ХИМИЯ задачи

Задачи к зачету по курсу «Химия» 18 ч. (гр. ТСА, ТПЭ, ТСТ)

2013/2014 уч.г.

1. В каком направлении в стандартных условиях может протекать реакция: 4NH₃(г) + 5O₂(г)  4NO(г) + 6H₂O(г)? Ответ дайте на основании расчетов изменения энергии Гиббса реакции G⁰₂₉₈ по значениям стандартных энергий Гиббса _fG⁰₂₉₈ образования веществ, участвующих в реакции.

2. В каком направлении в стандартных условиях может протекать реакция: 4Fe₂O₃(к) + 3CO(г)  2Fe(к) + 3CO₂(г)? Ответ дайте на основании расчетов изменения энергии Гиббса реакции G⁰₂₉₈ по значениям стандартных теплот образования _fH⁰₂₉₈ и стандартных энтропий S⁰₂₉₈ веществ, участвующих в реакции.

3. В каком направлении в стандартных условиях может протекать реакция: СН₄(г) + 2O₂(г)  2Н₂О(ж) + CO₂(г)? Ответ дайте на основании расчетов изменения энергии Гиббса реакции G⁰₂₉₈ по значениям стандартных теплот образования _fH⁰₂₉₈ и стандартных энтропий S⁰₂₉₈ веществ, участвующих в реакции.

4. В гетерогенной системе установилось равновесие: CaO(к) + Н₂О(г) = Са(ОН)₂(к); H<0. Напишите выражение для константы равновесия. В какую сторону сместится равновесие: а) при уменьшении давления; при увеличении температуры?

5. Напишите выражения для скоростей прямой и обратной реакций и для константы равновесия: 2SO₃ = 2SO₂ + O₂; H >0. Как следует изменить в системе а) температуру; б) давление , чтобы сместить равновесие в прямом направлении?

6. Перед началом реакции: 2NO + O₂ = 2NO₂ исходные концентрации были равны (моль/л): С(NO) = 1,5; C(O₂) = 0,5. Какими станут концентрации C(NO) и C(NO₂), когда концентрация О₂ будет равна C(О₂) = 0,05. Во сколько раз уменьшится при этом скорость реакции?

7. Напишите выражения для прямой и обратной реакций и для константы равновесия: 2СО(г) + О₂(г) = 2СО₂(г). Как изменятся эти скорости а) при увеличении концентрации СО в три раза; б) при увеличении давления в системе в два раза. Как эти воздействия повлияют на состояние равновесия и величину константы равновесия.

8. Определите температурный коэффициент () реакции, если при понижении температуры на 40 ºС ее скорость уменьшается в 81 раз.

9. Как изменится скорость реакции, имеющей энергию активации Еа=155 кДж/моль, при увеличении температуры от 350 до 400 К.

10. Константа диссоциации угольной кислоты равна 4,45*10^-7. Вычислить степень диссоциации, концентрацию ионов водорода и рН 0,1 М раствора кислоты. (Ответ: 0,2 %; 2*10^-4; 3,7)

11. Константа диссоциации сероводородной кислоты по первой ступени равна 1,1*10^‑7. Вычислить степень диссоциации, концентрацию ионов водорода и рН 0,1 М раствора кислоты. (Ответ: 0,1 %; 10^-4 ; 4)

12. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 1,4 л 63 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ при 0 ºС. (Ответ: 5,67*10⁵ Па)

13. Найдите осмотическое давление при 0 ºС раствора, содержащего в 1 л 18,4 г глицерина С₃Н₈О₃ (Ответ: 4,54*10⁵ Па)

14. Раствор, содержащий 2,1 г КОН в 250 г воды, замерзает при -0,519 С. Найти для этого раствора изотонический коэффициент.

15. Вычислите температуру замерзания раствора, содержащего 30 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ в 200 г воды. (Криоскопическая константа воды 1,86 К·кг/моль) (Ответ: –1,5 ºС)

16. В 250 г воды растворили 10 г неэлектролита. Определить молекулярную массу растворенного вещества, если раствор кипит при 100,226 ºС. (Эбулиоскопическая константа воды 0,52 К·кг/моль) (Ответ: 92 г/моль).

17. Расставить коэффициенты в уравнении реакции с помощью электронного баланса: FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

18. Расставить коэффициенты в уравнении реакции с помощью электронного баланса: KMnO₄ + KI + H₂SO₄ → MnSO₄ + I₂ + K₂SO₄ + H₂O

19. Можно ли использовать хлор для окисления а) H₂S до S б) Mn²⁺ до MnO₄^– , если (Сl₂/Cl^–) = +1,36 В  (S/H₂S) = +0,17 B  (MnO₄^–/Mn²⁺) = +1,51 B Ответ: а) можно,  = 1,19 В; б) нельзя,  = – 0,15 В

20. Можно ли использовать KMnO₄ в кислой среде для окисления а) H₂S до S б) Fe²⁺ до Fe³⁺, если:  (MnO₄^–/Mn²⁺) = +1,51 B  (S/H₂S) = +0,17 B  (Fe³⁺/ Fe²⁺) = +0,77 B Ответ: а) можно, 1,34 В; б) можно, 0,74 В

21. Вычислите ЭДС гальванического элемента: Al | Al₂(SO₄)₃ (0,01 M) || SnCl₂ (0,1 M) | Sn

22. Используя справочные данные для стандартных условий (Т=298 К) рассчитайте ЭДС гальванического элемента, состоящего из титановой и кобальтовой пластин, опущенных в растворы своих солей. Составить схему гальванического элемента.

23. ЭДС гальванического элемента, образованного никелем, погруженным в раствор его соли с концентрацией ионов Ni²⁺ 10^-4 моль/л, и серебром, погруженным в раствор его соли, равна 1,108 В. Определите концентрацию ионов Ag⁺ в растворе его соли.

24. Какие коррозионные процессы могут протекать при контакте Cu и Ag а) в аэрируемом растворе H₂SO₄ б) в закрытом сосуде с HCl? Составьте уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии. Если коррозия невозможна, то объясните почему.

25. Какие коррозионные процессы могут протекать при контакте Cr и Ni а) в растворе HCl б) во влажном грунте? Составьте уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии. Если коррозия невозможна, то объясните почему.

26. К какому типу покрытий относится серебрение железа? Напишите уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии, протекающей во влажном воздухе и сернокислой среде при частичном нарушении этого покрытия.

27. К какому типу покрытий относится никелирование меди? Напишите уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии, протекающей во влажном воздухе и сернокислой среде при частичном нарушении этого покрытия.

28. Приведите пример катодного покрытия для кадмия. Напишите уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии, протекающей в аэрируемом водном растворе и в солянокислой среде при частичном нарушении этого покрытия.

29. Приведите пример анодного покрытия для никеля. Напишите уравнения анодного и катодного процессов и суммарное уравнение коррозии, протекающей в аэрируемом водном растворе и в солянокислой среде при частичном нарушении этого покрытия.