2380-himicheskie-osnovy-proizvodstva

2.59.К раствору, содержащему 5,1 г нитрата серебра, добавили рас-

твор, содержащий 2,08 г хлорида бария. Определите массу (г)

выпавшего осадка.

2.60.Через раствор, содержащий 18,8 г нитрата меди (II), пропустили

5,6 л (н.у.) сероводорода. Определите массу (г) выпавшего осадка.

2.61.Определите относительную плотность хлора по гелию.

2.62.Определите относительную плотность диоксида серы по аргону.

2.63. Определите относительную плотность углекислого газа

по воздуху.

2.64.Относительная плотность некоторого газа по водороду равна 32.

Определите относительную плотность этого газа по гелию.

2.65.Относительная плотность некоторого газа по кислороду равна

2,5. Определите относительную плотность этого газа по неону.

2.66.Определите массовую долю (%) азота в составе азотной кислоты.

2.67.Определите массовую долю (%) молибдена в составе оксида мо- либдена (VI).

2.68.Массовая доля марганца в оксиде составляет 63,2 %. Установите

формулу оксида марганца и укажите в ответе его молекулярную массу.

2.69.Массовая доля хрома в оксиде составляет 68,4 %. Установите фор-

мулу оксида хрома и укажите в ответе число атомов в его молекуле.

2.70.Массовая доля железа в карбиде составляет 93,3 %. Устано-

вите формулу карбида железа и укажите в ответе число ато-

мов в его молекуле.

2.71.Массовая доля ванадия в оксиде составляет 56 %. Установите формулу оксида ванадия и укажите в ответе число атомов

вего молекуле.

2.72.Массовая доля железа в оксиде составляет 70 %. Установите форму-

лу оксида железа и укажите в ответе число атомов в его молекуле.

2.73.Массовая доля свинца в оксиде составляет 86,6 %. Установите фор-

мулу оксида свинца и укажите в ответе его молекулярную массу.

2.74.Массовая доля марганца в оксиде составляет 49,55 %. Установи-

те формулу оксида марганца и укажите в ответе число атомов

вего молекуле.

2.75.Массовая доля железа в сульфиде составляет 46,67 %. Устано-

вите формулу сульфида железа и укажите в ответе его молеку-

лярную массу.

11

3. ТЕРМОХИМИЯ

Выберите вещество, для которого стандартная энтальпия образо-

вания равна нулю. Составьте формулу его высшего оксида. В ответе приведите номер группы Периодической системы, в которой нахо-

дится соответствующий элемент.

3.1.Au(ж), Hg(ж), Fe(ж), Pb(ж),Cl2(ж)

3.2.Na(ж), Mg(г), Al(к), Sn(ж), F2(ж)

3.3.Ni(ж), N2(ж), Br2(ж), K(ж), O2(ж)

3.4.Ag(г), O(г), S(г), H2(г), I2(г)

3.5.Ca(г), Mg(г), C(графит), Ar(ж), Ne(ж)

3.6.Zn(ж) , Br2(ж), I2(ж), C(алмаз), N2(ж)

3.7.Fe(г), Mn(г), Cr(к), Hg(г), Al(г)

3.8.H2(ж), I2(к), Hg(к), O3(ж), Ba(ж)

Для какого из указанных веществ стандартная энтальпия образо-

вания не равна нулю. Составьте формулу его высшего оксида. В от-

вете приведите атомный номер соответствующего элемента в Перио-

дической системе.

3.9.Al(к), Fe(к), Ag(к), Cl2(ж), Hg(ж)

3.10.Na(к), Mg(к), S(г), Sn(к), F2(г)

3.11.Ni(к), N2(г), Br2(г), K(к), O2(г)

3.12.Ag(к), O2(г), Со(г), H2(г), I2(к)

3.13.Не(г), Mg(г), C(графит), Ar(г), Ne(г)

3.14.Zn(к) , Br2(ж), I2(к), C(алмаз), N2(г)

3.15.Fe(к), Mn(к), Cr(ж), Hg(ж), Al(к)

3.16.При взаимодействии 60 г металлического кальция с избытком водорода выделилось 276 кДж теплоты. Определите энтальпию образования гидрида кальция СаН2 (кДж/моль).

