Химия. Сборник заданий-2012. Коровин Н. В. Общая химия учебник для вузов В. Н. Коровин

• Название: Коровин Н. В. Общая химия учебник для вузов В. Н. Коровин
• Анкор: Химия. Сборник заданий-2012.doc
• Дата: 24.12.2017
• Размер: 1.17 Mb.
• Имя файла: Химия. Сборник заданий-2012.doc
• Тип: Учебник; #12774
• страница: 2 из 7

Задание. Дано уравнение реакции (см. вариант в табл. 4).

1. 
   Для всех веществ, участвующих в реакции, выпишите из приложения 1 значения стандартных термодинамических величин и .
   
2. 
   Вычислите изменение энтальпии реакции и определите, является ли данная реакция экзо- или эндотермической. Запишите термохимическое уравнение реакции.
   
3. 
   По виду уравнения реакции, не прибегая к расчетам, определите знак изменения энтропии реакции. Вычислив изменение энтропии реакции в стандартных условиях, объясните знак .
   
4. 
   Вычислите энергию Гиббса прямой реакции в стандартных условиях и установите возможность самопроизвольного протекания реакции.
   
5. 
   Определите температуру, при которой реакция находится в равновесии (Т_р).
   
6. 
   Рассчитайте при Т₁ = Т_р–100, Т₂ = Т_р+100.
   
7. 
   Постройте график зависимости от Т и обозначьте на графике область температур самопроизвольного протекания реакции.
   
8. 
   Вычислите значения константы равновесия К_c при температурах Т_р, Т₁ и Т₂. Cделайте вывод о влиянии температуры на величину К_c и на смещение химического равновесия.
   

Т е м а 4
Кинетика химических процессов

и химическое равновесие
Задание 1. Дано уравнение реакции (см. вариант в табл. 4).

1. 
   Запишите кинетические уравнения скоростей прямой и обратной реакций. Гомо- или гетерогенной является данная реакция?
   
2. 
   Рассчитайте скорость прямой реакции в начальный момент времени (при С_о). Как изменится скорость прямой реакции к моменту времени , когда прореагирует 20 % вещества В?
   
3. 
   Рассчитайте увеличение скорости прямой реакции при одновременном повышении давления в системе в 2 раза и температуры на 20 С при  = 2.
   

Задание 2. Даны уравнение реакции и исходные концентрации веществ (см. вариант табл. 4).

1. 
   Запишите выражение для константы равновесия химической реакции через концентрации К_с.
   
2. 
   Рассчитайте равновесные концентрации всех веществ к моменту времени, когда прореагирует 30 % вещества А и вычислите константу равновесия.
   
3. 
   Укажите направление смещения равновесия при изменении каждого из факторов (С, Р, V и Т).
   

Т а б л и ц а 4

Номер варианта	Задание 1, 2			Изменение внешних условий
	аА + bВ  cC + dD	Cо(А), моль/л	Cо(В), моль/л	Сисх	Р	V	Т
1	CН4(г) + Н2О(г) = CO(г) + 3 Н2(г)	1	2	↑	↓	↓	↓
2	СS2(г) + 4 Н2(г) = CH4(г) + 2 Н2S(г)	0,2	0,8	↑	↑	↑	↓
3	CO2(г) + 2 H2(г) = C(т) + 2 Н2О(г)	0,8	1,5	↓	↓	↑	↑
4	2 NF3(г) + O2(г) = 2 NOF3(г)	2	2	↑	↑	↓	↓
5	СО2(г) + 4 Н2 = СН4(г) + 2 Н2О(г)	0,5	2	↑	↑	↓	↓
6	2 PCl5(г) + О2 = 2 POCl3(г) + 2 Сl2(г)	0,3	1,5	↓	↓	↑	↑
7	2 AsCl3(г) + 3 H2(г) = 2 As(г) + 6 НCl(г)	0,2	0,6	↑	↑	↓	↓
8	2 СН3ОН(г) + 3 О2 = 2 СО2(г) + 4 Н2О(г)	3	3	↓	↓	↑	↑
9	2 NO2(г) + F2(г) = 2 (NO2)F(г)	3	2	↓	↓	↑	↑
10	О2(г) + 2 Н2S(г) = 2 S(т) + 2 Н2О(г)	2	3	↑	↑	↓	↓
11	2 PF3(г) + О2(г) = 2 POF3(г)	2	3	↓	↓	↑	↑
12	S2(г) + 4 CO2(г) = 2 SO2(г) + 4 CO(г)	1	2	↑	↑	↓	↓

