слабого однокислотного основания, если рН его 0,001М раствора равен 9.

 

5. При какой температуре кипит раствор, если в 1500 г воды растворено 3 моль глюкозы С₆Н₁₂О₆? Эбулиоскопическая постоянная воды Э = 0,516.

 

6. В растворе какой соли рН = 7: NH₄I; KF; NH₄CN; BeSO₄.

Вариант 12

1. Какой объём 30% - ного раствора H₂SO₄ (r = 1,22) нужно взять для приготовления 600 мл 0,2М H₂SO₄? Какова молярная концентрация эквивалентов полученного раствора?

 

2. Вычислите рН и рОН 0,1Н раствора гидроксида калия.

 

3. Какая из солей обладает лучшей растворимостью в воде: CuS, CdS, MnS? Ответ обоснуйте.

 

4. Какие вещества называют электролитами? Какие бывают электролиты? Укажите вещество, являющееся электролитом: С₆Н₆; СН₃СООН; AlOHSO₄; C₂Н₅ОН.

 

5. Какие пары ионов можно использовать при составлении молекулярного уравнения, отвечающего ионно-молекулрному: Cu²⁺ + 2OH^- ® Cu(OH)₂:

а) Cl^- и Zn²⁺;

б) СО₃^2- и Na⁺;

в) S^2- и Na⁺;

г) Cl^- и Ва²⁺?

 

6. В растворах каких солей метилоранж приобретает розовую окраску:

MgCl₂; CH₃COONH₄; K₂S; Ca(NO₃)₂?

Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соли MgCl₂.

Вариант 13

1. В 450 мл воды растворили 50 г гидроксида натрия. Плотность раствора r = 1,05. Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию полученного раствора.

 

2. В водном растворе концентрация катионов водорода равна 10^-3. Каково значение рОН в этом растворе?

 

3. Какое соединение выпадет в осадок раньше при добавлении раствора Pb(NO₃)₂ в раствор смеси NaF и NaCl?

 

4. При растворении вещества массой 1 г в воде массой 50 г получается непроводящий тока раствор, замерзающий при –0,81°С. Найдите молярную массу растворённого вещества.

 

5. Вычислите константу диссоциации гидроксида аммония, если степень диссоциации в 2×10^-3М растворе NH₄OH равна 10%.

 

6. Какие из солей: AlCl₃; KCl; K₂CO₃; NH₄NO₃ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза AlCl₃.

Вариант 14

1. Какова будет массовая доля (%) HNO₃ в растворе, если к 0,200 дм³ 32% - ного раствора азотной кислоты (r = 1,198) прибавить 1 дм³ воды?

 

2. При какой температуре (°С) замерзает раствор, содержащий 21,6 г глюкозы (С₆Н₁₂О₆) в 100 г воды? Криоскопическая постоянная воды К = 1,86.

 

3. Определите концентрацию () катионов натрия в растворе гидроксида натрия, если рН раствора 11.

 

4. Укажите слабодиссоциирующий электролит: Ba(OH)₂; NH₄OH; Al(OH)₃; LiOH. От чего зависит степень диссоциации?

 

5. В каком из указанных случаев раствор электролита МХ ненасыщен:

а) [M^z+]×[X^z-] < ПР;

б) [M^z+]×[X^z-] > ПР;

в) [M^z+]×[X^z-] =ПР.

 

6. Какая из солей подвергается полному гидролизу: FeSO₄; (NH₄)₂S; MgBr₂; Bi₂(SO₄)₃? Напишите ионно-молекулярные уравнения гидролиза FeSO₄.

Вариант 15

1. Сколько граммов SO₃ надо растворить в воде, чтобы получить 400 мл 15% - ного раствор H₂SO₄ (r = 1,100)?

 

2. Чему равна концентрация раствора уксусной кислоты, рН которой равен 5,2?

 

3. К раствору H₂SO₄ медленно добавляют раствор, содержащий CaCl₂ и SrCl₂. Какой осадок начнёт выпадать раньше: SrSO₄ или CaSO₄? Почему?

 

4. Рассчитайте константу диссоциации гидроксида аммония, если степень диссоциации в 2×10^-3М растворе NH₄OH равна 10%.

