Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Тема 1. Основные классы неорганических соединений




Общая и неорганическая химия

Сборник индивидуальных заданий

 

 

Редактор Л.Н. Ветчакова

Технический редактор Н.В. Гаврилова

Компьютерная верстка И.П. Брованова

___________________________________________________________________________________

Подписано в печать 07.06.2007. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 200 экз.

Уч.-изд. л. 3,96. Печ. л. 4,25. Изд. № 103. Заказ № Цена договорная

___________________________________________________________________________________

Отпечатано в типографии

Новосибирского государственного технического университета

630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20


 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 3

Тема 1. Основные классы неорганических соединений. 3

Тема 2. Окислительно-восстановительные реакции.
Закон эквивалентов. 3

Тема 3. Основные закономерности протекания химических реакций. 3

Тема 4. Растворы. Способы выражения концентрации растворов. 3

Тема 5. Растворы электролитов. 3

Тема 6. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов и электролитов 3

Тема 7. Коллоидные растворы.. 3

Тема 8. Комплексные соединения. 3

Тема 9. Химия металлов. 3

Тема 10. Химия неметаллов. 3

Приложения. 3

Литература. 68

 

 
 
 

 


Введение

Настоящая работа предназначена для самостоятельной работы студентов, обучающихся по техническим направлениям и специальностям. Цель работы – проверить уровень усвоения основных разделов курса общей и неорганической химии. Кроме того, материалы пособия можно использовать для проведения практических занятий.

Для упрощения поиска справочных величин необходимые сведения представлены в приложениях.

Для выполнения домашних заданий студенту выдается определенное число заданий по темам курса. Задания выполняются в письменной форме в тетради и сдаются преподавателю в сроки, указанные в учебном плане. Номер варианта определяется преподавателем в начале семестра. Решение задачи должно содержать условие, необходимые уравнения реакций, расчетные формулы, числовые значения, размерность полученных величин и мотивировку решения.

 

 
 
 

 


Тема 1. Основные классы неорганических соединений

Задание 1. Классификация и номенклатура неорганических соединений:

а) классифицируйте и назовите следующие соединения;

б) для подчеркнутых соединений приведите графические формулы;

в) для кислот и оснований, если это возможно, приведите формулы и названия соответствующих оксидов;

г) для оксидов, если это возможно, напишите формулы и названия соответствующих оснований или кислот;

д) для амфотерного оксида (или гидроксида) приведите реакции, подтверждающие его амфотерный характер.

1. NaNO2, NaH2AsO4, Cu(ClO3)2, Ca(OH)2, Cr(OH)3, Na2O, Cl2O7, Al(OH)2Cl, H2MnO4, HCN, Fe2(SO4)3, ZnO, СО, CaS.

2. RbBrO3, NO, Ca(ClO)2, Ba(HSO3)2, Mn(OH)4, Ni3(PO4)2, FeOHSO4, Н4P2O7, Al2O3, Mn2O7, FeO, Sr(OH)2, Na2Se, HF.

3. LiClO4, Ag3AsO3, Cr2O3, Cr2(SO4)3, N2O, Fe(H2PO4)3, Cr(OH)2SO4, H2Cr2O7, P2O5, KI, Fe(OH)2, MnO, Sn(OH)2, HSCN.

4. Na2SO3, HBr, CdSiO3, SiO, Co3(AsO4)2, Ca(H2PO4)2, HClO2, NaCN, Cr(OH)2, (ZnOH)2SO4, P2O3, Cu2O, Zn(OH)2, SnO2.

5. Ba(BrO4)2, CrO3, HIO3, Mn(OH)2, H2S, MgO, S2O, NH4SCN, (CaOH)3PO4, BeO, Sb(OH)3, KMnO4, K2MnO4, Bi(HCO3)3.

6. Fe(HS)2, Sb(OH)2Cl, HAsO2, SO3, Pb(BrO2)2, CaCrO4, BeCl2 LiOH, MnO2, CrO, Al(OH)3, CO, HI, Co2(SO4)3.

7. NO, AlBr3, SO2, Li2O, PbO2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, H2Se, H3AsO3, (MgOH)NO3, CaHPO4, FeCrO4, Rb2SO3, Ca(OCl)2.