О к о н ч а н и е т а б л. 4

Номер варианта	Задание 1, 2			Изменение внешних условий
	аА + bВ  cC + dD	Cо(А), моль/л	Cо(В), моль/л	Сисх	Р	V	Т
13	2 NO(г) + 2 SO2(г) = N2(г) + 2 SO3(г)	0,2	0,4	↑	↑	↑	↑
14	2 CO(г) + 2 H2 = CH4(г) + CО2(г)	3	1	↓	↓	↑	↑
15	2 H2S(г) + SO2(г) = 3 S(т) + 2 H2O(г)	2	1	↓	↓	↓	↓
16	2 PCl3(г) + O2(г) = 2 PCl3O(г)	3	1	↑	↑	↑	↑
17	SiCl4(г) + 2 Н2(г) = Si(т) + 4 HCl(г)	2	3	↓	↓	↓	↓
18	2 NO(г) + Cl2(г) = 2 NOCl(г)	3	2	↑	↑	↑	↓
19	SО2(г) + 2 Н2S(г) = 3 S(т) + 2 H2O(ж)	2	4	↓	↑	↑	↓
20	CCl4(г) + 2 Н2(г)  CН4(г) + 2 Cl2(г)	1	3	↑	↓	↑	↑
21	2 H2О (г) + 2 Cl2(г) = 4 НCl (г) + O2(г)	3	2	↑	↓	↓	↑
22	2 BCl3(г) + 3 Н2(г) = 2 В(т) + 6 HCl(г)	3	3	↓	↑	↓	↑
23	CS2(г) + 2 Сl2(г) = CCl4(г) + 2 S(т)	1	1	↑	↓	↑	↑
24	2 H2S(г) + 3 О2 = 2 Н2О(г) + 2 SO2(г)	0,3	0,9	↑	↑	↓	↑
25	2 NO(г) + 2 H2(г) = N2(г) + 2 H2O(г)	3	2	↓	↑	↑	↓

Т е м а 5
Растворы электролитов
Задание 1. Имеется раствор вещества данной концентрации и плотности (см. вариант в табл. 5).

Определите молярную концентрацию вещества (С), молярную концентрацию эквивалентов вещества (С_эк), массовую долю растворенного вещества (ω, %) в растворе и титр раствора (Т).
Таблица 5

Номер варианта	Вещество	ρ, г/мл	Концентрация
			Сэк, моль/л	ω, %	С, моль/л
1	AlCl3	1,016		2
2	AgNO3	1,194	1,4
3	CaСl2	1,032		4
4	Cu(NO3)2	1,036			0,22
5	Fe2(SO4)3	1,181		20
6	MnCl2	1,068		8
7	Zn(NO3)2	1,067	0,9
8	NiSO4	1,21	2,8
9	ZnSO4	1,084	1,3
10	H2SO4	1,038		6
11	(NH4)2SO4	1,115		20
12	Al2(SO4)3	1,105	1,3
13	Na2CO3	1,05		5
14	K2SO4	1,056		7
15	H3PO4	1,150			3,0
16	Co(NO3)2	1,015			0,11
17	Mg(NO3)2	1,044		6
18	Na2SO4	1,053		6
19	Ba(NO3)2	1,015	0,5

Окончание табл. 5

Номер варианта	Вещество	ρ, г/мл	Концентрация
			Сэк, моль/л	ω, %	С, моль/л
20	FeCl3	1,032		4
21	MnSO4	1,059		6
22	Na2CO3	1,013		2
23	ZnCl2	1,035	0,6
24	MgSO4	1,27			2,54
25	CoSO4	1,08		8