 

5. Какое значение рН (<, > или » 7) имеют растворы солей: K₃PO₄; ZnCl₂; K₂SO₃; NiCl₂; FeCl₃? Напишите ионно-молекулярные уравнения гидролиза соли NiCl₂.

 

6. Какие пары ионов можно использовать при составлении молекулярного уравнения, которому соответствует ионно-молекулярное уравнение: Н⁺ + ОН^- ® Н₂О:

а) Br^- и K⁺;

б) SO₄^2- и Mg²⁺;

в) CN^- и K⁺;

г) NO₃^- и Ba²⁺?

Вариант 16

1. Сколько граммов 30% - ного (по массе) раствора NaCl нужно добавить к 300 г воды, чтобы получить 10% - ный раствор соли?

 

2. 55,16 г сахарозы (С₁₂Н₂₂О₁₁) растворено в 316,3 г воды. Рассчитайте температуру кипения и температуру замерзания этого раствора. Для воды криоскопическая постоянная К = 1,86, эбулиоскопическая постоянная Э = 0,52.

 

3. Определите рН раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г NaOH. Диссоциацию щёлочи считайте полной.

 

4. Константа диссоциации масляной кислоты C₃Н₇СООН К_д = 1,5×10^-5. Вычислите степень её диссоциации в 0,005М растворе.

 

5. В 500 мл воды при 18°С растворяется 0,0166 г Ag₂CrO₄. Чему равно произведение растворимости этой соли?

 

6. Укажите, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: ZnBr₂; K₂S; Fe₂(SO₄)₃; MgSO₄; Na₂SO₄; Na₃PO₄. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения гидролиза ZnBr₂.

Вариант 17

1. Плотность 40% - ного (по массе) раствора HNO₃ равна 1,25. Рассчитайте молярность и моляльность этого раствора.

 

2. 10 мг органического вещества растворено в 1 г камфоры. Понижение температуры замерзания камфоры составило 1,33 К. Криоскопическая постоянная камфоры К = 40. Рассчитайте молярную массу растворённого вещества.

 

3. Определите концентрации Н⁺ и ОН^- в растворе, рН которого равен 6,2.

 

4. Степень диссоциации угольной кислоты Н₂СО₃ по первой ступени в 0,1М растворе равна 2,11×10^-3. Вычислите константу диссоциации К₁.

 

5. Произведение растворимости ацетата серебра ПР (СН₃СООAg) = 2,0×10^-3. 4,1 г ацетата натрия СН₃СООNa добавили к 100 см³ насыщенного раствора ацетата серебра в воде. Вычислите массу образовавшегося осадка ацетата серебра.

 

6. Напишите в ионно-молекулярной форме уравнения реакций взаимодействия между водными растворами:

а) NaHCO₃ и HCl.;

б) Pb(CH₃COO)₂ и Na₂S.

Вариант 18

1. Определите массовую долю вещества в растворе, полученном смешением 300 г 25% - ного и 400 г 40% - ного (по массе) растворов этого вещества.

 

2. 20 мг белка растворено в 10 г раствора. При температуре 25 °С осмотическое давление раствора составляет 40 Па. Определите молярную массу белка, считая раствор идеальным.

 

3. Вычислите рН растворов, в которых:

а) концентрация ионов Н⁺ равна 2×10^-7;

б) концентрация ионов Н⁺ равна 5×10^-4;

в) концентрация ионов ОН^- равна 5×10^-6.

 

4. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO₂ будет равна 0,2?

 

5. К 50 мл 0,001Н раствора HCl добавили 450 мл 0,0001Н раствора AgNO₃. Выпадет ли осадок хлорида серебра?

 

6. Составьте в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) NO₂^- + H⁺ ® HNO₂;

б) Cu²⁺ + 2OH^- ® Cu(OH)₂¯;

в) Pb²⁺ + 2I^- ® PbI₂¯.

Вариант 19

1. К 500 мл 32% - ной (по массе) HNO₃ (r = 1,20) прибавили 1 л воды. Чему равна массовая доля HNO₃ в полученном растворе?