8. KPO3, Fe(ClO2)2, Na3BO3, Fe(H2PO4)2, (CuOH)2CO3, H2CrO4, HCl, Be(OH)2, Mg(OH)2, SnO, SrO, N2O5, Fe(SCN)3, N2O.

9. Ca(HCO3)2, (Fe(OH)2)2SO4, HAlO2, HCN, Pb(OH)2, Ba(OH)2, PbO, NiO, N2O3, Ag2S, SiO, Na2SiO3, Mn3(AsO3)2, Ni(NO2)2.

10. Ni(OH)2, Fe2O3, Ag2O, FeHPO4, Pb(OH)4, H2Te, SiO2, Cu(SCN)2, S2O, HMnO4, AlOH(NO3)2, Ag2SO3, Na2Cr2O7, AlAsO4.

 

Задание 2. Реакции ионного обмена

 

Составьте молекулярные и ионные уравнения следующих обменных реакций, протекающих в водном растворе, отметив признак необратимости.

1. а) хлорид стронция + сульфат натрия ® сульфат стронция (т) + … б) хлорид меди(II) + гидроксид калия ® гидроксид меди(II) + …

в) гидроксид натрия + уксусная кислота ® ацетат натрия + …

 

2. а) нитрат бария + хромат калия ® хромат бария (т) + …

б) серная кислота + сульфид натрия ® сероводород (г) + …

в) гидроксид алюминия (т) + серная кислота ® сульфат алюминия + …

 

3. а) нитрат серебра(I) + сульфид аммония ® сульфид серебра(I) (т) + …

б) сульфид железа(II) (т) + хлороводород (aq) ® сероводород (г) + …

в) гидроксид бария + ортофосфорная кислота ® ортофосфат бария (т) + …

 

4. а) сульфат железа(II) + сульфид калия ® сульфид железа(II) (т) + …

б) карбонат магния (т) + хлороводород(aq) ® хлорид магния + … + …

в) гидроксид кальция + азотистая кислота ® нитрит кальция + …

 

5. а) нитрат серебра(I) + роданид калия ® роданид серебра(I) (т) + …

б) гидроксид калия + сульфат железа(III) ® гидроксид железа(III) +…

в) гидроксид аммония + хлороводород(aq) ® хлорид аммония + …

 

6. а) ацетат свинца(II) + сульфид натрия ® сульфид свинца (II) (т) + …

б) хлорид алюминия + гидроксид аммония ® гидроксид алюминия (т) +…

в) гидроксид меди(II) + серная кислота ® сульфат меди(II) + …

 

7. а) сульфид марганца (II)(т) + арсенат аммония ® арсенат марганца(II)(т) +…

б) ацетат натрия + хлороводородная кислота ® уксусная кислота + …

в) гидроксид аммония + серная кислота ® сульфат аммония + …

 

8. а) сульфат свинца(II)(т) + сульфид натрия ® сульфид свинца(II)(т) + …

б) гидрокарбонат калия + гидроксид калия ® карбонат калия + …

в) гидроксид аммония + уксусная кислота ® ацетат аммония + …

 

9. а) карбонат кальция (т) + ортофосфат калия ® ортофосфат кальция (т) +…

б) карбонат калия + уксусная кислота ® ацетат калия + …+ …

в) серводородная кислота + гидроксид натрия ® сульфид натрия + …

 

10. а) нитрат серебра(I) + хромат магния ® хромат серебра(I) (т) + …

б) гидросульфит натрия + серная кислота ® сульфат натрия + …+ …

в) гидроксид железа(III) + хлороводород(aq) ® хлорид железа(III) + …

 

Задание 3. По схемам ионных уравнений составьте возможные молекулярные уравнения обменных реакций, протекающих в растворах.

 

1. а) Н+ + ОН– → б) 3 Sr2+ + 2 →

2. а) Ag+ + Cl– → б) СН3СООН + ОН– →

3. а) SrSO3 + 2 H+ → б) H2S + 2 OH– →

4. а) NH4OH + H+ → б) Fe3+ + 3 OH– →

5. а) 3 Ca2+ + 2 → б) Сu(OH)2 + 2 H+ →

6. а) 2 H+ + → б) Ba2+ + →

7. а) + OH– → б) СаСO3 + 2 H+ →

8. а) + Н+ → б) SO2 + 2 OH– →

9. а) СН3СОО– + Н+ → б) Ca2+ + →

10. а) S2– + 2 H+ → б) + ОН– →

 

Задание 4. Генетическая связь классов неорганических соединений.