Задание 2. Сколько миллилитров раствора А с заданной массовой долей  (%) и плотностью  (г/мл) потребуется для нейтрализации раствора В, содержащего определенную массу т растворенного вещества (см. табл. 6)

Т а б л и ц а 6

Номер варианта	Раствор А		Раствор В
	Формула вещества	, %	, г/мл	Формула вещества	m, г
1	H2SO4	4	1,025	КОН	1,4
2	HCl	1,36	1,005	Ва(ОН)2	1,71
3	HNO3	4	1,02	Са(ОН)2	0,74
4	Н3РО4	6	1,031	КОН	0,7
5	HCl	2	1,008	Sr(OH)2	0,61
6	КОН	1,3	1,01	H2SO4	0,49
7	H2SO4	5,5	1,034	NaOH	0,4
8	NaOH	4,2	1,045	H2SO4	0,98
9	КОН	8,9	1,079	H2SO4	0,98
10	Н3РО4	6	1,031	NaОН	0,8
11	КОН	7,8	1,068	Н3РО4	0,33

Окончание табл. 6

Номер варианта	Раствор А		Раствор В
	Формула вещества	, %	, г/мл	Формула вещества	m, г
12	NaOH	6	1,065	Н3РО4	0,98
13	NH4OH	10,4	0,956	H2SO4	1,47
14	NaOH	11	1,12	H2SO4	2,94
15	Н3РО4	6	1,031	NH4ОН	0,7
16	H2SO4	2,5	1,016	NaОН	0,4
17	Н3РО4	2,15	1,01	NaОН	0,2
18	HNO3	4	1,02	Ba(OH)2	5,13
19	Н3РО4	4	1,02	LiОН	4,8
20	Н2SО4	2,5	1,016	Ca(ОН)2	0,37
21	HCl	4,4	1,02	Sr(OH)2	0,61
22	H2SO4	4	1,025	Ba(OH)2	0,71
23	Н3РО4	4	1,02	Ca(ОH)2	1,11
24	H2SO4	5,5	1,034	LiOH	0,24
25	Н3РО4	4	1,02	KОН	1,68

Задание 3. Имеется раствор слабого электролита (см. вариант в табл. 7).

1. 
   Запишите уравнения диссоциации и выражения для констант диссоциации (К_д) по всем возможным ступеням, укажите их величины (см. приложение 2).
   
2. 
   Рассчитайте степень диссоциации слабого электролита, концентрацию ионов H⁺ в растворе и рН данного раствора с заданной концентрацией электролита.
   

Задание 4. Имеется насыщенный раствор труднорастворимого электролита (см. вариант в табл. 7). Вычислите растворимость данного электролита (в моль/л и г/л) в одном литре воды, используя значение произведения растворимости (см. приложение 3).

Задание 5. Имеется раствор соли (см. вариант в табл. 7).

1. 
   Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции гидролиза и выражение для константы гидролиза по I ступени (К_гI).
   
2. 
   Рассчитайте степень гидролиза (_г) и рН раствора соли с заданной концентрацией, учитывая только 1-ую ступень гидролиза.
   
3. 
   Какой цвет будет иметь индикатор метиловый оранжевый или фенолфталеин в растворе данной соли?
   
4. 
   Как изменяться рН раствора соли и окраска индикатора при нагревании и почему?
   