3.17.При взаимодействии 84 г металлического магния с избытком ромбической серы выделилось 193,2 кДж теплоты. Определите энтальпию образования сульфида магния (кДж/моль).

3.18.При взаимодействии 1 моль азота и 3 моль водорода выдели-

лось 92 кДж теплоты. Определите энтальпию образования ам-

миака (кДж/моль).

3.19.При взаимодействии 1 моль фтора и 1 моль водорода выдели-

лось 535 кДж теплоты. Определите энтальпию образования фтороводорода (кДж/моль).

12

3.20.При взаимодействии 2 моль водорода и 2 моль хлора выдели-

лось 368 кДж теплоты. Определите энтальпию образования хлороводорода (кДж/моль).

3.21.При разложении фосфина РН3(г) образовались белый фосфор, 22,4 л (н.у.) водорода и выделилось 6 кДж теплоты. Определите энтальпию образования фосфина (кДж/моль).

3.22.При синтезе оксида натрия 0,5 моль натрия соединились с 2,8 л

(н.у.) кислорода и выделилось 104 кДж теплоты. Определите энтальпию образования оксида натрия (кДж/моль).

3.23.При взаимодействии 16 г ромбической серы с 11,2 л (н.у.) ки-

слорода выделилось 160 кДж теплоты. Определите энтальпию образования полученного оксида серы (кДж/моль).

3.24.При взаимодействии 1/3 моль белого фосфора с 11,2 л (н.у.)

хлора выделилось 106 кДж теплоты. Определите энтальпию об-

разования полученного хлорида фосфора (кДж/моль).

3.25.При взаимодействии 34 г аммиака с 44,8 л (н.у.) хлороводорода

выделилось 351 кДж теплоты. Определите энтальпию реакции

(кДж/моль NH4Cl).

3.26.При взаимодействии 2,3 г натрия с кислородом образовался пе-

роксид натрия и выделилось 25,5 кДж теплоты. Определите эн-

234 кДж теплоты. Определите энтальпию образования сероуг-

лерода CS2 (кДж/моль).

3.28.При термическом разложении 6,72 л (н.у.) аммиака на простые вещества поглотилось 13,8 кДж теплоты. Определите энталь-

пию образования аммиака (кДж/моль).

3.29.При термическом разложении тетраиодида титана образовался

1 моль иода и поглотилось 193,3 кДж теплоты. Определите эн-

тальпию образования тетраиодида титана (кДж/моль).

3.30.При термическом разложении оксида серебра (I) образовалось

1,12 л (н.у.) кислорода и поглотилось 2,9 кДж теплоты. Опреде-

лите энтальпию образования оксида серебра (I) (кДж/моль).

Рассчитайте энтальпии приведенных ниже реакций (кДж), исполь-

зуя значения стандартных энтальпий образования веществ, участ-

вующих в реакциях (стандартные энтальпии образования приведены

в прил. 4).

3.31. Fe2O3(к) + 3H2(г) = 2Fe(к) + 3H2O(г)

13

3.32.ZrCl4(к) + 2Mg(к) = Zr(к) + 2MgCl2(к)

3.33.Cu2S(к) + 2Сu2O(к) = 6Cu(к) + SO2(г)

3.34.4HCl(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 2Cl2(г)

3.35.Fe2O3(к) + 3CO(г) = 2Fe(к) + 3CO2(г)

3.36.CaC2(к) + 2H2O(ж) = Ca(OH)2(к) + C2H2(г)

3.37.AlN(к) + 3H2O(ж) = Al(OH)3(к) + NH3(г)

3.38.Na2SO4(к) + 10H2O(г) = Na2SO4·10H2O(к)

Используя приведенные ниже термохимические уравнения, рас-

считайте значение энтальпии образования подчеркнутого вещества

(стандартные энтальпии образования остальных участников реакций приведены в прил. 4).