 

Осуществите следующие превращения, составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионно-молекулярном видах, указав условия их протекания.

 

1.

 

2.

 

3. Fe(NO3)3 → FeOH(NO3)2 → Fe(OH)3 → K[Fe(OH)4]

Fe2O3 → FeCl3

 

4. Mg → MgSO4 → MgCl2 → MgOHCl → Mg(OH)2 → MgSO4

 

5. BaO → Ba(OH)2 → BaCO3 → BaCl2 → BaSO4

BaO

 

6. CuO → CuSО4 → Cu(OH)2 → (CuOH)Cl → CuCl2 → CuCO3

 

7. Al2O3 → Na[Al(OH)4] → NaAlO2 → Al(OH)3 → Al(NO3)3

AlCl3 → Al(NO3)3

 

8. CaCO3 → CaO → Ca(OH)2

CO2 → Na2CO3 → NaHCO3

 

9. SiO2 → K2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si → Mg2S

 

10. N2O5 → HNO3 → Cu(NO3)2 → CuCO3 → (CuOH)2CO3 → Cu(OH)2

 

Задание 5. Количественные законы химии

 

1. а) Определите, какое число молекул содержат 680 г NH3. Вычислите массу (в граммах) одной молекулы аммиака.

б) Какой объем оксида серы(IV) (н.у.) необходим для реакции с 11,2 л кислорода, если в результате получено 80 г оксида серы(VI)?

 

2. а) В сосуде находится 2,4 · 1024 молекул сернистого газа. Какой объем при нормальных условиях они занимают? Какова их масса? Вычислите массу (в граммах) одной молекулы сернистого газа.

б) Какой объем оксида углерода(IV) образуется при сжигании 4 кг угля в кислороде объемом 11,2 м3 (н.у.)?

 

3. а) Определите массу азотной кислоты (в граммах), в которой содержится такое же количество молекул, что и в 9,8 г серной кислоты. Укажите это число молекул. Вычислите массу (в граммах) одной молекулы серной кислоты.

б) Какой объем воздуха (при н.у.) потребуется для полного сжигания сероводорода массой 3,4 г до SO2 (объемная доля кислорода в воздухе составляет 21 %)?

 

4. а) Определите массу водорода (в граммах), содержащуюся в 3,01×1024 молекулах воды. Вычислите массу (в граммах) одной молекулы водорода.

б) К раствору, содержащему 6,8 г хлорида цинка, прилили раствор, содержащий 5 г гидроксида натрия. Какова масса образовавшегося осадка?

5. а) Какой объем займут 80 г кислорода? Какому количеству вещества он соответствует? Сколько это будет молекул? Вычислите массу (в граммах) одной молекулы кислорода.

б) При разложении карбоната кальция массой 300 г выделился оксид углерода(IV) объемом 60 л. Сколько это составило от теоретически возможного объема оксида углерода(IV)?

 

6. а) Сколько по массе кислорода и водорода содержится в 5 молях воды? Вычислите массу (в граммах) одной молекулы воды.

б) На горение фосфора затрачено 30 л кислорода. Масса получившегося оксида фосфора(V) составила 40 г. Определите массовую долю выхода продукта в процентах от теоретического.

7. а) Вычислите для 2,5 молей сернистой кислоты массу вещества, число молекул вещества, массу (в граммах) одной молекулы.

б) При сжигании угля массой 30 г получили углекислый газ массой 88 г. Вычислите массовую долю (в процентах) углерода в угле.

 

8. а) В какой массе воды содержится приблизительно 3,01*1025 молекул воды. Вычислите массу (в граммах) одной молекулы воды.

б) Сколько граммов сульфата цинка получится при растворении в серной кислоте 70 г металлического цинка, содержащего 7,2 % примесей?

