задачи по химии. Государственное образовательное учреждение

• Название: Государственное образовательное учреждение
• Анкор: задачи по химии.docx
• Дата: 21.03.2017
• Размер: 410.9 Kb.
• Имя файла: задачи по химии.docx
• Тип: Решение; #4034
• страница: 4 из 9

Вариант 2.3.

1. Найти количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4 л гремучего газа, взятого при нормальных условиях.

2. Определите ∆H⁰₂₉₈ ВiС1₃(к), если ∆H⁰₂₉₈ ВiС1₃(г) равна -270,70 кДж/моль, а ∆H⁰ возгонки ВiС1₃(к) составляет 113,39 кДж/моль.

3. При взаимодействии 5 г металлического натрия с водой выделяется 40,25 кДж теплоты, а при взаимодействии 10 г оксида натрия с водой выделяется 36,46 кДж теплоты. Рассчитайте ∆H⁰₂₉₈ Na₂O.

4. Объясните смысл термина «система».

В зависимости от способности системы к обмену энергией и веществом с окружающей средой различают три типа систем: изолированная, закрытая и открытая. Объясните смысл каждой из систем.

5. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса следующих реакций по заданным значениям стандартной энергии Гиббса образования сложных веществ (кДж/моль):

а) хлорат калия (т) = хлорид калия (т) + перхлорат калия (т)

-297 -409 -303

б) нитрит аммония (т) = диазот (г) + вода (ж)

-117 -237

6. Удельная теплота плавления льда 33 480 Дж/кг.
Определите изменение молярной энтропии при плавлении льда.

7. Рассчитайте термодинамические характеристики ∆H⁰, ∆S⁰ и ∆G⁰ реакции 2NO₂(г) = N₂O₄(г).

8. Используя справочные данные, укажите, образование какого продукта в каждом наборе из двух реакций термодинамически более вероятно при протекании процесса в закрытой системе при стандартных условиях (T = 298 К):

а) Fe(т) + Вг₂(ж) = FeBr₂(т)
2Fe(т) + ЗВг₂(ж) = 2FеВг₃(т)
б) 2Рb(т) + О₂(г) = 2РbО(т)
Рb(т) + O₂(г) = РbO₂(т)
Вариант 2.4.

1. Сколько тепла выделится при сжигании 38 г сероуглерода, если его теплота образования ∆Н⁰ = 62,7 кДж/моль.

2. Тепловой эффект реакции (∆H⁰₂₉₈)

SО₂(г) + 2Н₂S(г) = 3S(ромб) + 2Н₂О(ж)

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

3. Определите количество теплоты, выделяющейся при взаимодействии 50 г фосфорного ангидрида с водой по реакции Р₂О₅ + Н₂0 = 2НРОз,

если тепловые эффекты реакций равны:

2Р + 5/2О₂ = Р₂О₅; ∆H⁰₂₉₈ = -1549,0 кДж;

2Р + Н₂ + 3О₂ = 2НРО₃; ∆H⁰₂₉₈ = - 1964,8 кДж.

4. Сформулируйте первый закон термодинамики.

Запишите математическое соотношение, определяющее первый закон (начало) термодинамики.

В каких единицах выражаются величины, входящие в соотношение первого начала термодинамики?

5. Вычислите ∆G⁰₂₉₈ реакции Fe₃O₄(к) + СО(г) = 3FeO(к) + СО₂(г)

и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях

6. Определите ∆S₂₉₈ системы Н₂(г)+S(к) = Н₂S(г)

7. При какой температуре установится равновесие в системе

СН₄(г) + СО₂(г)  2CО(г) + 2Н₂(г); ∆Н = +247,37 кДж?

8. Используя справочные данные, определите, какое вещество в указанных рядах термодинамически более устойчиво при стандартных условиях (T = 298 К):

а) SeO₂, SO₂, TeO₂ (газы)

б) К₂0, Li₂O, Na₂0, Cs₂O, Rb₂0 (твердые вещества)

в) AsH_3, NH₃, РН₃, SbH₃ (газы)

Укажите положение РоО₂, Fr₂O и ВiН₃ в соответствующих рядах.

Вариант 2.5.

1. При сгорании кальция массой 8 г количество выделившейся теплоты составило 127 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.

2. Окисление аммиака протекает по уравнению 4NH₃ (г) + 3О₂(г) = 2 N₂ + 6 H₂O; ∆H⁰ = -1528 кДж.