3.39.PbS(к) +4H2O2(ж) = PbSO4(к) + 4H2O(ж), ∆Hp = –1212 кДж;

3.40.2PH3(г) + 4O2(г) = P2O5(к) + 3H2O(ж), ∆Hp = –2360 кДж;

3.41.TiCl4(ж) + 2CaH2(к) = 2CaCl2(к) + Ti(к) +2H2(г), ∆Hp = –426,4 кДж;

3.42.CH4(г) + 3O2(г) = CO2(г) + 2H2O(г), ∆Hp = –715 кДж;

3.43.4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(г), ∆Hp = –1308 кДж;

3.44.NH4NO3(к) = N2O(г) + 2H2O(г), ∆Hp = –37 кДж;

3.45.CaH2(к) + 2H2O(ж) = Ca(OH)2(к) + 2H2(г), ∆Hp = –234 кДж.

3.46.При растворении 64 г оксида серы (VI) в воде выделилось

133,7 кДж теплоты. Определите энтальпию растворения оксида

серы (VI) (кДж/моль).

3.47.При растворении 56 л (н.у.) аммиака в воде выделилось 85 кДж теплоты. Определите энтальпию растворения аммиака

(кДж/моль).

3.48.При растворении 5,6 л (н.у.) хлороводорода в воде выделилось

19 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию растворения хлорово-

дорода (кДж/моль).

3.49.При растворении 33,3 г безводного хлорида кальция в воде вы-

делилось 24,9 кДж теплоты. Определите энтальпию растворе-

ния соли (кДж/моль).

3.50.При растворении аммиака в воде выделилось 136 кДж теплоты.

Приняв энтальпию растворения аммиака равной –34 кДж/моль,

рассчитайте массу (г) аммиака в полученном растворе.

3.51.При растворении 0,1 моль некоторой соли в 1 кг воды темпера-

тура повысилась на 0,5 °С. Принимая теплоемкость раствора равной 4,18 кДж/(кг·К), вычислите энтальпию растворения соли

(кДж/моль).

14

3.52.Энтальпия растворения бромида лития равна –48,5 кДж/моль.

Принимая теплоемкость раствора равной 4,18 кДж/(кг·К), опре-

делите изменение температуры в калориметре при растворении

0,1 моль бромида лития в 100 г воды.

3.53.Энтальпия растворения кристаллического нитрата серебра равна

–22 кДж/моль. Рассчитайте массу (г) соли, которую растворили

вводе, если масса полученного раствора 500 г, а повышение температуры составило 5 °С. (Удельную теплоемкость раствора примите равной теплоемкости чистой воды.)

3.54.Энтальпия растворения кристаллического гидроксида натрия равна –43 кДж/моль. Рассчитайте изменение температуры при растворении 60 г гидроксида натрия в 440 г воды. (Удельную теплоемкость раствора примите равной теплоем-

кости чистой воды.)

3.55.При растворении кристаллического гидроксида калия в воде темпе-

ратура повысилась на 7 °С. При этом получено 500 г раствора. При-

нимая энтальпию растворения гидроксида калия равной

– 58,5 кДж/моль, рассчитайте массу (г) растворенного вещества.

3.56.Энтальпия растворения кристаллического сульфита натрия равна –11 кДж/моль. Рассчитайте изменение температуры при растворении 37,8 г сульфита натрия в 200 г воды. (Удельную теплоемкость раствора примите равной теплоем-

кости чистой воды.)

3.57.Рассчитайте изменение температуры при растворении 0,4 моль сульфата цинка в 250 г воды, если энтальпия растворения соли

равна –78 кДж/моль, а удельная теплоемкость раствора

4,18 кДж/(кг·К).

3.58.Энтальпия растворения едкого кали составляет –58,5 кДж/моль.

Рассчитайте повышение температура в калориметре при раство-

рении 1 г едкого кали в 249 г воды. (Теплоемкость раствора примите равной теплоемкости чистой воды.)

3.59.При растворении 0,3 г магния в серной кислоте температура раствора повысилась на 4,8 °С. При этом получено 500 г

раствора. Принимая теплоемкость раствора 4,18 кДж/(кг·К),

определите энтальпию растворения магния в серной кислоте

(кДж/моль).