 

9. а) Сколько молей воды в 1 л воды? Сколько это будет молекул? Вычислите массу (в граммах) одной молекулы воды.

б) При пропускании воздуха объемом 2 м3 (при н.у.) через раствор гидроксида кальция образовался карбонат кальция массой 3 г. Определите объемную долю оксида углерода(IV) в воздухе.

 

10. а) В каком количестве вещества оксида серы(IV) содержится такое же число атомов серы, что и пирите FeS2 массой 24 г. Какой массе оксида оно будет соответствовать?

б) Вычислите массу аммиака, получившегося при взаимодействии 20 л водорода и 20 л азота.

Тема 2. Окислительно-восстановительные реакции.
Закон эквивалентов

Задание 1. Степень окисления

а) для элементов, символы которых подчеркнуты, определите значения степеней окисления в соединениях или ионах.

б) составьте электронные формулы для ионов и атомов элементов, изменяющих степень окисления.

в) объясните окислительно-восстановительные свойства элемента в данной степени окисления.

 

1. Cl 2O7, Ca H 2, N 6. Zn , P H3, K Br O3
2. Mn O2, Cr 2 , H2 S 7. Ca3 N 2, Na2 S O3, As
3. Cr , N H4Cl, Na N O2 8. Cu 2S, Na2 Se, Cl
4. S , H Cl O2, H Cl 9. Cl , Na Al O2, C H4
5. Na Mn O4, N , S 10. Na3 N, As , Pb O2

Задание 2. Методы составления окислительно-восстанови­тельных реакций:

а) расставьте коэффициенты в схемах реакций, используя метод электронного баланса, а для реакций, протекающих в растворах, – метод электронно-ионного баланса;

б) определите окислитель и восстановитель;

в) укажите процесс окисления и восстановления;

г) укажите тип окислительно-восстановительной реакции;

д) рассчитайте молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя.

 

1. а) Zn + KNO3 + KOH ® K2ZnO2 + NH3 + …

б) HNO2 ® HNO3 + NO + H2O

в) AgNO3 ® Ag + NO2 + O2

 

2. a) SnSO4 ® SnO2 + SO2

б) Cr2O3 + NaNO3 + KOH ® K2Cr2O7 + NaNO2 + …

в) Cl2 + Ca(OH)2 ® CaCl2 + Ca(ClO)2 + …

 

3. a) S + NaOH ® Na2S + Na2SO4 + H2O

б) KNO3 ® KNO2 + O2

в) FeSO4 + HNO3 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + NO + ….

 

4. a) AgNO3 + AsH3 + H2O ® Ag + H3AsO4 + ….

б) P + KOH + H2O ® PH3 + KH2PO2

в) Cu(NO3)2 ® CuO + NO2 + O2

 

5. a) Na2SO3 ® Na2SO4 + Na2S

б) CuI2 ® CuI + I2

в) PbO2 + Mn(NO3)2 + HNO3 ® HMnO4 + Pb(NO3)2 + …

 

6. a) NO2 + H2O ® HNO3 + HNO2

б) MnO2 + KClO3 + KOH ® K2MnO4 + KCl + …..

в) KMnO4 ® K2MnO4 + MnO2 + O2

 

7. а) I2 + H2O + Cl2 → HIO3 + HCl

б) Pb(NO3)2 → PbO + NO2 + O2

в) CaO + C → CaC2 + CO

 

8. а) I2 + Ba(OH)2 → Ba(IO3)2 + BaI2 + …

б) KNO2 + KMnO4 + H2O → KNO3 + …

в) NH4NO3 → N2O + H2O

 

9. а) KClO3 → KCl + O2

б) P2O3 + H2O → PH3 + H3PO4

в) MnO2 + H2O2 + H2SO4 ® O2 + …

 

10. а) Zn + H3AsO3 + H2SO4 ® AsH3 + ZnSO4 + …

б) Te + KOH → K2TeO3 + K2Te + …

в) NH4NO2 → N2 + H2O

 

Задание 3. На нейтрализацию гидроксида m осн израсходовано некоторое количество кислоты массой m кисл (см. номер задачи в таблице). Рассчитайте молярные массы эквивалентов кислоты и гидроксида. Напишите соответствующие молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

 