Таблица 7

Номер варианта	Задание 3		Задание 4	Задание 5
	Вещество	С, моль/л	Вещество	Вещество	С, моль/л
1	HCN	0,01	Mg(OH)2	CdSO4	0,02
2	НNO2	0,05	Fe(OH)2	Al(NO3)3	0,02
3	HOCl	0,01	Be(OH)2	K2Se	0,03
4	H2GeO3	0,02	Bi(OH)3	Ba(NO2)2	0,04
5	HF	0,1	Ga(OH)3	CoCl2	0,05
6	HOBr	0,05	Cd(OH)2	K2TeO4	0,02
7	HOI	0,1	Co(OH)2	Na3BO3	0,01
8	Н2ТеО3	0,5	Cr(OH)2	Na2C2O4	0,02
9	H2С2O4	0,05	Cu(OH)2	FeCl2	0,05
10	H2SeO3	0,02	Ni(OH)2	FeBr3	0,01
11	Н2ТеО3	0,01	Pb(OH)2	NiSO4	0,05
12	HOCl	0,05	Sc(OH)3	Na2Te	0,01
13	H3BO3	0,01	Mn(OH)2	K2SiO3	0,01
14	H2S	0,05	Pd(OH)2	MnSO4	0,02
15	H2Se	0,02	La(OH)3	Na3AsO4	0,05
16	H2SO3	0,01	Sn(OH)2	K2GeO3	0,01
17	НNO2	0,02	Fe(OH)2	Cr(NO3)3	0,02
Номер варианта	Задание 3		Задание 4	Задание 5
	Вещество	С, моль/л	Вещество	Вещество	С, моль/л
18	H2TeO4	0,01	Mg(OH)2	ZnBr2	0,05
19	HCN	0,02	Be(OH)2	SnCl2	0,02
20	НNO2	0,1	Bi(OH)3	Na3PO3	0,01
21	H2SiO3	0,05	Ga(OH)3	K2TeO3	0,01
22	H2S	0,02	Sc(OH)3	Na2SeO3	0,05
23	H2Se	0,05	Zn(OH)2	CrCl2	0,02
24	H3AsO4	0,02	Al(OH)3	Pb(NO3)2	0,05
25	HCOOH	0,01	Со(OH)3	Са3(VO4)2	0,01

Т е м а 6
Коллоидные растворы
Задание. Даны растворы двух реагентов (см. вариант в табл. 8).

1. 
   Напишите молекулярное уравнение химической реакции образования коллоидной частицы при смешивании двух растворов.
   
2. 
   Определите, какой реагент взят в избытке.
   
3. 
   Составьте формулу мицеллы, обозначьте и назовите ее составные части.
   
4. 
   Определите заряд коллоидной частицы и укажите, к какому электроду будут перемещаться частицы золя в постоянном электрическом поле.
   
5. 
   Какой из указанных электролитов будет обладать наилучшим коагулирующим действием. Объясните, почему?
   

Т а б л и ц а 8

Номер варианта	Раствор I			Раствор II			Электролиты, вызывающие коагуляцию
	Вещество	С, моль/л	V, мл	Вещество	С, моль/л	V, мл
1	Sr(NO3)2	0,05	20	Na2SO4	0,01	20	KCl, ZnSO4, Na3PO4
2	Pb(NO3)2	0,1	100	KCl	0,1	200	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
3	FeCl2	0,001	50	Na2S	0,002	50	Na3PO4, Ca(NO3)2, Fe2(SO4)3
4	BaCl2	0,01	100	K3PO4	0,02	100	Na3PO4, Ca(NO3)2, Fe2(SO4)3
5	Na2CO3	0,5	50	Ni(NO3)2	0,1	50	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
6	CdCl2	0,02	50	KOH	0,01	50	K3PO4, CaCl2, Fe2(SO4)3
7	Ni(NO3)2	0,02	100	K2S	0,02	50	AlCl3, FeSO4, K3PO4
8	Mg(NO3)2	0,5	20	NaF	0,1	20	FeCl3, ZnSO4, Na3PO4
9	AlCl3	0,01	50	K3PO4	0,05	50	ZnCl2, K3PO4, Fe2(SO4)3
10	Ca(NO3)2	0,2	25	K2CO3	0,1	25	AlCl3, CuSO4, K3PO4
11	SnCl2	0,05	50	KOH	0,01	5	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
12	ZnSO4	0,001	100	K2SiO3	0,01	100	Bi(NO3)3 , CuSO4, K3PO4
13	Bi(NO3)3	0,02	20	K2S	0,002	20	Na3PO4, ZnCl2, Al2(SO4)3
14	MnCl2	0,05	50	NaOH	0,05	5	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
15	(NH4)2SO4	0,05	20	AgNO3	0,01	20	KI, Na3PO4, Al2(SO4)3