3.60.Энтальпия растворения сульфата магния равна –20,4 кДж/моль.

Определите изменение температуры системы при растворении

2,4 г соли в воде, если масса полученного раствора 160 г. (Удельную теплоемкость раствора примите равной теплоемко-

сти чистой воды.)

15

3.61.При кристаллизации 1,62 г расплавленного алюминия выдели-

лось 6,35 кДж теплоты. Определите энтальпию плавления алю-

миния (кДж/моль).

3.62.Энтальпия плавления цинка равна 7,5 кДж/моль. Рассчитайте изменение энтальпии при кристаллизации 327 г цинка (кДж).

3.63.Рассчитайте массу (г) льда, которую можно растопить, затра-

тив 100 кДж теплоты, если энтальпия кристаллизации воды равна –6 кДж/моль.

3.64.При кристаллизации 11 г расплавленного марганца выделилось

2,4 кДж теплоты. Вычислите энтальпию плавления марганца

(кДж/моль).

3.65.Энтальпии образования жидкой и газообразной воды соответст-

венно равны –286 и –242 кДж/моль. Рассчитайте энтальпию ис-

парения воды (кДж/моль).

3.66.На испарение воды затрачено 121 кДж теплоты. Энтальпия ис-

парения воды составляет 44 кДж/моль. Определите массу (г)

испарившейся воды.

3.67.Энтальпии растворения BaCl2(к) и BaCl2·2H2O(к) в воде соответ-

ственно равны –9 и 20 кДж/моль. Определите энтальпию при-

соединения 2 моль воды к безводному хлориду бария BaCl2(к)

(кДж/моль).

3.68.Энтальпии растворения MgSO4·4H2O(к) и MgSO4·7H2O(к) в воде соответственно равны –21 и 13 кДж/моль. Рассчитайте энталь-

пию присоединения 3 моль воды к тетрагидрату сульфата маг-

ния (кДж/моль).

3.69.Рассчитайте энтальпию присоединения 10 моль воды к безводному сульфату натрия (кДж/моль), если энтальпии растворения Na2SO4(к)

иNa2SO4·10Н2О(к) соответственно равны –2 и 78 кДж/моль.

3.70.Энтальпии растворения в воде кристаллогидрата CuSO4·5H2O

ибезводного сульфата меди составляют +11,7 и –66,1 кДж/моль

соответственно. Определите энтальпию присоединения 5 моль

10 моль воды к безводному карбонату натрия (кДж/моль).

3.72.Энтальпия присоединения 5 моль воды к MgSO4·2H2O(к) с образо-

ванием MgSO4·7H2O(к) составляет –356 кДж/моль, а энтальпия растворения MgSO4·2H2O(к) равна –343 кДж/моль. Рассчитайте

энтальпию растворения в воде семиводного кристаллогидрата сульфата магния (кДж/моль).

16

3.73.Рассчитайте энтальпию присоединения 7 моль воды к безводному сульфату магния (кДж/моль), если энтальпии растворения MgSO4(к)

и MgSO4·7Н2О(к) соответственно равны –92 и 12,5 кДж/моль.

3.74.При образовании 1 моль BCl3(ж) из кристаллического бора и га-

зообразного хлора выделяется 426,4 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию образования BCl3(г) (кДж/моль), если энтальпия ис-

парения этого вещества составляет 25,1 кДж/моль.

3.75.При образовании 1 моль Н2О(ж) из водорода и кислорода выде-

ляется 285,8 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию образования Н2О(г) (кДж/моль), если энтальпия конденсации воды составляет

–43,7 кДж/моль.

17

4.ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

ИРАВНОВЕСИЕ

Определите численные значения скоростей следующих реакций,

исходя из известных констант скоростей и концентраций реагентов.

4.11.В результате некоторой реакции в 1 ед. объема в 1 ед. времени обра-

зовалось 6,6 г оксида углерода (IV). В результате другой реакции при тех же условиях образовалось 8,0 г оксида серы (IV). Какая из этих реакций (первая или вторая) идет с большей скоростью?