Номер варианта m кисл, г m осн ., г
  Н3РО4 0,35 КОН 0,2
  HCl 2,342 Al(OH)3 1,674
  Н3РО4 1,0486 NaОН 0,428
  H2SO4 0,18 NaОН 0,147
  Н3РО4 9,954 NaОН 8,126
  HCl 0,78 Al(OH)3 0,833
  Н3РО4 0,233 КОН 0,4
  HCl 2,344 Al(OH)3 5,012
  H2SO4 0,326 КОН 0,186
  Н3РО4 4,982 Ca(OH)2 3,763

 


Задание 4. Составьте молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции ионного обмена. Рассчитайте М эк веществ, вступивших в реакцию.

1. K2S + H2S ® KHS

2. Cu(OH)2 + HCl ® Cu(OH)Cl + …

3. H2SO4 + NaOH ® NaHSO4 + …

4. K2S + HCl ® H2S ­ + …

5. Cu(OH)2 + HCl ® CuCl2 + …

6. H3PO4 + KOH ® K2HPO4 + …

7. AlCl3 + KOH → Al(OH)2Cl + …

8. H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca(H2PO4)2 + …

9. (NH4)2HPO4 + H2SO4 → (NH4)2SO4 + …

10. AlCl3 + KOH → AlOHCl2 + …

 

Задание 5. Решение задач с использованием закона эквивалентов

 

1. При сгорании 5,00 г трехвалентного металла образуется 9,44 г оксида металла. Определите молярную массу металла и назовите металл. Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида этого металла.

2. Вычислите атомную массу двухвалентного металла и определите, какой это металл, если 8,34 г металла окисляются 0,680 л кислорода (условия нормальные). Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида этого металла.

3. Некоторое количество металла, молярная масса эквивалента которого равна 27,9 г/моль, вытесняет из кислоты 700 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Определите массу металла.

4. 0,376 г алюминия при взаимодействии с кислотой вытеснили 0,468 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определите эквивалентный объем водорода, зная, что эквивалентная масса алюминия равна 8,99 г/моль.

5. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла и определите металл. Рассчитайте молярную массу эквивалента оксида этого металла.

6. Вычислите молярную массу эквивалента двухвалентного металла и определите металл, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовано 0,28 л водорода, измеренного при нормальных условиях.

7. Определите, какой одновалентный металл массой 3,24 г образует оксид массой 3,48 г.

8. При растворении двухвалентного металла массой 0,32 г в кислоте выделился водород, который при н.у. занимает объем 109,6 мл. Определите молярную массу эквивалента металла и установите металл.

9. Какой объем водорода (н.у.) потребуется для восстановления оксида двухвалентного металла массой 159 г, содержащего 79,87 % (масс.) металла. Определите молярную массу эквивалента металла и установите металл.

10. 12,5 г кислоты полностью прореагировали с 3,04 г двухвалентного металла. При этом выделилось 2,8 л водорода (н.у.). Назовите металл и кислоту.

 

Тема 3. Основные закономерности протекания
химических реакций

Задание 1. Химическая термодинамика

 

Дано уравнение реакции.

1. Из справочной литературы (приложение 1) выпишите значения стандартных термодинамических величин , .

2. Рассчитайте стандартное изменение энтальпии химической реакции и определите: а) является ли данная реакция экзо- или эндотермической; б) вычислите тепловой эффект реакции для заданной массы или объема одного из веществ.

3. По виду уравнения, не прибегая к расчетам, определите знак изменения энтропии реакции . Приведите обоснование, подтвердите его расчетом. Какой из факторов – энтальпийный или энтропийный – способствует самопроизвольному протеканию процесса в прямом направлении?

4. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса . Определите, в каком направлении при температуре 298 К (прямом или обратном) будет протекать реакция.

5. Рассчитайте температуру Т р, при которой равновероятны оба направления реакции. При каких температурах, выше или ниже рассчитанной, более вероятно протекание реакции в прямом направлении?

6. Рассчитайте при Т 1 = Т р – 100; Т 2 = Тр + 100 и постройте график зависимости от Т. Определите область температур самопроизвольного протекания реакции (заштрихуйте).