 

2. В 0,0106 кг раствора содержится 0,4×10^{-3 кг салициловой кислоты, растворённой в этиловом спирте. Этот раствор кипит при температуре на 0,337 К выше температуры кипения чистого спирта. Определите молярную массу салициловой кислоты, учитывая, что эбулиоскопическая постоянная этилового спирта 1,19.}

 

3. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН = 7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН = 7,53)?

 

4. Чему равна концентрация ионов водорода в водном растворе муравьиной кислоты, если a = 0,03?

 

5. Произведение растворимости BaSO₄ в воде при 25°С равно 1,1×10^-10. Какого объёма воды достаточно для полного растворения 2,33×10^{-2 г} BaSO₄ при 25°С?

 

6. Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: NaCN; KNO₂; KNO₃; CH₃COONH₄; CaCl₂; NaCl; KBr? Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения гидролиза CH₃COONH₄.

Вариант 20

1. Какую массу 20% - ного (по массе) раствора КОН надо добавить к 1 кг 50% - ного (по массе) раствора, чтобы получить 25% - ный раствор?

 

2. Понижение температуры замерзания водного раствора уксусной кислоты (С_мл = 0,01 ) равно 0,0193 К. Рассчитайте степень диссоциации уксусной кислоты. Криоскопическая постоянная воды К = 1,86.

 

3. Вычислите рН 0,02М раствора NH₄OH.

 

4. Степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в 0,2Н растворе равна 3%. Определите константу диссоциации кислоты.

 

5. Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 450 мл 0,02М раствора AgNO₃ добавить 600 мл 1Н раствора H₂SO₄?

6. Что такое степень гидролиза и константа гидролиза? Вычислите константу гидролиза фторида калия, определите степень гидролиза этой соли в 0,01М растворе и рН раствора. Напишите ионно-молекулярные уравнения гидролиза KF.

Контрольная работа №3.

Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимия

Вариант 1

1. Расставьте коэффициенты в уравнении реакций (ионно-электронный метод), протекающих по схемам:

P + HClO₃ + H₂O ® H₃PO₄ + HCl

H₃AsO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ ® H₃AsO₄ + K₂SO₄ + H₂O + MnSO₄

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Составьте схему элемента при а(Zn²⁺) = 10^-2у одного электрода и а(Zn²⁺) = 10^-6 у другого электрода. Укажите, какой из электродов будет анодом, какой – катодом. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента.

 

3. Электролиз раствора сульфата цинка проводили с нерастворимыми анодами в течение 6,7 ч, в результате чего выделился кислород объёмом 5,6 л (измерен при нормальных условиях). Вычислите ток и массу осаждённого цинка при выходе его по току 70%.

 

4. Какие катодные процессы возможны при коррозии железа в растворе хлорида натрия? Какие методы защиты железа от коррозии можно рекомендовать в этом случае?

Вариант 2

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

FeCl₂ + KClO₃ + HCl ® FeCl₃ + KCl + H₂O

As + HNO₃ (конц.) ® H₃AsO₄ + NO₂

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Составьте схему элемента при а(Ag⁺) = 10^-1у одного электрода и а(Ag⁺) = 10^-4 у другого электрода. Укажите, какой из электродов будет анодом, какой – катодом. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента.

 

3. Напишите уравнения реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе хлорида кальция. Сколько времени необходимо вести электролиз при токе 1А, чтобы на катоде выделилось вещество массой 4 г?

 

4. Как происходит атмосферная коррозия лужёного и оцинкованного железа при нарушении сплошности покрытия? Составьте уравнения анодного и катодного процессов.

 

Вариант 3

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

PbS + HNO₃ ® S + Pb(NO₃)₂ + NO + H₂O

KMnO₄ + H₂SO₄ + KI ® I₂ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Определите равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- « 2Cr³⁺ + 7H₂O

Стандартный потенциал равен +1,33 В, активности ионов Cr₂O₇^2- и Cr³⁺ равны 1;

рН = 5; Т = 298К.

 

3. Электролиз раствора CuSO₄ проводили в течение 15 мин при силе тока 2,5А. Выделилось 0,72 г меди. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной).

 

4. Какое покрытие металла называется катодным и какое анодным? Назовите металлы, которые можно использовать для катодного и анодного покрытия железа во влажном воздухе и в сильнокислой среде.