4.12.Рассчитайте скорость реакции разложения пероксида водорода

(моль/(л·сут)), если его начальная концентрация составляла

1 моль/л, а в течение месяца (30 сут) уменьшилась в два раза.

4.13.В результате некоторой реакции в единице объема в единицу време-

ни образовалось 3,4 г аммиака (NH3), в результате другой реакции при тех же условиях образовалось 3,4 г фосфина (PH3). Какая из ре-

акций (первая или вторая) идет с большей скоростью?

4.14.В результате некоторой реакции в единице объема в единицу време-

ни образовалось 12,15 г бромоводорода, в результате другой реак-

ции при тех же условиях образовалось 12,4 г иодоводорода. Какая из реакций (первая или вторая) идет с большей скоростью?

18

4.15.В результате некоторой реакции в единице объема в единицу времени образовалось 5,1 г сероводорода, в результате другой реакции при тех же условиях образовалось 4,5 г воды. Какая из реакций (первая или вторая) идет с большей скоростью?

Определите температурный коэффициент скорости реакции, если при изменении температуры на 50 °С ее скорость изменяется сле-

дующим образом:

4.16.Возрастает в 32 раза

4.17.Уменьшается в 32 раза

4.18.Возрастает в 243 раза

4.19.Уменьшается в 243 раза

Определите температурный коэффициент скорости реакции, если при изменении температуры на 30 °С ее скорость изменяется сле-

дующим образом:

4.20.Возрастает в 27 раз

4.21.Уменьшается в 27 раз

4.22.Возрастает в 64 раза

4.23.Уменьшается в 64 раза

Определите, во сколько раз возрастет скорость реакции при нагре-

вании реакционной смеси на 40 °С, если температурный коэффици-

ент скорости реакции равен:

4.24.3

4.25.4

4.26.2

Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Опреде-

лите, во сколько раз возрастет скорость реакции при нагревании ре-

акционной смеси:

4.27.с 10 до 50 °С

4.28.с 40 до 70 °С

Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Опреде-

лите, во сколько раз уменьшится скорость реакции при охлаждении реакционной смеси:

4.29.c 80 до 50 °С

4.30.с 40 до 10 °С

19

Определите, во сколько раз возрастет или уменьшится скорость прямой реакции, если увеличить в два раза давление в системе:

4.31.2NO(г) + Сl2(г) = 2NOCl(г)

4.32.2CO(г) =СО2(г) + С(к)

4.33.N2O4(г) = 2NO2(г)

4.34.2NH3(г) = 3Н2(г) + N2(г)

4.35.2NO2(г) = N2O4(г)

4.36.CаО(к) + СО2(г) = СаСО3(к)

Определите, во сколько раз возрастет или уменьшится скорость прямой реакции при следующем изменении условий:

4.43.Во сколько раз нужно увеличить давление в системе, чтобы скорость образования NO2 по реакции 2NO + O2 = 2NO2 возрос- ла в 1000 раз?

4.44.Во сколько раз нужно увеличить давление в системе, чтобы скорость образования NН3 по реакции N2 + 3H2 = 2NH3 возросла в 10 000 раз?

4.45.Во сколько раз нужно увеличить давление в системе, чтобы cкорость прямой реакции 2SO2 + O2 = 2SO3 возросла в 125 раз?

4.46.В момент равновесия системы 2NO2 2NO + O2 концентрации

веществ составляют: [NO2] = 1,2 моль/л; [O2] = 1,4 моль/л. Опреде-

лите исходную концентрацию NO2 .

4.47. Равновесие реакции 2NH3 N2 + 3H2 устанавливается при сле-

дующих концентрациях веществ: [NH3] = 2 моль/л, [N2] = = 2,5 моль/л, [H2] = 7,5 моль/л. Определите исходную концентрацию аммиака.

4.48. При нагревании диоксида азота в закрытом сосуде до некоторой

температуры равновесие реакции 2NO2 2NO + O2 устанавли-

вается при следующих концентрациях реагентов: [NO2] = = 0,8 моль/л; [NO] = 2,2 моль/л; [O2] = 1,1 моль/л. Вычислите исход-

ную концентрацию диоксида азота.

20