Определите стандартную теплоту образования NH₃(r).

3. Сколько нужно затратить теплоты, чтобы разложить 200 г Na₂CO₃ до оксида натрия и диоксида углерода, если тепловые эффекты реакций равны:

Na₂CO₃+SiO₂ = Na₂SiO₃+CO₂; ∆H⁰₂₉₈=+819,29 кДж
Na₂O + SiO₂ = Na₂SiO₃; ∆H⁰₂₉₈= - 243,5 кДж.

4. Дайте определение энтальпии образования химического соединения при стандартных условиях.

Чему равны стандартные энтальпии образования всех простых веществ, находящихся в стандартных состояниях?

Почему необходимо сравнивать энтальпии образования веществ (теплоты образования) при стандартных условиях?

Какая из написанных ниже реакций и почему отвечает энтальпии образования N0 в стандартных условиях (∆H⁰₂₉₈):

a) ½ N₂ + О = N0; б) N + ½ О₂ = N0; в) ½ N₂ + ½ 0₂ = N0?

5. Рассчитайте стандартную энергию Гиббса следующих реакций по заданным значениям стандартной энергии Гиббса образования сложных веществ (кДж/моль):

а) перхлорат калия (т) = дикислород (г) + хлорид калия (т)

-303 -409

б) сульфид калия (т) + дикислород (г) = сульфит калия (т)

-406 -1025

6. Вычислите изменение энтропии при стандартных условиях в следующих реакциях [S₂₉₈ (CCl_{4 ж})=214,43Дж/(моль· К)]:

a) 4NH₃ + 3O₂ = 6H₂O(ж) + 2N₂

б) CH₄(ж) + 2Cl₂ = CCl₄(ж) + 4НСl(г)

в) СО+ЗН₂ = СН₄+Н₂О(г)

7. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe₂O₃, протекающая по уравнению

Fe₂O₃(к) + СО(г) = 3FeО(к) + СО₂(г); ∆Н = +34,55 кДж.

8. Определите более устойчивую степень окисления хлора, свинца и селена по значениям ∆G⁰₂₉₈ реакций:

2KClO₄(т) = 2КСlO₃(т) + О₂(г)

Pb0_2(T) + Pb_(T) = 2Pb0_(Т)

2SeО_2(T) + О₂(г) = 2SeО_3(T)
Вариант 2.6.

1. Железо массой 7 г сожгли в хлоре, получив хлорид железа (III). При этом количество выделившейся теплоты составило 50 кДж. Напишите термохимическое уравнение данной реакции.

2. Вычислите стандартную теплоту образования сахарозы C₁₂H₂₂Q₁₁, если тепловой эффект реакции (∆H⁰₂₉₈)

С₁₂Н₂₂О₁₁ + 12О₂= 12СО₂+11Н₂О (ж) равен -5694 кДж.

3. Рассчитайте тепловой эффект реакции: СН₄ (г) + С1₂ (г) = СН₃С1 (г) + НСl (г),

если известны тепловые эффекты реакций:

СН₄+2О₂ = СО₂+2Н₂О; ∆H⁰₂₉₈ =-892,0 кДж;

2СН₃С1(г) + ЗО₂ (г) = 2СО₂ (г) + 2Н₂О(ж) + 2НС1; ∆H⁰₂₉₈= -1374 кДж;

2H₂ + O₂ = 2Н₂0 (ж); ∆H⁰₂₉₈=-571,7кДж;

H₂ + Cl₂ (г) = 2НС1 (г); ∆H⁰₂₉₈ =-185,0 кДж.

4. Почему при протекании химических реакций обязательно выделяется или поглощается энергия?

Перечислите известные вам формы энергии.

5.Реакция горения ацетилена идет по уравнению

С₂Н₂(г) + 5/2 О₂(г) = 2СО₂(г) + Н₂О(ж). Вычислите ∆G⁰₂₉₈ реакции.

6. Рассчитайте ∆S₂₉₈реакции разложения бертолетовой соли, если S⁰₂₉₈(KClO₃) = 142,97 Дж/(моль· К), a S⁰₂₉₈(KCl) =82,68 Дж/(моль·К).

7. Вычислите ∆Н⁰, ∆S⁰ и ∆G⁰ реакции, протекающей по уравнению

TiO₂(к) + 2C(к) = Ti(к) + 2CО(г).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, при 1000 и 3000 К? Зависимостью ∆Н⁰ и ∆S⁰ от температуры пренебречь.