 

Вариант 4

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

Cl₂ + H₂S + H₂O ® HCl + H₂SO₄

Cr₂O₃ + NaNO₃ + NaOH ® Na₂CrO₄ + NaNO₂ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из металлического магния в 0,02М растворе сульфата магния и металлического никеля в 0,2М растворе сульфата никеля (II).

 

3. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода (н.у.). Составьте уравнения электродных процессов и вычислите силу тока.

 

4. Как происходит атмосферная коррозия лужёного железа и лужёной меди при нарушении покрытия? Составьте уравнения анодного и катодного процессов.

Вариант 5

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

H₂SO₃ + HClO₃ ® H₂SO₄ + HCl

FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ ® Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте стандартную ЭДС гальванического элемента, в котором установилось равновесие:

H₂ + Cl₂ « 2HCl (г)

ΔG˚₂₉₈ (HCl) = - 94,86.

 

3. Напишите уравнения реакций, протекающих на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора КОН. Какие вещества и в каком объёме можно получить при н.у., если пропускать ток силой 13,4А в течение 2 ч?

 

4. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении цельности покрытия во влажном воздухе. Какие продукты коррозии при этом образуются?

Вариант 6

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

K₂Cr₂O₇ + HBr ® Br₂ + CrBr₃ + KBr + H₂O

Au + HNO₃ + HCl ® AuCl₃ + NO + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте ЭДС элемента, в котором при 298 К установилось равновесие:

Zn + Sn²⁺ « Zn²⁺ + Sn

 

при а(Zn²⁺) = 10^-4, а(Sn²⁺) = 10^-2.

Напишите уравнения электродных реакций.

 

3. При электролизе соли трёхвалентного металла при силе тока 1,5А в течение 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Вычислите атомную массу металла.

 

4. Железное изделие покрыто никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении цельности покрытия.

Вариант 7

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

NaCrO₂ + Br₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O

FeS + HNO₃ ® Fe(NO₃)₂ + S + NO + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, в котором при 298К установилось равновесие:

Fe + 2Ag⁺ « Fe²⁺ + 2Ag

при а(Ag⁺) = 10^-3, а(Fe²⁺) = 10^-2.

Напишите уравнения электродных реакций.

 

3. Электролиз раствора NaI проводили при силе тока 6А в течение 2,5 ч. составьте электродные уравнения процессов, проходящих на угольных электродах, и вычислите массу вещества, выделившегося на катоде и аноде?

 

4. Какой металл целесообразнее выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Какой состав продуктов коррозии?

 

Вариант 8

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

AgNO₃ + Na₂SO₃ + NaOH ® Ag + Na₂SO₄ + NaNO₃ + H₂O

Cu + H₂SO₄ ® CuSO₄ + SO₂ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Составьте схему и напишите уравнения электродных процессов гальванического элемента, состоящего из медной и кадмиевой пластин, опущенных в раствор, содержащий собственные ионы кадмия с активностью а(Cd²⁺) = 10^-1. Рассчитайте ЭДС этого элемента.

 

3. За 10 мин из раствора платиновой соли ток силой 5А выделил 1,517 г Pt. Определите эквивалентную массу платины.

 

4. В чём сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворённый кислород. Составьте уравнения анодного и катодного процессов.

 

Вариант 9

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

KClO₃ + Na₂SO₃ ® KCl + Na₂SO₄

KMnO₄ + HBr ® Br₂ + KBr + MnBr₂ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция:

ClO₃^- + 6H⁺ + 6e^- « Cl^- + 3H₂O

Стандартный потенциал электрода равен +1,45В, активности ионов равны:

а(ClO₃^-)= 10^-1, а(Cl^-) = 10^-1; рН = 5; Т = 298К.

 

3. Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6А в течение 45 мин, в результате чего выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла.

 

4. Приведите пример анодных и катодных покрытий для кобальта. Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

 

Вариант 10

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

MnO₂ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + O₂ + H₂O

KI + KBrO₃ + HCl ® I₂ + KBr + KCl + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых кадмий является анодом, а в другом – катодом. Напишите уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС каждого элемента.

