Контрольная работа по Химии 91 вариант 1 семестр ТулГУ. КР№1_Волкова Е.А.. Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тульский государственный университет

• Название: Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тульский государственный университет
• Анкор: Контрольная работа по Химии 91 вариант 1 семестр ТулГУ
• Дата: 26.04.2023
• Размер: 68.16 Kb.
• Имя файла: КР№1_Волкова Е.А..docx
• Тип: Документы; #1091511

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тульский государственный университет»
Интернет-институт


КОНТРОЛЬНО РАБОТА № 1

по дисциплине

«Химия»
Семестр 1
Вариант 91

Выполнил: студент гр. ИБ360821

Волкова Евгения Александровна

Проверил: Дмитриева Елена Дмитриевна
Тула 2022

Задание 1. Избытком хлороводородной (соляной) кислоты подействовали на растворы: а) гидрокарбоната кальция; б) хлорида гидроксоалюминия. Напишите уравнения реакций этих веществ с HCl и определите для этих веществ количество вещества эквивалентов и молярные массы эквивалентов, если массы веществ 18, 43 г.

Решение:

а) Ca(HCO₃)₂+2HCl=CaCl₂+2CO₂↑+2H₂O

Фактор эквивалентности f_э(Ca(HCO₃)₂) =

Э(Ca(HCO₃)₂)=0,5 моль

Молярная масса Ca(HCO₃)₂=162 г/моль

M_э(Ca(HCO₃)₂)=f_э(Ca(HCO₃)⋅M(Ca(HCO₃)₂)=162/2=81 г/моль

Количество вещества эквивалента равно 18,43/81 = 0,23 моль.

б) AlOHCl₂+HCl=AlCl₃+H₂O

Фактор эквивалентностиf_э(AlOHCl₂) = 1

Э(AlOHCl₂) = 1 моль

Молярная масса AlOHCl₂ = 115 г/моль

M_э(AlOHCl₂) = f_э(AlOHCl₂)⋅M(AlOHCl₂)=115 г/моль

Количество вещества эквивалента равно 18,43/115=0,16 моль.
Задание 2. Какова нормальность раствора NaOH, если на нейтрализацию 150 мл этого раствора пошло 80 г 5% раствора серной кислоты?

Решение:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Массовая концентрация раствора:



Находим массу серной кислоты в растворе:



Молярные массы гидроксида натрия и серной кислоты:

М(NaOH)=40 г/моль

M(H₂SO₄)=98 г/моль

n(H₂SO₄) = m/M = 4/98 = 0,04 моля

значит n(NaOH) = 0,08 моля

Нормальность раствора NaOH:

Cн(NaOH) = n/V

Cн(NaOH) = 0,08 / (1·0,15) = 0,53 Н
Задание 3. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, m_l и m₁, характеризующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атома магния?

Решение:

Главное квантовое число (n) может принимать значения: 1, 2, 3, 4.

Орбитальное квантовое число (l) может принимать значения: 0, 1, 2, 3.

Максимальное число определяется по формуле l=n-1.

Магнитное квантовое число (m_l) принимает целочисленные значения от -l до +l, общее количество значений определяется по формуле 2l+1.

Спиновое квантовое число (m_s) принимает значения ±1/2.

₁₂Mg

3s

Атом магния имеет два внешних электрона, которые имеют следующие квантовые числа:

1) n = 3, l = 0, m_l = 0, m_s = +1/2;

2) n = 3, l = 0, m_l = 0, m_s = - 1/2.
Задание 4. Какую низшую и высшую степени окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод? Почему? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

Решение:

Высшую степень окисления элемента определяет номер группы периодической системы Д.М. Менделеева, в которой он находится. Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того количества электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (ns²np⁶).

Элемент	Степень окисления		Соответствующие формулы соединений
	высшая	низшая
С	+4	-4	CO2, CH4
P	+5	-3	P2O5, PH3
S	+6	-2	SO3, H2S
I	+7	-1	I2O7, HI

Задание 5. Сколько неспаренных электронов имеет атом хлора в нормальном и возбужденном состояниях? Распределите эти электроны по квантовым ячейкам. Чему равна валентность хлора, обусловленная неспаренными электронами?

Решение:

В=1

₁₇Cl

3s 3p 3d

B=3

₁₇Cl^**

3s 3p 3d

B=5

₁₇Cl^**

3s 3p 3d

B=7

₁₇Cl^***

3s 3p 3d
Задание 6. Определите среднюю энергию связи Р–Н в молекуле РH₃, если 1/2Р₂(г)+3/2Н₂(г)=РН₃(г)+17,17 кДж, а энергия диссоциации Р₂ и Н₂ соответственно равны 489,1 кДж/моль и 435,9 кДж/моль.

