Тема: «Химическая кинетика и равновесие»

Задание №1

Тема: «Строение атома»

1. Составьте электронные формулы для указанных элементов.

2. К какому семейству(s, p, d, f) они относятся?

3. Покажите распределение электронов по энергетическим ячейкам.

4. Определите валентные электроны.

5. Определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях.

№ ва-рианта	Порядковые номера элементов	№ ва-рианта	Порядковые номера элементов	№ ва-рианта	Порядковые номера элементов
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	19,74 40,76 15,24 30,53 22,46 20,83 25,34 16,48 32,17 42,57	11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	29,52 33,43 82,21 12,44 28,72 7,77 5,89 37,45 27,88 26,79	21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	23,51 8,75 49,73 31,80 47,50 9,81 39,85 14,41 35,56 13,84

Задание № 2

Тема: «Химическая связь»

1. Вывести электронно-точечные формулы молекул и ионов.

2. Определить тип гибридизации.

3. Установить геометрическую форму молекулы или иона.

4. Определить характер связей (ионная, ковалентная), наличие и число π-связей.

№ ва-риа-нта	Формула молекул или ионов	№ ва-риа-нта	Формула молекул или ионов	№ ва-рианта	Формула молекул или ионов
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	H₂O, SF₆ NH₃, SnCl₂ PH₃, TeCl₄ SbH₃, BF₄^‾, SnCl₄, NO₃^‾ SOCl₂, SiCl₄ XeF₄, ClF₃ ClF₅, AsO₄^3– PCl₆ˉ, SeF₄ (CH₃)₂S, CO₂	11 12 13 14 15 16 17 18 19 20	NH₂Cl, OF₂ PCI₃, NO₂^‾ COCI₂, NH₄⁺ POCI₃, COF₂ BCI₃, CO₃^2– IF₇, SeO₄^2– CCI₄, PH₄⁺ SCI₄, H₂S PCI₅, HCIO₄ PF₃, BaCI₂	21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	CS₂, CIO₂^‾ H₂Te, IF₃ CF₄, SiO₄^4– [Al(OH)₄]^‾, NF₃ SOCI₂, H₃O⁺ PBr₃, SOF₂ POF₃, CBr₄ BBr₃, SOCI₄ SF₄, PCI₅ COBr₂, PCI₃

Задание № 3

Тема: «Энергетика химических процессов»

1. Вычислить стандартную теплоту образования бензола С₆Н_6(ж), если известны теплоты сгорания водорода, углерода и бензола.

2. Определить стандартную теплоту образования этилового спирта, если теплоты сгорания углерода, водорода и этилового спирта соответственно равны: –393,51; –285,84;–1366,91 кДж/моль.

3. Вычислите изменение энергии Гиббса при 25° и 727°С для реакции:

С_{(графит)}+ H₂O_(г)= H_2(г)+ CO_(г) (Влиянием температуры на ΔН и ΔS пренебречь)

а) при каком из указанных температурных условий принципиально возможно протекание реакции?

б) какой фактор – энтальпийный или энтропийный – определяет возможность протекания этой реакции?

4. Вычислите теплоту образования хлорида аммония, если известны теплоты образования NH₃и HCl, а также тепловой эффект для реакции:

NH_3(г)+ НС1_(г)= NН₄Сl_(т), ΔН°₂₉₈ = –176,93кДж.

5. Окисление аммиака протекает по уравнению:

4NН_3(г)+ 3O_2(г)= 2N_2(г)+ бН₂O_(ж); ΔН°₂₉₈= –1528кДж.

Определите стандартную теплоту образования NН₃ и NH₄ОН, если теплота растворения NH₃ в воде равна –34,65кДж.

6. Восстановление диоксида свинца водородом протекает по уравнению:

РЬO_2(т) + Н_2(г)= РbО_{(желтый)} + H₂O, ΔН°₂₉₈= –182,8кДж. Определите стандартную теплоту образования РbО_2(т).

7. Вычислив ΔG°₂₉₈системы РbO_2(т) + Рb_(т) = 2РbО_{(жёлтый)} на основании ΔН°₂₉₈ иS°₂₉₈ реагирующих веществ, определите, возможна ли эта реакция.

8. Укажите, какие из приведённых реакций протекают самопроизвольно и являются экзотермическими:

а) 2Н₂O_2(ж) = 2Н₂O_(ж)+ O_2(г)

б) 3Н_2(г)+ N_2(г)= 2NН_3(г)

в) N₂O_4(г) = 2NO_2(г)

9. Реакция восстановления Fе₂O₃ водородом протекает по уравнению:

Fе₂O_3(т)+ 3Н_2(г) = 2Fe_(т) + 3Н₂O_(г) Возможна ли эта реакция при стандартных условиях. При какой температуре начнётся восстановление Fе₂O₃?