8. Укажите, по какой реакции происходит разложение пероксида водорода при стандартной температуре: а) Н₂О₂(ж) = Н₂ + О₂;

б) Н₂О₂(ж) = Н₂О(ж) + ½ О₂.

Вариант 2.7.

1. На разложение оксида ртути (II) массой 8,68 г затрачена теплота количеством 3,64 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.

2. Восстановление диоксида свинца водородом протекает по уравнению

РbO₂+Н₂=РЬО + Н₂0(г); ∆H⁰₂₉₈ =-182,8 кДж.

Определите стандартную теплоту образования РЬО₂.

3. Исходя из термохимических уравнений реакций

КСlO₃ = КС1 + 3/2 О₂; ∆Н⁰₂₉₈ = -49,4 кДж/моль;
КСlO₄ = КС1 + 2О₂; ∆Н⁰₂₉₈ = 33 кДж/моль,

рассчитайте ∆Н⁰₂₉₈ реакции 4КСlO₃ = ЗКСlO₄ + КС1.

4. Дайте определение теплового эффекта химической реакции. В каких единицах обычно выражают тепловой эффект реакции?

Укажите, чем термохимические уравнения отличаются от химических.

5. Возможна ли следующая реакция: 2Hg₂Cl₂ = 2HgCl₂+2Hg.

Ответ подтвердите, рассчитав ∆G^O₂₉₈ этой системы.

6. Теплота плавления нафталина С₁₀Н₈ равна 149 600Дж/кг, а температура плавления 80,4 °С. Найдите изменение энтропии при плавлении 3,1 моль нафталина.

7. Вычислите ∆Н⁰, ∆S⁰ и ∆G⁰ реакции, протекающей по уравнению

Fe₂O₃(к) + 3Н₂(г) = 2Fe(к) + 2Н₂О(г).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, при 500 и 2000 К?

8. Какие из карбонатов: ВеСО₃, СаСО3 или ВаСО₃ – можно получить при взаимодействии соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идет наиболее энергично?
Вариант 2.8.

1. Сколько теплоты выделится при сгорании теллура массой 1,92 г, если для ТеО₂ (к) ∆H⁰ = -322 кДж/моль?

2. Вычислите тепловой эффект реакции

А1₂0₃ (к)+3S0₃ (г) = А1₂ (S0₄)₃ (к)

если известны стандартные теплоты образования реагирующих веществ.

3. Даны три уравнения химических реакций:

Н_2(г) + ½ О_2(г) = Н₂0_(ж), ∆H⁰₂₉₈ = -285,84

СаО_(тв) + Н₂О_(ж) = Са²⁺_(водн) + 20Н^-_(водн), ∆H⁰₂₉₈ = -81,6 кДж

Са_(тв) + 2Н₂0_(Ж) = Са₍²⁺_водн) + 2ОН^-_(водн) + Н_2(г), ∆H⁰₂₉₈ = -456,1 кДж

Определите тепловой эффект реакции Са_(тв) + ½ О_2(г) = СаО_(тв).

4. Охарактеризуйте термодинамические величины, входящие в формулы:

∆G⁰ = ∆H⁰ - T∆S⁰; ∆F⁰ = ∆U⁰ -T∆S⁰; ∆H⁰ = ∆U⁰ +p∆V = ∆U⁰ + ∆nRT. Выведите формулу, связывающую ∆G⁰ и ∆F⁰.

5. Разложение кристаллического нитрата аммония возможно по двум схемам:

NH₄NO₃(к) = N₂O(г) + 2H₂O(г),

NH₄NO₃(к) = N₂(г) + ½ O₂(г) + 2H₂O(г).

Какая реакция более вероятна?

6. Вычислите изменения энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

2CH₄(г) =С₂Н₂(г) + 3Н₂(г)

N₂(г) + 3Н₂(г) = 2NH₃(г)

C(графит) + О₂(г) = СО₂(г)

Почему в этих реакциях 0>∆S⁰₂₉₈≥0?

7. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G⁰₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению: СО(г) + 3Н₂(г) = СН₄(г) + Н₂О(г).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

8. Определите ∆G^O₂₉₈ реакции МеО (к) + СО₂ (г) = МеС0₃ (к)

для металлов от Be до Ва. На основании этого сделайте вывод об изменении основных свойств оксидов этих металлов.