 

3. Напишите уравнения реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе расплава хлорида кальция. Сколько времени необходимо вести электролиз при силе тока 1А, чтобы на катоде выделилось вещество массой 4 г?

 

4. Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начавшееся выделение водорода вскоре прекратится. Однако, при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Объясните это явление, составив уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

Вариант 11

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

HNO₃ + Zn ® N₂O + Zn(NO₃)₂ + H₂O

FeSO₄ + KClO₃ + H₂SO₄ ® Fe₂(SO₄)₃ + KCl + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте ЭДС элемента, в котором при 298К установилось равновесие:

Cd + Cu²⁺ « Cd²⁺ + Cu

 

при а(Cd²⁺)= 10^-2, а(Cu²⁺) = 10^-3.

Составьте схему гальванического элемента.

3. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора сульфата никеля:

а) электроды никелевые;

б) электроды растворимые.

Каким должен быть ток, чтобы за 10 ч на катоде выделился никель массой 47 г?

 

4. Объясните, почему в атмосферных условиях цинк корродирует, а золото нет. Объяснения подтвердите расчётом.

 

Вариант 12

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + KOH ® K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

PbS + HNO₃ ® S + Pb(NO₃)₂ + NO + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Вычислите ЭДС и составьте схему гальванического элемента, составленного из следующих электродов: металлического цинка, помещённого в 0,1М раствор нитрата цинка, и металлического серебра, помещённого в 0,005М раствор нитрата серебра, при 298К.

 

3. При электролизе водного раствора Cr₂(SO₄)₃ током силой 2А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз? Составьте схему электролиза с угольными электродами.

 

4. Как проходит коррозия цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворах? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?

Вариант 13

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Cl₂ + H₂S + H₂O ® HCl + H₂SO₄

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Потенциал водородного электрода в некотором водном растворе равен – 118 мВ. Вычислите активность ионов Н⁺ в этом растворе.

 

3. Составьте схемы электролиза водных растворов H₂SO₄ и CuCl₂ с платиновыми электродами.

 

4. К какому типу покрытий относятся:

а) олово на стали;

б) олово на меди?

Какие процессы будут протекать при атмосферной коррозии лужёных стали и меди при нейтральной реакции среды при Т = 298К? Напишите уравнения катодных и анодных реакций.

 

Вариант 14

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

FeCl₂ + KMnO₄ + HCl ® FeCl₃ + MnCl₂ + KCl + H₂O

Mg + H₂SO₄ ® MgSO₄ + S + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Суммарная реакция, протекающая на электродах свинцового аккумулятора, описывается уравнением:

Pb (тв) + PbO₂ (тв) + 4H⁺ + 2SO₄^2- « 2PbSO₄ (тв) + 2H₂O (ж)

 

Рассчитайте ЭДС свинцового аккумулятора при Т = 298К и активностях:

а(Н⁺) = 5, а(SO₄^2-) = 5, а(Н₂О)= 1.

 

3. Напишите схему электролитического разложения воды. Сколько времени потребуется для полного разложения 2 молей воды током силой 2 А?

 

4. Какой металл может служить протектором при защите железа от коррозии в водном растворе с рН 10 в контакте с воздухом? Напишите уравнения реакций протекающих процессов.

 

Вариант 15

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

K₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O ® K₂SO₄ + MnO₂ + KOH

Cu + H₂SO₄ ® CuSO₄ + SO₂ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Гальванический элемент составлен из стандартного цинкового электрода и хромового электрода, погружённого в раствор, содержащий ионы Cr³⁺. При какой концентрации ионов Cr³⁺ ЭДС этого элемента при Т = 298К будет равна 0? Напишите уравнения электродных процессов.

 

3. Напишите схему электролитического разложения воды. Какое количество электричества потребуется для выделения из раствора:

а) 2 г водорода;

б) 2 г кислорода?

 

4. Возможна ли коррозия олова в водном растворе с рН 6 при контакте с воздухом? При каких значениях рН возможна коррозия с выделением водорода? Ответ подтвердите расчётом.

