Зависимость скорости химических процессов от концентрации реагирующих веществ, давления и температуры

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО»

                                                                   

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

Отделение естественных наук и природных ресурсов

Кафедра фундаментальной и прикладной химии

 

Химия

 

 

Контрольные задания 

для студентов-заочников,

обучающихся по направлению

Землеустройство и кадастры»

 

Великий Новгород

2017 г

 

 

Химия: контрольные задания для студентов-заочников / Сост. Н.Ю.Масовер, Е.А. Петухова, Е.Н.Телешова – Великий Новгород: НовГУ, 2017.

Общие указания

Выполнение контрольной работы является необходимым этапом самостоятельной работы студента при изучении курса химии. Зачтенная преподавателем контрольная работа, наряду с зачтенными лабораторными работами, служит основанием для допуска к сдаче экзамена.

Вариант контрольного задания определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки.

Контрольная работа оформляется по следующим правилам:

- все задачи должны строго соответствовать варианту и быть представлены в последовательности, указанной в таблице вариантов, каждое задание начинается с новой страницы;

- условия задач должны быть переписаны в тетрадь полностью;

- необходимо пользоваться современной химической номенклатурой;

- все физические величины должны быть выражены в единицах Международной системы (СИ)

Выполненную контрольную работу студенты сдают в зимнюю сессию на первом занятии по химии. Электронные версии контрольных работ не принимаются!

 

 

Список рекомендуемой литературы

 

Основная:

     1 Глинка Н.Л. Общая химия: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. А.И. Ермакова. – 29-е изд., испр. – М.: Интеграл-Пресс, 2002. – 727с.

     2 Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учеб. пособие для студентов вузов/ Под ред. В.А. Рабиновича, Х.М. Рубиной. – Изд. испр. – М.: Интеграл-Пресс, 2002. – 240с.

    3 Князев Д.А. Неорганическая химия: Учеб. для вузов по спец. «Агрохимия и почвоведение»/ Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин. – М.: Высш. шк., 1990. - 430с.

     4 Никольский А.Б. Химия: Учебник для вузов/ А.Б. Никольский, А.В. Суворов. – СПб: Химиздат, 2001. – 512с.

5. Коровин В.Н Общая химия. – М.: ВШ., 1998 (2002). - 559 с

Дополнительная:

1 Угай Я.А. Общая и неорганическая химия.- М.: ВШ, 1997, 527 с.

2 Хомченко Г.П., Цитович И.К. Неорганическая химия. - М.: ВШ, 1987, 464 с.

3 Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия, - М.: ВШ, 1990, 430 с.

4 Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А..Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: ВШ, 1991, - 288 с.

5. Суворов А.В. Общая химия: Учеб. пособие для вузов/ А.В. Суворов, А.Б. Никольский. – СПб: Химия, 1995. - 624с.

 6. Суворов А.В. Вопросы и задачи по общей химии/ А.В. Суворов, А.Б. Никольский. – СПб: Химиздат, 2002. – 304с.

 7. Цитович И.К. Курс аналитической химии: Учебник.- 7-е изд., стер. – СПб: Лань, 2004. – 496с.   

Список методических рекомендаций и методических указаний

1. Кузьмичева В.П., Пчёлина Е.А. Основные классы неорганических соединений. - НовГУ, Новгород, 2004. - 26 с.

2. Масовер Н. Ю. Самостоятельная работа по курсу «Химия»: Методические указания и контрольные задания – НовГУ,- Великий Новгород, 2006. - с.

3. Кузьмичева В.П., Летенкова И.В. Получение солей. – НовГУ, Новгород, 2004. – 14 с.

4. Олисова Г.Н., Ульянова Н.И. Концентрация растворов. Приготовление растворов заданной концентрации. – Новгород, НовГУ, 2006. – 14 с.

5. Кузьмичева В.П., Бойко Е.Н., Летенкова И.В. Электролитическая диссоциация. – НовГУ, Новгород, 2006. – 6 с.

6. Бойко Е.Н., Олисова Г. Н., Ульянова Н. И. Водородный показатель. – НовГУ, Новгород, 2006. – 6 с.

7. Литвинов В.Ф., Летенкова И.В. Гидролиз солей. – НовГУ, Новгород, 2006.– 12 с.

8. Бойко Е.Н., Олисова Г.Н., Ульянова Н.И. Окислительно-восстановительные реакции. - НовГУ, Новгород, 2006.- 38 с.

9.Летенкова И.В., Бойко Е.Н. Кинетика химических реакций: Методические указания, НовГУ, Новгород, 2006. -21 с.

10. Бойко Е.Н., Олисова Г.Н., Ульянова И.И. ОВР. Методические указания. НовГУ, Новгород, 2006. - 38 с.