10. Вычислите ΔН°, ΔS°, ΔG° реакции, протекающей по уравнению:

Fе₂O_3(т)+ 3С_(т)= 2Fе_(т)+ 3СО_(г). Возможна ли реакция восстановления Fе₂O₃ углеродом при температуре 500 и 1000К?

11. При какой температуре наступит равновесие системы:

4НС1_(г) + O_2(г)= 2Н₂O_(г) + 2С1_2(г)

Хлор или кислород в этой системе являются наиболее сильным окислителем и при каких температурах?

12. Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165л (н.у.) ацетилена С₂H₂, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды.

13. Определите, при какой температуре начнётся реакция восстановленияFе₃O₄, протекающая по уравнению:

Fе₃O_4(т)+ СО_(г)= ЗFеО_(т)+ СО_2(г).

14. Реакция горения этилового спирта выражается термохимическим уравнением С₂Н₅OH_(ж)+ 3O_2(г)= 2СO_2(г)+ 3Н₂O_(ж), ΔН=?. Вычислить тепловой эффект реакции, если известно, что мольная теплота парообразования С₂Н₅OН_(ж) равна +42,36кДж и известны теплоты образования С₂Н₅OН_(г); СО_2(г); Н₂O_(ж).

15. Какие из карбонатов: ВеСО₃, СаСО₃ или ВаСО₃ – можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идёт более энергично? Вывод сделайте, вычислив ΔG°₂₉₈ реакций.

16. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

2СН_4(г) = С₂Н_2(г) + 3Н_2(г)

N_2(г)+ 3Н_2(г)= 2NH_3(г)

С_{(графит)} + O_2(г) = СО_2(г)

Почему в этих реакциях ΔS°₂₉₈>0, <0, = 0?

17. Какой из оксидов: СаО, Аl₂О₃ или ZnО может быть восстановлен водородом до свободного металла? Ответ подтвердить расчётом ΔG°₂₉₈ процесса.

18. Для каких оксидов: Rb₂О, СuО, МnО или РbО принципиально осуществима реакция восстановления водородом в стандартных условиях. Ответ подтвердите расчётом ΔG°₂₉₈процесса.

19. Вычислите, сколько теплоты выделится при гашении 100 г извести при стандартных условиях.

20. Рассчитать ΔG°₂₉₈ следующих реакций и установить в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стандартных условиях:

а) 2ZnO_(т) + С_{(графит)} = 2Zn_(т) + СО_2(г)

б) ZnО_(т)+ Н_2(г)= Zn_(т)+ Н₂О_(г)

в) ZnO_(т)+ Мg_(т) = Zn_(т)+ МgO_(т)

21. Рассчитать ΔG°₂₉₈ реакции МgО_(т) + СО_2(г)= МgСО_3(т) и установить, в каком направлении она может протекать самопроизвольно в стандартных условиях. Установить температуру, при которой МgО и МgСО₃ находятся в равновесии с СO₂.

22. Вычислить ΔG°₂₉₈ реакции Fе₃O_4(т)+ 4Н_2(г) = 3Fе_(т) + 4Н₂O_(г) и установить, в каком направлении она может протекать самопроизвольно в стандартных условиях. Определить температуру при которой она начнёт протекать.

23. Вычислите ΔG°₂₉₈ реакции FеО_(т) + Н_2(г) = Fе_(т) + Н₂О_(г) и установите, в каком направлении она может протекать самопроизвольно в стандартных условиях. Определите температуру при которой она начнёт протекать.

24. Вычислите ΔG°₂₉₈ реакции СаО_(т) + СО_2(г)= СаСО_3(т) и установите, в каком направлении она может протекать самопроизвольно в стандартных условиях. Определите температуру, при которой СаО и СаСО₃ находятся в равновесии с СО₂.

ΔH₁= –75,36кДж ΔH₂= –1206,9 кДж ΔH₃= –46,19 кДж ΔH₄= –241,83 кДж

25. Определите энтальпию реакции образования цианамида кальция СаСN₂, если известны тепловые эффекты реакций:

СаСN_2(т)+ ЗН₂О_(г) = СаСО_3(т)+ 2NН_3(г)

Са_(т)+ С_{(графит)}+ 3/2О₂= СаСО_3(т)

1/2N_2(г)+ 3/2Н_2(г) = NН_3(г)

Н_2(г)+ 1/2О_2(г) = Н₂О_(г)

26. Исходя из величины ