Вопрос 1. (3 балла). Химическая кинетика и химическое равновесие.

Типовые задачи для итоговой аттестации

(справочные данные можно найти в методичке для лабораторных работ и на сайте)

Вопрос 1. (3 балла). Основные законы и понятия химии

1.При взаимодействии 6,4 г металла с водой выделилось 190 мл водорода, измеренного при 21°С и давлении 104,5 кПа. Найдите молярную массу эквивалента металла.

2.При растворении в кислоте 1,11 г металла выделилось 394 мл водорода (н.у.). Определить молярную массу эквивалента металла и атомную массу металла, если его валентность равна 2.

3.Газометр, вместимостью 20 л, наполнен газом. Плотность этого газа по воздуху равна 0,40; давление 103,3 кПа (774,6 мм рт. ст.), температура 17°С. Вычислите массу газа в газометре.

4.Найти молекулярную формулу масляной кислоты, содержащей (по массе) 54,5% углерода, 36,4% кислорода и 9,1% водорода, зная, что плотность ее паров по водороду равна 44.

5.Найдите молекулярную формулу вещества, содержащего 93,75% по массе углерода и 6, 25% по массе водорода, если плотность этого вещества по воздуху равна 4,41.

6.Какова молярная масса вещества, если масса 500 мл его паров при 87⁰С и давлении 95,97 кПа равна 0,93 г?

7.0,752 г Алюминия при взаимодействии с кислотой вытеснили 0,936 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определите эквивалентный объем водорода при н.у., если молярная масса эквивалента алюминия равна 8,99 г/моль.

Вопрос 1. (3 балла). Элементы термодинамики.

 

1. Пользуясь справочными данными, сравнить ∆Н⁰₂₉₈ реакции восстановления оксида железа (III) различными восстановителями при 298 К:

а) Fe₂O₃ (к.) + 3H₂ (г.) = 2Fe (к.) + 3H₂O (ж.),

б) Fe₂O₃ (к.) + 3С (графит.) = 2Fe (к.) + 3СO (ж.),

в) Fe₂O₃ (к.) + 3СO (г.) = 2Fe (к.) + 3CO₂ (ж.).

2. Пользуясь справочными данными, вычислить ∆Н⁰₂₉₈ реакции при 298 К:

а) 4HCl (г.) + O₂ (г.) = 2Cl₂ (г.) + 2H₂O (ж.),

б) NH₄NO₃ (к.) = N₂O (г.) + 2H₂O (г.),

в) 2NH₃ (г.) = N₂ (г.) + 3H₂ (г.).

3.Пользуясь справочными данными, определить стандартную энтальпию (∆Н⁰₂₉₈) образования фосфина, исходя из уравнения:

2PH₃ (г.) + 4O₂ (г.) = P₂O₅ (к.) + 3H₂O (ж.), ∆Н⁰= -2360 кДж.

4.Исходя из теплового эффекта реакции:

3CaO(к.) + P₂O₅ (к.) = Ca₃(PO₄)₂ (к.), ∆Н⁰ = -739 кДж.

определить ∆Н⁰₂₉₈ образования ортофосфата кальция.

5.Исходя из теплового эффекта реакции:

СH₃OH(ж.) + 3/2O₂ (г.) = CO₂ (г.) + 2H₂O (ж.), ∆Н⁰ = -726,5 кДж.

определить ∆Н⁰₂₉₈ образования метилового спирта, пользуясь справочными данными.

6.Пользуясь справочными данными, вычислить значение ∆Н⁰₂₉₈ для протекающих в организме реакций превращения глюкозы:
а) С₆H₁₂О₆(к.) = 2CO₂ (г.) + 2С₂H₅OН (ж.),

б) С₆H₁₂О₆(к.) + 6O₂ (г.) = 6CO₂ (г.) + 6H₂O (ж.).

7.Не производя вычислений, установить знак ∆S⁰ следующих процессов:

а) 2NH₃ (г.) = N₂ (г.) + 3H₂ (г.),

б) 2NO (г.) + O₂ (г.) = 2NO₂ (г.),

в) 2H₂S (г.) + 3O₂ (г.) = 2SO₂ (г.) + 2H₂O (ж.),

г) С₂H₅OH(ж.) + 3O₂ (г.) = 2CO₂ (г.) + 3H₂O (ж.),

д) 2СO (г.) + O₂ (г.) = 2CO₂ (г.).

8.Пользуясь справочными данными, рассчитать значения ∆G⁰₂₉₈ следующих реакций и установить, в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стандартных условиях:

а) NiO (к.) + Pb (к.) = Ni (к.) + PbO (к.),

б) 3Fe₃O₄ (к.) + 8Al (к.) = 9Fe (к.) + 4Al₂O₃ (к.),

в) H₂ (г.) + 1/2O₂ (г.) = H₂O (г.),

г) MgO (г.) + H₂ (г.) = Mg (г.) + H₂O,

д) NO (г.) + NO₂ (г.) = N₂O₃ (г.),

е) C (графит) + CO₂ (г.) = 2CO (г.).

 

9. Найдите DH^ореакции: 3Fe₃O₄ + 8Al® 4Al₂O₃ + 9Fe, зная, что стандартные энтальпии образования веществ равны соответственно (в кДж/моль): DH^о_обр(Fe₃O₄) = -1118; DH^о_обр(Al₂O₃) = -1675.

 

Вопрос 1. (3 балла). Химическая кинетика и химическое равновесие.

 

1.Срок хранения автомобильных покрышек при температуре 20°С составляет 5 лет, а при температуре 10°С – 10 лет. Сколько лет можно хранить покрышки при -10°С?

2.В реакции 2-го порядка A + B → D начальные концентрации веществ А и В равны соответственно 0,5 моль/л и 1,2 моль/л. Начальная скорость реакции равна 1,2∙10^-3 моль/(л∙с). Рассчитать константу скорости и скорость реакции в момент, когда концентрация вещества В равна 1,0 моль/л.

3.Рассчитать среднюю скорость окисления этилового спирта в человеческом организме, если известно, что 200 г вина, содержащего 11,5 % спирта, полностью окисляются за 3,0 часа.

4.В системе СO_(г.) + Сl_{2 (г.)}⇌ СOCl_{2 (г.)} концентрацию СО увеличили от 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию хлора – от 0,02 до 0,06 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?

5.Написать выражения скорости реакции для следующих процессов:

а) N₂O_{4 (г.)}⇌ 2NO_{2 (г.)};г) SO_{2 (г.)} + O_{2 (г.)}⇌ SO_{3 (г.)};

б) H_{2 (г.)}+ S_(к.)⇌ H₂S_(г.);д) С_(к.) + 2H_{2 (г.)}⇌CH_{4 (г.)};

в) 2NO_(г.) + Сl_{2 (г.)}⇌ 2NOCl_(г.);е) 3O_{2 (г.)}⇌ 2O_{3 (г.)}.

 

6.Как изменится скорость реакции

C₂H_{2 (г.)} + 2H_{2 (г.)}⇌C₂H_6(г.)

а) при увеличении концентрации ацетилена в 2 раза;

б) при увеличении концентрации водорода в 4 раза;

в) при увеличении давления в системе в 3 раза?

 

7.При 150°С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2,5, рассчитать, через какое время закончится эта реакция, если проводить ее: а) при 250°С, б) при 100°С.

8.При температуре 58°С некоторая реакция закончилась за 1 час 4 минуты. При какой температуре реакция закончится за 1 минуту, если температурный коэффициент равен двум?

9. Как изменится скорость реакции 2NO_(г.) + Cl_2(г.)⇌ 2NOCl_(г.)при одновременном увеличении концентрации оксида азота (II)в 2 раза и уменьшении концентрации хлора в 4 раза?

10.Обратимая реакция описывается уравнением: A + B⇌C + D. Смешали по 1 моль каждого из этих веществ. После установления равновесия в смеси обнаружено 1,5 моль вещества С. Рассчитать константу равновесия.

11. Как влияет увеличение температуры на состояние равновесия в следующих реакциях:

а) FeO_(к.) + CO_(г.)⇌ Fe_(к.) + CO_{2 (г.)} + Q;

б) N_{2 (г.)} + O_{2 (г.)}⇌ 2NO_(г.) – Q?

12.Как влияет охлаждение на состояние равновесия в следующих реакциях:

а) С_(к.) + CO_{2 (г.)}⇌ 2 CO_(г.) – Q;б) H_{2 (г.)} + O_{2 (г.)}⇌ H₂O_(ж.)+ Q?

13.В каком направлении сместятся равновесия:

а) N2O4(г)⇌ Б 2NO2(г)- 58,4 кДж,

б) CO(г)+ H2O(г) ⇌ CO2(г)+ H2(г)+ 41,2 кДж,

в) COCl2(г)⇌ CO(г)+ Cl2(г)- 112,5 кДж,

г) 2NO(г)+ O2(г)⇌ 2NO2(г)+ 113 кДж,

д) SO2(г)+ O2(г)⇌ 2SO3(г)+ 196,6 кДж,

е) 2HBr(г)⇌ H2(г)+ Br2(г)- 72,5 кДж,

ж) C(т)+ H2O(г)⇌ CO(г)+ H2(г)- 132 кДж,

и) CuO(т)+ C(т)⇌ CO(г)+ Cu(т)- 46 кДж,

к) FeO(т)+ CO(г)⇌Fe(т)+ CO2(г)+ 17 кДж,

при понижении температуры? При повышении давления? При увеличении концентрации исходных веществ?

14. При150^оС некоторая реакция заканчивается за 16 минут. Рассчитайте, через какое время закончится эта реакция, если проводить её при 80^оС. Температурный коэффициент скорости реакции равен двум.

15. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции, если при температуре 30^оС эта реакция заканчивается за 13,5 минут, а при 60^ОС – за 30 секунд.

16.Равновесие в системе N₂ + 3 H₂Û 2NH₃ установилось при следующих концентрациях веществ:[N₂] = 0,01 моль/л; [H₂] = 2 моль/л; [NH₃] = 0,4 моль/л. Вычислите исходные концентрации азота и водорода, а также константу равновесия.

17.В каком направлении сместится равновесие реакции А_(г) + 2В_(г)Û 2С_(г) , если давление увеличить в 3 раза и одновременно повысить температуру на 20^оС? Температурные коэффициенты скоростей прямой и обратной реакций равны соответственно 2 и 3. Каков знак DН этой реакции?