Вариант 16

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

NaNO₂ + NaI + H₂SO₄ ® NO + I₂ + Na₂SO₄ + H₂O

Cl₂ + NaOH ® NaClO₃ + NaCl + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного электрода и свинцового электрода, погружённого в раствор ацетата свинца с активностью а(Pb²⁺) = 1при Т = 298К. Составьте схему элемента. Напишите уравнения процессов, протекающих на электродах.

 

3. Составьте схему процессов, происходящих при электролизе водного раствора KNO₃ на медных электродах. Какая масса газа выделится на катоде при пропускании через раствор тока силой 12 А в течение 30 мин?

 

4. Приведите примеры катодных и анодных покрытий для кобальта. Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении целостности покрытия.

 

Вариант 17

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

K₂SO₃ + KMnO₄ + KOH ® K₂SO₄ + K₂MnO₄ + H₂O

HBr + H₂SO₄ ® Br₂ + SO₂ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция по уравнению:

PbO₂ + 4H⁺ + 2e^- « Pb²⁺ + 2H₂O

Активность иона Pb²⁺ равна 0,1, рН 10, Т = 310К.

 

3. Составьте схему процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора CuCl₂. Найдите массу меди, выделившейся на катоде, если на аноде выделилось 560 мл газа.

 

4. В чём заключается сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите с рН > 7, содержащем растворённый кислород. Составьте уравнения анодного и катодного процессов.

 

Вариант 18

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

C (гр) + H₂SO₄ ® CO₂ + SO₂ + H₂O

CrCl₃ + H₂O₂ + NaOH ® Na₂CrO₄ + H₂O + NaCl

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Рассчитайте равновесный потенциал электрода, на котором протекает реакция по уравнению:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- « Mn²⁺ + 4H₂O

 

Активность ионов равны: а(MnO₄^-) = 1, а(Mn²⁺) = 10^-1. рН 10, Т = 310К.

 

3. Составьте схему процессов, протекающих на инертных электродах при электролизе раствора хлорида натрия. Рассчитайте объём выделившегося на аноде газа за 10 ч при токе 30 А и выходе газа по току 90%.

 

4. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Объясните это явление, составив уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

Вариант 19

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

P + HNO₃ ® H₃PO₄ + NO₂ + H₂O

KBrO + MnCl₂ + KOH ® KBr + MnO₂ + KCl + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь служила бы катодом, а в другом – анодом. Напишите уравнения реакций, происходящих при работе этих элементов, и вычислите значения стандартных ЭДС.

 

3. Составьте схемы электролиза водного раствора сульфата меди, если:

а) анод медный;

б) анод угольный.

 

4. Приведите примеры катодных и анодных покрытий для железа. Составьте уравнения катодных и анодных процессов во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты при нарушении цельности покрытия.

 

Вариант 20

1. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций (ионно-электронным методом), протекающих по схемам:

KBr + KBrO₃ + H₂SO₄ ® Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ ® O₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

 

Укажите для каждой реакции окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое восстанавливается.

 

2. ЭДС гальванического элемента, составленного из двух водородных электродов, равна 272 мВ. Чему равен рН раствора, в который погружён анод, если катод погружён в раствор с рН 3?

 

3. Составьте схему электролиза водного раствора гидроксида калия на инертных электродах. Какой объём кислорода (н.у.) выделится при пропускании тока силой 6 А в течение 30 мин через водный раствор КОН?

 

4. В чём заключается катодная защита? Напишите уравнения электродных реакций, протекающих при катодной защиты стальных труб, находящихся в щелочной среде.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Глинка, Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов / Н. Л. Глинка; под ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубиной. – М. : Интеграл-Пресс, 2005. – 240 с.

2. Коровин, Н. В. Общая химия: Учебник для технических направлений и специальностей вузов / Н. В. Коровин. – М. : Высшая школа, 1998. – 559 с.

Дополнительная

4. Глинка, Н. Л. Общая химия / Н. Л. Глинка; под ред. А. И. Ермакова. – 28-е изд., перераб. и доп. – М. : Интеграл-Пресс, 2000. – 728 с. 5. Карапетьянц, М. Х. Общая и неорганическая химия / М. Х. Карапетьянц, С. И.… 6. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономарёвой. – 2-е изд. – СПб. :…