7. Вычислите значения константы равновесия K равн для температур Т р, Т 1, Т 2. Сделайте вывод о влиянии температуры на величину K равн и на смещение равновесия.

 

Номер варианта Уравнение реакции A + B = C + D m,г V, л
  2 РН3(г) + 4 О2(г) ® Р2О5(т) + 3 Н2О(ж) 7,1 (C)  
  4 NH3(г) + 3 О2(г) ® 2 N2(г) + 6 Н2О(ж)   22,4 (В)
  СН4(г) + 2 Н2О(г) ® СО2(г) + 4 Н2(г)   11,2 (С)
  2 S(т) + 2 Н2О(г) ® О2(г) + 2 H2S(г) 12,8 (A)  
  СО2(г) + 2 SO3(г) ® CS2(г) + 4 О2(г)   33,6 (D)
  2 H2S(г) + SO2(г) ® 3 S(т) + 2 Н2О(г) 27 (D)  
  СН4(г) + СО2(г) ® 2 СО(г) + 2 Н2(г)   4,5 (A)
  2 PCl5(г) + О2(г) ® 2 РОСl3(г) + 2 Сl2(г) 14 (D)  
  2 NH3(г) + SO3(г) + Н2О(г) ® (NH4)2SO4(т) 19,8 (D)  
  2 СН3ОН(ж) + 3 О2(г) ® 2 СО2(г) + 4Н2О(ж)   16,8 (B)

 

Задание 2. Закон Вант-Гоффа

 

1. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 30 градусов скорость реакции возрастает в 15,6 раза?

2. 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 ее при 200 °С.

3. Некоторая реакция при 100 °С закончилась за 20 с. Как нужно изменить температуру проведения реакции, чтобы она заканчивалась за 2 мин 40 с, если g = 2?

4. Две реакции при 40 °С протекают с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, а второй 3. Как будут относиться друг к другу скорости реакции при 70 °С?

5. Некоторая реакция при 20 °С заканчивается за 16 мин, а при 70 °С за 0,5 мин. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции?

6. 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 ее при 80 °С.

7. На сколько градусов нужно повысить температуру реакции, чтобы ее скорость возросла в 90 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2.

8. Скорость химической реакции при 20 °С составляет 1 моль/л×с. Температурный коэффициент скорости этой реакции равен 3. Чему будет равна скорость этой реакции при 50 °С?

9. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при понижении температуры со 120 до 80 °С.

10. Скорость некоторой реакции возросла в 25 раз. На сколько градусов была повышена температура реакции, если g = 2,5?

 

 

Задание 3. Влияние концентрации на скорость химической реакции

 

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

2. Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В 2 в системе 2 А 2(г) + В 2(г) → 2 А 2 В (г), чтобы при уменьшении концентрации вещества А 2 в 4 раза скорость реакции не изменилась?

3. В системе СО + Сl2 → СОСl2 концентрацию СО увеличили с 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию Сl2 от 0,02 до 0,06 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?

4. Как изменится скорость реакции 2 NO + O2 → 2 NO2, если объем реакционного сосуда увеличить в 2 раза?

5. Во сколько раз следует увеличить концентрацию угарного газа в системе 2 СО → СО2 + С, чтобы скорость реакции увеличилась в 4 раза?

6. Во сколько раз следует увеличить давление в системе, чтобы скорость реакции 2 NO + O2 → 2 NO2 увеличилась в 1000 раз?

7. В два сосуда одной и той же вместимости введены: в первый – 1 моль газа А и 2 моля газа В, во второй – 2 моль газа А и 1 моль газа В. Температура в обоих сосудах одинакова. Будут ли различаться скорости реакции между газами А и В в этих сосудах, если скорость реакции выражается уравнением: а) v 1 = k 1[A][B], б) v 2 = k 2[ A ]2[ B ]?

8. Концентрацию вещества В в реакции А (р-р) + В (р-р) → С (р-р) уменьшили в 2 раза. Как надо изменить концентрацию вещества А, чтобы скорость реакции не изменилась?

9. Как изменится скорость реакции 2 А (г) + В (г) → А 2 В (г), если одновременно увеличить в 2 раза объем системы и концентрацию вещества А в ней?