Вариант 2.9.

1. Рассчитайте количество теплоты, которая поглотится при получении кислорода объемом 6,72 л по реакции

2KNO₃ = 2KNO₂ + 0₂ ∆H° = 255кДж

Объем кислорода приведен к нормальным условиям.

2. Используя значение ∆H⁰₂₉₈ реагирующих веществ, определите тепловой эффект реакции восстановления оксидом углерода диоксида свинца до оксида с образованием диоксида углерода.

3. При стандартных условиях тепловой эффект реакции полного бромирования белого фосфора равен -229,1 кДж/моль, а тепловой эффект реакции бромирования красного фосфора равен -212,3 кДж/моль. Чему равен тепловой эффект реакции превращения красного фосфора в белый при стандартных условиях?

4. Определите ∆H⁰₂₉₈ и ∆U системы NH₄NO₃(к) = NH₃ (г) + HNO₃(г)

5. Исходя из величин ∆G^O₂₉₈ соединений, участвующих в реакции, определите, возможна ли реакция

А1₂0₃ (к) + 2S0₃ (г) = А1₂(S0₄)₃ (к)

6. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите ∆S⁰₂₉₈ сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.

7. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G⁰₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению: С₂Н₄(г) + 3О₂(г) = 2СО₂(г) + 2Н₂О(ж).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

8. Определите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению

РСl₅(г) = PCl₃(г) + Сl₂(г); ∆Н = +92,59 кДж. Ответ: 509 К.

Вариант 2.10.

1. Рассчитайте количество теплоты, которая выделится при нейтрализации кислотой гидроксида натрия массой 0,8 г:

2NaOH + H₂S0₄ = Na₂SО₄ +2H₂O, ∆H° = -290 кДж

2. Определите тепловой эффект реакции

NaH (к) + Н₂0 (ж) = NaОН(р) + Н₂ (г)

по стандартным теплотам образования веществ, участвующих в реакции, если ∆H⁰₂₉₈(NaH_к) = -56,94 кДж/моль, ∆H⁰₂₉₈ (NaOH_р) = -469,47 кДж/моль.

3. Рассчитайте ∆H⁰₂₉₈ ZnSO₄ из ZnS и О₂, если известно, что

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂; ∆H⁰₂₉₈ = -890,0 кДж,

2SO₂+0₂ = 2SO₃; ∆H⁰₂₉₈ = —196,6 кДж.

ZnSO₄ = ZnO+SO₃; ∆H⁰₂₉₈ =+234,0 кДж.

4. Охарактеризуйте термодинамические величины, входящие в формулы:

∆G⁰ = ∆H⁰ - T∆S⁰; ∆F⁰ = ∆U⁰ -T∆S⁰; ∆H⁰ = ∆U⁰ +p∆V = ∆U⁰ + ∆nRT. Укажите условия, когда ∆G⁰ = ∆F⁰; ∆H⁰ = ∆U⁰ .

5. Какая из реакций разложения KNO₃ характеризуется минимальным значением ∆G^O₂₉₈ :

a) KNO₃ = K + NO₂ + ½ O₂

б) 2KNO₃ = K₂O +2NO₂+O₂

в) KNO₃ = KNO₂ + ½ O₂

6. Вычислите ∆S⁰₂₉₈ в реакции Fe₃O₄(к) + СО(г) = 3FeO(к) + СО₂(г).

7. Для реакции Н₂О(г) + С(к) = СО(г) + Н₂(г) известны ∆G⁰₆₀₀ = 50,96 кДж и ∆G⁰₇₀₀ = 34,70 кДж. Вычислите ∆H⁰ и ∆S⁰, предполагая их постоянными в интервале температур 600 – 700 К.

8. Укажите, какой оксид в каждом наборе из двух реакций обладает более основными свойствами:

а) А1₂Оз(т) + ЗSO₃(г) = А1₂(S0₄)₃ ; ∆G⁰₂₉₈ = -405 кДж
Т1₂О₃₍т) + 3SO₃(г)= T1₂(S0₄)₃(т); ∆G⁰₂₉₈ = - 442 кДж
б) 6ВаО(т) + Р₄О₁₀(т) = 2Ва₃(Р0₄)₂(т); ∆G⁰₂₉₈ = -1728 кДж
6СаО(т) + Р₄О₁₀(т) = 2Са₃(Р0₄)₂(т); ∆G⁰₂₉₈ = -1456 кДж