11. Бойко Е.Н., Петухова Электрохимическая коррозия металлов. Методические указания/ - НовГУ, Новгород, 2006. - 17с.

12. Кузьмичева В.П., Олисова Г.Н., Ульянова И.И. Комплексные соединения. НовГУ, Новгород, 2006,- 15 с.

 

 

 

Термодинамические и кинетические расчёты

 

Энергетика и направленность химических процессов

Закончите химическое уравнение схемы реакции, приведённой в вашем варианте задания в таблице и выполните следующие задания:

 

а) вычислите стандартную энтальпию ∆Н^о₂₉₈ и стандартную энтропию ∆S^о₂₉₈ реакции, расчёты приведите (значения ∆Н^о_{f, 298} и ∆S^о₂₉₈ веществ, участвующих в реакции, возьмите из таблицы приложения );

б) вычислите приблизительную равновесную температуру Т_равн. для этой реакции, расчёты приведите и укажите, выше или ниже равновесной температуры реакция может протекать самопроизвольно, ответ поясните;

в) вычислите стандартную энергию Гиббса ∆G^о₂₉₈ этой реакции и оцените возможность её самопроизвольного протекания при температуре 298 К, ответ поясните;

г) по термохимическому уравнению реакции определите массу первого реагента, которая может быть израсходована в ходе реакции при выделении (или поглощении) теплоты Q, равной 10 кДж.

 

Варианты задания 2.1. приведены в таблице 2

 

 

Таблица 2

№ ва-рианта	Схема превращения	№ ва- рианта	Схема превращения
1	PbO2(к)+Zn(к)→ Pb(к)+ZnO(к)	24	NH4NO3(к)→N2O(г)+H2O(г)
2	Fe3O4(к)+CO(г)→FeO(к)+CO2(г)	25	NH4NO3(к)→N2+O2(г)+H2O(г)
3	С2H2(г)+O2(г)→CO2(г)+H2O(ж)	26	SiO2(к)+C(к)→SiC(к)+CO(г)
4	H2(г)+CO2(г)→СО(г)+ H2O(ж)	27	SiCl4(г)+H2(г)→Si(к)+HCl(г)
5	NO(г)+О2(г)→NO2(г)	28	CuS(к)+O2(г)→CuO(к)+SO2(г)
6	СО(г)+Н2(г)→СН3ОН(ж)	29	SiO2(к)+Mg(к)→MgO+Si(к)
7	NH3(г)+O2(г)→NO(г)+H2O(г)	30	MnO2(к)+C(к)→Mn(к)+CO2(г)
8	СН4(г)+СО2(г)→СО(г)+Н2(г)	31	TiCl4(ж)+Mg(к)→Ti(к)+MgCl2(к)
9	CO2(г)+H2(г)→CH4(г)+H2O(ж)	32	WO3(к)+CO(г)→W(к)+CO2(г)
10	Fe2O3(к)+H2(г)→Fe(к)+H2O(г)	33	Al(к)+Fe2O3(к)→Fe+Al2O3(к)
11	PCl5(г)→PCl3(г)+Cl2(г)	34	NH3(г)+O2(г)→N2(г)+H2O(г)
12	CO(г)+H2(г)→CH4(г)+H2O(г)	35	B2O3(к)+Ca(к)→B(к)+CaO(к)
13	TiO2(к)+C(к)→Ti(к)+CO(г)	36	H2O(ж)→H2(г)+O2(г)
14	HCl(г)+O2(г)→H2O2(г)+Cl2(г)	37	Al2O3(к)+SO3(г)→Al2(SO4)2(к)
15	C2H4(г)+O2(г)→CO2(г)+H2O(ж)	38	Al2O3(к)+Na2O(к)→NaAlO2(к)
16	PbO2(к)+Zn(к)→ Pb(к)+ZnO(к)	39	NH4NO3(к)→N2O(г)+H2O(г)
17	Fe3O4(к)+CO(г)→FeO(к)+CO2(г)	40	NH4NO3(к)→N2+O2(г)+H2O(г)
18	С2H2(г)+O2(г)→CO2(г)+H2O(ж)	41	SiO2(к)+C(к)→SiC(к)+CO(г)
19	H2(г)+CO2(г)→СО(г)+ H2O(ж)	42	SiCl4(г)+H2(г)→Si(к)+HCl(г)
20	NO(г)+О2(г)→NO2(г)	43	CuS(к)+O2(г)→CuO(к)+SO2(г)
21	СО(г)+Н2(г)→СН3ОН(ж)	44	SiO2(к)+Mg(к)→MgO+Si(к)
22	NH3(г)+O2(г)→NO(г)+H2O(г)	45	MnO2(к)+C(к)→Mn(к)+CO2(г)
23	СН4(г)+СО2(г)→СО(г)+Н2(г)	46	TiCl4(ж)+Mg(к)→Ti(к)+MgCl2(к)