10. При увеличении концентрации вещества А в два раза скорость некоторой реакции возрастает в 4 раза. Выберите уравнение реакции, удовлетворяющее этому условию:

а) А 2(г) + В 2(г) → 2 АВ (г) б) А 2(г) + В (т) → ВА 2(т)

в) 2 А 2(г) → В (г) г) 2 А 2(т) → В (г) + С (г)

 

 

Задание 4. Химическое равновесие

1. Найдите равновесные концентрации хлора и фосгена и рассчитайте константу скорости в реакции СО + Сl2 ↔ СОСl2. Исходные концентрации оксида углерода и хлора равны 0,030 и 0,020 моль×л–1, а равновесная концентрация СО равна 0,021 моль×л–1.

2. Равновесие в системе Н2(г) + I2(г) ↔ 2HI(г) установилось при следующих концентрациях (моль×л–1): [H2] = 0,025; [I2] = 0,005; [HI] = 0,09. Рассчитайте константу равновесия реакции. Определите исходные концентрации йода и водорода.

3. Константа равновесия реакции FeO(к) + СО(г) ↔ Fe(к) + СО2(г) при некоторой температуре равна 0,5. Вычислите равновесные концентрации СО и СО2, если начальные концентрации этих веществ составляли 0,05 и 0,01 моль×л–1 соответственно.

4. В гомогенной системе NO + Cl2 ↔ NOCl2 исходные концентрации оксида азота и хлора составляют соответственно (моль×л–1): 0,5 и 0,2. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20 % NO.

5. Константа равновесия гомогенной системы N2(г) + 3H2(г)↔2 NH3(г) при некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль×л–1. Вычислите равновесную и исходную концентрации азота.

6. При некоторой температуре равновесие в системе 2NO2 ↔ 2NO + O2 установилось при следующих концентрациях (моль×л–1): [NO2] = 0,006; [NO] = 0,024. рассчитайте константу равновесия реакции и исходную концентрацию NO2.

7. В гомогенной газовой системе А + В ↔ С + D равновесие установилось при концентрациях (моль×л–1): [ B ] = 0,05; [ C ] = 0,02. Константа равновесия реакции равна 4×10–2. Найдите исходные концентрации веществ А и В.

8. Константа равновесия реакции Н2(г) + I2(г) ↔ 2HI(г) при некоторой температуре равна 36, а начальные концентрации водорода и йода составляют по 0,02 моль/л. Вычислите равновесные концентрации йода, водорода и йодоводорода.

9. Константа равновесия для реакции СО + Сl2 ↔ СОСl2 равна при некоторой температуре 39,4. Зная, что при состоянии равновесия [CO] = 0,2 моль×л–1 и [COCl2] = 0,8 моль×л–1, вычислите исходные концентрации хлора и угарного газа.

10. Вычислите константу равновесия реакции 2SO2(г) + О2(г) ↔ 2SO3(г), если начальные концентрации SO2 и O2 были соответственно равны 0,08 и 0,06 моль×л–1. К моменту наступления равновесия концентрация SO2 была 0,016 моль×л–1.

 

 

Задание 5. Смещение химического равновесия

 

Запишите выражения ЗДМ для предложенных равновесных реакций и установите, в каком направлении сместятся равновесия при изменении каждого из внешних параметров.

 

 