О к о н ч а н и е т а б л. 8

Номер варианта	Раствор I			Раствор II			Электролиты, вызывающие коагуляцию
	Вещество	Сэк, моль/л	V, мл	Вещество	Сэк, моль/л	V, мл
16	CuSO4	0,02	50	K2S	0,01	50	CaBr2, K3PO4, Al2(SO4)3
17	Hg(NO3)2	0,005	10	K3PO4	0,05	10	NiSO4, K3PO4, Al(NO3)3
18	CoCl2	0,05	250	K2S	0,1	50	K3PO4, Na2HPO4 , ZnSO4
19	Fe(NO3)2	0,1	50	Na2CO3	0,5	50	FeSO4, Na3PO4, Al(NO3)3
20	CrCl3	0,025	20	K3PO4	0,25	20	Fe2(SO4)3 , Li3PO4, Cu(NO3)2
21	Sr(NO3)2	0,01	20	Na2SO4	0,1	20	NaCl, ZnSO4, Na3PO4
22	Pb(NO3)2	0,1	100	KCl	0,01	100	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
23	FeCl2	0,02	250	Na2S	0,01	250	Na3PO4, Zn(NO3)2, Fe2(SO4)3
24	BaCl2	0,02	100	K3PO4	0,01	100	Na3PO4, Ca(NO3)2, Fe2(SO4)3
25	Na2CO3	0,01	50	Ni(NO3)2	0,05	50	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
26	MnCl2	0,01	50	Na2S	0,05	50	K3PO4, CaCl2, Al2(SO4)3
27	Ni(NO3)2	0,01	20	K2S	0,02	20	FeCl3, CuSO4, K3PO4
28	Mg(NO3)2	0,01	20	NaF	0,05	20	Al2(SO4)3, ZnCl2, Na3PO4
29	AlCl3	0,05	200	K3PO4	0,01	200	ZnCl2, K3PO4, Fe2(SO4)3
30	Ca(NO3)2	0,01	50	K2CO3	0,02	50	AlCl3, CuSO4, K3PO4

Т е м а 7
Общие свойства растворов
Задание. Рассчитайте температуру кипения и замерзания раствора, состав которого представлен в таблице 9.

Температуры кипения, кристаллизации, криоскопическая и эбуллиоскопическая постоянные чистых растворителей приведены в приложении 4.

Т а б л и ц а 9

Номер варианта	Растворитель		Растворенное вещество
	Вещество	масса, г	Вещество	масса, г
1	Этанол С2Н5ОН	500	Сахароза С12Н22О11	30
2	Вода Н2О	500	Мочевина (NH2)2СО	20
3	Уксусная кислота СН3СООН	100	Антрацен С14Н10	4,25
4	Хлороформ СНCl3	500	Пропеновая кислота С3Н4О2	7,2
5	Этанол С2Н5ОН	200	Антраниловая кислота NH2C6H4COOH	4,0
6	Бензол С6Н6	250	Камфора С10Н16О	7,55
7	Хлороформ СНCl3	250	Нафталин С10Н8	2,35
8	Вода Н2О	200	Глицерин С3Н5(ОН)3	11
9	Этанол С2Н5ОН	250	Салициловая кислота С7Н6О3	11
10	Сероуглерод СS2	100	Бензойная кислота С6Н5СООН	2,5
11	Вода Н2О	250	Этиленгликоль (СН2)2(ОН)2	12,5
12	Циклогексан С6Н12	50	Пиррол С4Н5N	0,25

О к о н ч а н и е т а б л. 9

Номер варианта	Растворитель		Растворенное вещество
	Вещество	масса, г	Вещество	масса, г
13	Бензол С6Н6	150	Cера S	0,75
14	Диэтиловый эфир (С2Н5)2О	50	Анилин C6H5NH2	0,7
15	Вода Н2О	250	Глюкоза С6Н12О6	20
16	Бензол С6Н6	50	Фенол С6Н6О	0,9
17	Вода Н2О	500	Метанол СН3ОН	16
18	Вода Н2О	100	Сахароза С12Н22О11	17,1
19	Бензол С6Н6	200	Трихлоруксусная кислота ССl3СООН	4,95
20	Уксусная кислота СН3СООН	200	Ацетон (СН3)2СО	2,8
21	Ацетон (СН3)2СО	400	Глицерин С3Н5(ОН)3	9,2
22	Вода Н2О	100	Глюкоза С6Н12О6	4,84
23	Четыреххлористый углерод CCl4	100	Аспирин С9Н8О4	1,45
24	Уксусная кислота СН3СООН	50	Антрацен С14Н10	1,8
25	Этанол С2Н5ОН	50	Мочевина (NH2)2СО	1,25

Т е м а 8
Комплексные соединения
Задание 1. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 10).