Зависимость скорости химических процессов от концентрации реагирующих веществ, давления и температуры

Используя уравнение реакции и числовые данные таблицы 6, приведённые в вашем варианте задания, определите, как изменится (уменьшится или увеличится, и во сколько раз) скорость прямой реакции (процесс одностадийный), протекающий по данному уравнению, при изменении следующих условий:

а) при увеличении концентрации первого вещества в «а» раз и одновременном уменьшении концентрации второго вещества в «b» раз;

б) при увеличении давления в системе в «с» раз;

в) при увеличении объёма системы в «d» раз;

г) при понижении (∆t < 0) или повышении (∆t > 0) температуры на «∆t» градусов Цельсия, если условно температурный коэффициент скорости данной реакции γ равен 3,0;

Варианты задания 2.2 приведены в таблице 3.

Таблица 3

№ варианта	Уравнения реакций	a	b	c	d	Δ t
1	2NO(г)+O2(г)=2NO2(г)	3	2	3	4	-20
2	2СO(г)+O2(г)=2СO2(г)	2	3	4	3	+30
3	CH4(г)+2O2(г)=CO2(г)+2H2O(ж)	4	3	2	3	-40
4	H2(г)+S(к)=H2S(г)	3	4	3	2	+50
5	CaO(к)+CO2(г)=CaCO3(к)	5	2	3	4	-60
6	Fe2O3(к)+CO(г)=2FeO(к)+CO2(г)	6	3	2	4	+20
7	H2(г)+Cl2(г)=2HCl(г)	4	2	3	2	-30
8	CO(г)+Cl2(г)=COCl2(г)	7	2	4	3	+40
9	CO2(г)+H2(г)=CO(г)+H2O(г)	8	4	3	5	-50
10	2NaBr(к)+Cl2(г)=2NaCl(к)+Br2(ж)	9	8	2	3	+60
11	FeO(к)+CO(г)=Fe(к)+CO2(г)	8	7	4	3	-25
12	H2(г)+Br2(г)=2HBr(г)	7	4	5	2	+35
13	2H2(г)+O2(г)=2H2O(ж)	6	9	4	5	-45
14	C(к)+CO2(г)=2CO(г)	7	3	6	4	+55
15	CuO(к)+H2(г)=Cu(к)+H2O(г)	8	4	5	3	-65
16	C2H4(г)+H2(г)=C2H6(г)	6	4	3	5	+25
17	NO(г)+Cl2(г)=NOCl2(г)	5	2	4	3	-35
18	2SO2(г)+O2(г)=2SO3(г)	4	8	5	2	+45
19	S(к)+O2(г)=SO2(г)	7	8	6	5	-55
20	C2H2(г)+O2(г)=2CO2(г)+2H2O (г)	6	3	2	4	+65
21	2NO(г)+Cl2(г)=2NOCl(г)	4	8	3	5	-20
22	2Mg(к)+O2(г)=2MgO(к)	8	10	6	7	+30
23	H2S(г)+Cl2(г)=2HCl(г)+S(к)	9	2	8	6	-40
24	2ZnS(к)+3O2(г)= 2ZnO(к)+2SO2	10	5	2	3	+50
25	SO2(г)+2H2S(г)=3S (к)+2H2O(г)	9	3	3	4	-60
26	NH3(г)+HCl (г)=NH4Cl (к)	8	12	4	5	+20
27	PbO2(к)+H2(г)=2PbO(к)+ H2O(г)	6	9	5	7	-30
28	SiCl4(г)+2H2(г)=Si(к)+4HCl(г)	8	4	3	2	+40
29	2NO(г)+O2(г)=2NO2(г)	4	8	5	3	-50
30	2СO(г)+O2(г)=2СO2(г)	3	9	4	5	+60
3 1	2NO(г)+O2(г)=2NO2(г)	3	2	3	4	-20
3 2	2СO(г)+O2(г)=2СO2(г)	2	3	4	3	+30
3 3	CH4(г)+2O2(г)=CO2(г)+2H2O(ж)	4	3	2	3	-40
3 4	H2(г)+S(к)=H2S(г)	3	4	3	2	+50
3 5	CaO(к)+CO2(г)=CaCO3(к)	5	2	3	4	-60
3 6	Fe2O3(к)+CO(г)=2FeO(к)+CO2(г)	6	3	2	4	+20
3 7	H2(г)+Cl2(г)=2HCl(г)	4	2	3	2	-30
3 8	CO(г)+Cl2(г)=COCl2(г)	7	2	4	3	+40
3 9	CO2(г)+H2(г)=CO(г)+H2O(г)	8	4	3	5	-50
4 0	2NaBr(к)+Cl2(г)=2NaCl(к)+Br2(ж)	9	8	2	3	+60
4 1	FeO(к)+CO(г)=Fe(к)+CO2(г)	8	7	4	3	-25
4 2	H2(г)+Br2(г)=2HBr(г)	7	4	5	2	+35
4 3	2H2(г)+O2(г)=2H2O(ж)	6	9	4	5	-45
4 4	C(к)+CO2(г)=2CO(г)	7	3	6	4	+55
4 5	CuO(к)+H2(г)=Cu(к)+H2O(г)	8	4	5	3	-65

Химическое равновесие.