Номер варианта Уравнение A + B ↔ C + D ∆rH Изменение внешних параметров
С Р Т V
  2 СО(г) + О2(г) ↔ 2 СО2(г) < 0 СВ ↑ ↑ ↓  
N2(г) + О2(г) ↔ 2 NO(г) > 0 СС ↓   ↓ ↓
  2 Н2(г) + О2(г) ↔ 2 Н2О(г) < 0 СВ ↓ ↑ ↑  
СаСО3(т) ↔ СаО(т) + СО2(г) > 0 CD ↓   ↑ ↑
  2 NO(г) + О2(г) ↔ 2 NO2(г) < 0 CA ↑ ↓ ↓  
2 HBr(г) ↔ H2(г) + Br2(г) > 0 СС ↑   ↓ ↓
  СО2(г) + 2 H2(г) ↔ СН3ОН(ж) > 0 СВ ↑ ↑ ↑  
СО(г) + Н2О(г) ↔ СО2(г) + H2(г) < 0 CD ↑   ↑ ↓
  N2O4(г) ↔ 2 NO2(г) > 0 CA ↓ ↓ ↓  
2 СО(г) ↔ СО2(г) + С(т) < 0 СС ↓   ↓ ↑
  4НСl(г) + О2(г) ↔ 2Н2О(ж) + 2Сl2(г) < 0 СВ ↓   ↑ ↑
МgСО3(т) ↔ MgО(т) + СО2(г) > 0 CD ↑ ↑ ↓  
  2 PCl5(г) + О2(г)↔ 2POCl3(г) + 2Сl2(г) > 0 CA ↑ ↓ ↓  
N2(г) + 3 H2(г) ↔ 2 NH3(г) < 0 СВ ↓   ↑ ↓
  С(т) + О2(г) ↔ СО2(г) < 0 СС ↑   ↓ ↑
3 O2(г) ↔ 2 О3(г) > 0 CA ↓ ↑ ↓  
  4 Fe(т) + 3 О2(г) ↔ 2 Fe2O3(т) < 0 СВ ↑ ↓ ↑  
СН4(г) + 2 Н2О(г) ↔ СО2(г) + 4 H2(г) > 0 CD ↓   ↓ ↓
  СО2(г) + С(т) ↔ 2 СО(г) > 0 СС ↑   ↑ ↑
4 НСl(г) + О2(г) ↔ 2 Н2О(г) + 2Сl2(г) < 0 CA ↓ ↓ ↑  

 


 

Тема 4. Растворы.
Способы выражения концентрации растворов

Задание 1. Определите массовую долю растворенного вещества (столбец 1), используя указанное значение плотности раствора (столбец 2) и данные таблицы приложения. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльную концентрацию и титр данного раствора. Рассчитайте массу соли и объем воды, необходимые для приготовления заданного объема раствора соли (столбец 3) установленного Вами состава w.

 

Номер варианта Вещество r, г/см3 V, мл Номер варианта Вещество r, г/см3 V, мл
           
  NaCl 1,050     (NH4)2SO4 1,098  
  MgSO4 1,180     Na2SO4 1,080  
  KCl 1,085     MgCl2 1,150  
  CaCl2 1,115     NH4Cl 1,035  
  MnSO4 1,073     Na2CO3 1,075  

 

Задание 2. Используя данные таблицы плотностей, рассчитайте объем раствора с данной массовой долей w растворенного вещества, необходимый для приготовления 1 л 0,1 н. раствора кислоты.

 

Номер варианта Кислота w (%) Номер варианта Кислота w (в %)
  H2SO4 35,0   H3РО4 4,0
  HCl 26,2   H2SO4 9,13
  H3РО4 21,8   HCl 22,33
  HCl 16,5   H2SO4 20,1
  H2SO4 17,43   H3РО4 14,6

 


Задание 3. Рассчитайте объемы исходных водных растворов, которые необходимо смешать для приготовления 1 л раствора заданной концентрации(плотности растворов см. приложение 4).

 

Номер варианта Вещество (водный раствор) Исходные (в %) Конечный (в %)
w1 w2 w3
  НСl 22,33 4,4 16,5
  CH3COOH 52,0 4,0 28,0
  H2SO4 35,0 9,13 22,7
  H3РО4 4,0 23,3 17,07
  CH3COOH 44,0 16,0 20,0
  H2SO4 30,2 3,24 17,4
  НСl 16,5 4,4 10,5
  H3РО4 17,07 4,0 12,06
  H2SO4 27,7 14,73 20,1
  CH3COOH 40,0 4,0 32,0

 

Задание 4. Проведите необходимые расчеты, исходя из кристаллогидратов солей.

1. Найдите массу кристаллогидрата Na2CO3×10H2O, которую надо растворить в 480 г воды для получения 10 %-го раствора карбоната натрия.

2. Сколько воды и английской соли MgSO4×7H2O необходимо взять для приготовления 440 г раствора сульфата магния с массовой долей, равной 8 %?

3. В 500 мл воды растворили 27,8 г железного купороса FeSO4×7H2O. Вычислите процентное содержание сульф
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...