1. 
   Укажите: а) внутреннюю и внешнюю сферы, их заряды; б) комплексообразователь, его координационное число и заряд; в) лиганды и их заряд.
   
2. 
   Для иона комплексообразователя напишите электронную формулу;
   
3. 
   Напишите уравнения диссоциации комплексного соединения в водном растворе и выражение константы нестойкости комплексного иона.
   

Т а б л и ц а 10

Номер варианта	Вещество	Номер варианта	Вещество
1	[Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3	14	[Co(NH3)5Br]SO4
2	K2[Pt(NH3)2(NO2)4]	15	[Pt(NH3)3Cl]Cl
3	Na[Co(NO2)4(NH3)2]	16	Mg[Be(OH)F3]
4	K2[Pt(OH)3Cl]	17	[Fe(NH3)5Cl]SO4
5	Na[Pt(NH3)Cl3]	18	Na2[Sb(H2O)Cl5]
6	[Ni(NH3)6]Br2	19	[Zn(NH3)3H2O](NO3)2
7	[Hg(NH3)4](NO3)2	20	K4[Ni(CN)4Cl2]
8	Na[Co(NH3)2(CN)4]	21	Na[Co(CN)4(H2O)2]
9	(NH4)2[Ni(CN)4]	22	Ba[Cu(CN)2Cl2]
10	Ва[Fe(CN)5(H2O)]	23	[Sn(OH)2(H2O)4]Cl2
11	[Co(NH3)4SO4]NO3	24	K2[Cd(CN)2SO4]
12	(NH4)2[Pt(OH)2Cl4]	25	Ca2[Fe(CN)4(OH)2]
13	Ba[Cr(NH3)2Cl4]	26	K2[Co(NH3)5Br]

Задание 2. Дано комплексное соединение (см. вариант в табл. 11).

1. 
   Запишите первичную и вторичную диссоциацию комплексного соединения в водном растворе, выражение константы нестойкости комплексного иона и ее численное значение (см. приложение 5).
   
2. 
   Вычислите концентрации ионов комплексообразователя, лигандов и ионов внешней сферы в растворе комплексной соли с заданной концентрацией (С).
   

Численные значения констант нестойкости комплексных ионов приведены в приложении 5.

Т а б л и ц а 11

Номер варианта	Вещество	С, моль/л	Номер варианта	Вещество	С, моль/л
1	K2[HgI4]	0,03	14	(NH4)2[Ni(CN)4]	0,02
2	[Cd(NH3)4]SO4	0,02	15	K2[Zn(CN)4]	0,2
3	K2[Cu(OH)4]	0,05	16	[Zn(NH3)4]SO4	0,01
4	K3[AgI4]	0,01	17	K2[Cu(CN)4]	0,1
5	K2[Be(OH)4]	0,1	18	Na[AuCl4]	0,01
6	Na2[HgBr4]	0,01	19	[Hg(NH3)4](NO3)2	0,5
7	Na2[PtCl4]	0,01	20	[Cu(NH3)2]Cl	0,02
8	K[Sb(OH)4]	0,1	21	Na[Ag(NO2)2]	0,01
9	K2[Cu(SCN)4]	0,5	22	K2[CdI4]	0,3
10	Na2[Hg(NO2)4]	0,02	23	K2[BeF4]	0,1
11	Na[In(OH)4]	0,01	24	(NH4)3[Ag(SCN)4]	0,03
12	K2[PtBr4]	0,1	25	(NH4)2[PdBr4]	0,05
13	Na2[Cd(CN)4]	0,05	26	Li3[Cr(SCN)6]	0,05

Тема 9
Электрохимические процессы