 

Химическая система находится в замкнутом объеме в состоянии равновесия:

аА + bB ↔ сС + dD.

Определите направление смещения химического равновесия в системе, приведенной в вашем варианте задания, при изменении условий:

    а) при понижении давления;

б) при уменьшении объема;

в) при уменьшении концентрации продуктов реакции;

г) при нагревании.

Укажите, как следует изменить температуру и давление (повысить или понизить), чтобы смещение равновесия привело к повышению выхода продуктов реакции. Все ответы поясните.

Варианты задания 2.3 приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Номер  варианта	Уравнение обратимой реакции аА + bB ↔ сС + dD
1	4NH3(г)+5O2(г)=4NO(г)+6H2O(г); ΔH<0
2	2CO(г)+O2(г)=2CO2(г); ΔH<0
3	PCl5(г)=PCl3(г)+Cl2(г); ΔH>0
4	2SO2(г)+O2(г)=2SO3(г); ΔH<0
5	C(к)+H2O(г)=CO(г)+H2(г); ΔH>0
6	C3H8(г)=C2H4(г)+CH4(г); ΔH>0
7	N2(г)+3H2(г)=2NH3(г); ΔH<0
8	2NO(г)+Cl2(г)=2NOCl(г); ΔH<0
9	N2(г)+O2(г)=2NO(г); ΔH>0
10	2CO(г)=CO2(г)+C(к); ΔH<0
11	2H2S(г)=2H2(г)+S2(г); ΔH>0
12	CO(г)+2H2(г)=CH3OH(г); ΔH>0
13	H2(г)+Br2(г)=2HBr(г); ΔH<0
14	4HCl(г)+O2(г)=2H2O(г)+2Cl2(г); ΔH<0
15	CO(г)+H2O(г)=CO2(г)+H2(г); ΔH<0
16	C(к)+O2(г)=CO2(г); ΔH<0
17	2H2O(г)=2H2(г)+O2(г); ΔH>0
18	COCl2(г)=CO(г)+Cl2(г); ΔH>0
19	2NO(г)+O2(г)=2NO2(г); ΔH<0
20	CaCO3(к)=CaO(к)+CO2(г); ΔH>0
21	VO(к)+H2(г)=V(к)+H2O(г); ΔH>0
22	2C(к)+O2(г)=2CO(г); ΔH<0
23	C(к)+2N2O(г)=CO2(г)+2N2(г); ΔH<0
24	P4(к)+6Cl2(г)=4PCl3(ж); ΔH<0
25	PCl3(ж)+Cl2(г)=PCl5(к); ΔH<0
26	2CH3OH(ж)+3O2(г)=CO2(г)+2H2O(ж); ΔH<0
27	2CH4(г)+O2(г)=2CO(г)+4H2(г); ΔH<0
28	N2H4(ж)+O2(г)=N2(г)+2H2O(ж); ΔH<0
29	SiO2(к)+2C(к)+2Cl2(г)=SiCl4(г)+2CO(г); ΔH<0
30	SiH4(г)+2O2(г)=SiO2(к)+2H2O(г); ΔH<0
31	4NH3(г)+5O2(г)=4NO(г)+6H2O(г); ΔH<0
32	2CO(г)+O2(г)=2CO2(г); ΔH<0
33	PCl5(г)=PCl3(г)+Cl2(г); ΔH>0
34	2SO2(г)+O2(г)=2SO3(г); ΔH<0
35	C(к)+H2O(г)=CO(г)+H2(г); ΔH>0
36	C3H8(г)=C2H4(г)+CH4(г); ΔH>0
37	N2(г)+3H2(г)=2NH3(г); ΔH<0
38	2NO(г)+Cl2(г)=2NOCl(г); ΔH<0
39	N2(г)+O2(г)=2NO(г); ΔH>0
40	2CO(г)=CO2(г)+C(к); ΔH<0
41	2H2S(г)=2H2(г)+S2(г); ΔH>0
42	CO(г)+2H2(г)=CH3OH(г); ΔH>0
43	H2(г)+Br2(г)=2HBr(г); ΔH<0
44	4HCl(г)+O2(г)=2H2O(г)+2Cl2(г); ΔH<0
45	CO(г)+H2O(г)=CO2(г)+H2(г); ΔH<0

 

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!