Решение:

1/2Р₂(г)+3/2Н₂(г)=РН₃(г); Δ_fНº_РН3= - 17,17 кДж

1/2Р₂(г)=Р; ΔНº_диссР2=489,1 кДж/моль

1/2Н₂(г)=Н; ΔНº_диссН2=435,9 кДж/моль

Рассчитаем ΔНº реакции образования Р+3Н= РН₃

Δ_fНº_РН3 - ΔНº_диссР2 - 3·ΔНº_диссН2 = - 17,17 - 489,1 - 3·435,9 = - 1813,97 кДж/моль

т.е. теплота образования РН₃ из атомов составляет -1813,97 кДж/моль. Среднее значение энергии связи Р – Н составит – 1813,97/3= - 604,66 кДж/моль. Отсюда энергия связи: Е_свР-Н= - ΔНº_Р-Н = 604,66 кДж/моль.

Ответ: 604,66 кДж/моль.
Задание 7. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования NO? Вычислите теплоту образования NO, исходя из следующих термохимических уравнений:

4NH₃ + 5O₂(г) = 4NO(г) + 6Н₂О(ж); ΔН₁ = -1168,80 кДж;

4NH₃ + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6Н₂О(ж); ΔH₂ = -1530,28 кДж.

Решение:

а) Теплота образования - тепловой эффект реакции образования 1 моля данного вещества из простых веществ в стандартном состоянии:

·N₂(г)+ ·O₂(г)=NO(г)

б) 4NH₃(г)+5O₂(г)=4NO(г)+6H₂O(ж); ΔH_х.р.1=−1168.80 кДж

4NH₃(г)+3O₂(г)=2N₂(г)+6H₂O(ж); ΔH_х.р.2=−1530.28 кДж

Из первой реакции вычтем вторую, получим:

2О₂+2N₂=4NO(г)

В соответствии с законом Гесса ΔН₃=ΔН₁-ΔН₂:



Ответ: 90,37 кДж.
Задание 8. Тепловой эффект реакции C + 2N₂O = CO₂ + 2N₂ равен –560,0 кДж. Вычислите стандартную теплоту образования N₂O.

Решение:

Согласно следствию из закона Гесса, тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции.

ΔНº = 2·ΔНº₂₉₈(N₂(г)) + ΔНº₂₉₈(СО₂(г)) - ΔНº₂₉₈(С(тв)) - 2·ΔНº₂₉₈(N₂O(г)) = -560 кДж

Теплоты образования простых веществ равны нулю, а стандартная теплота образования ΔНº₂₉₈(СО₂(г)) = -393,513 кДж/моль. Тогда:

ΔНº₂₉₈(N₂O(г)) = (ΔНº₂₉₈(СО₂(г)) +560)/2 = (-393,513+560)/2= 83,2535 кДж/моль.

Ответ: 83,2535 кДж/моль.
Задание 9. Газофазная реакция SO₂+1/2O₂ ↔ SO₃, являющаяся стадией получения серной кислоты, описывается кинетическим уравнением r=k[SO₂][O₂]. Как изменится скорость этой реакции, протекающей при соотношении реагентов [SO₂]:[O₂]=2:1, если:

а) увеличить избыток SО₂ по отношению к О₂;

б) увеличить избыток О₂ по отношению к стехиометрическому количеству О₂?

Решение:

Частные порядки по реагентам SO₂ и O₂ одинаковы и равны 1. Можем предположить, что увеличение концентрации любого из реагентов одинаковым образом будет влиять на скорость реакции.

а) при увеличении избытка SO₂ по отношению к O₂ в Х раз скорость реакции будет равна:

V=k·(Х·[SO₂])·[O₂]=k·Х·[SO₂]·[O₂]=Х·r

Таким образом при увеличении избытка SO₂ по отношению к O₂ в Х раз скорость увеличится в Х раза.

б) при увеличении избытка O₂ по отношению к стехиометрическому количеству O₂ в Х раз скорость реакции станет равна:

V=k·[SO₂]·[Х·O₂]=k·Х·[SO₂]·[O₂] = Х·r

Таким образом при увеличении избытка O₂ по отношению к стехиометрическому количеству O₂ в Х раз скорость реакции увеличится в Х раз.
Задание 10. Реакция протекает по уравнению N₂ + O₂ = 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакции были [N₂] = 0,049 моль/л, [О₂] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ, когда [NО] = 0,005 моль/л.

Решение:

При убыли из системы по 1 моль каждого из исходных веществ образуется 2 моль продукта реакции. В момент времени, когда концентрация NO станет равна 0,005 моль/л, концентрации азота и кислорода будут иметь следующие значения:

[N₂]` = [N₂] - [NO]/2 = 0,049 − 0,005/2=0,0465 моль/л

[O₂]` = [O₂]- [NO]/2 = 0,01 – 0,005/2=0,0075 моль/л

Ответ: при [NО] = 0,005 [N₂]` = 0,0465 моль/л, [O<sub>2</sub>]` = 0,0075 моль/л.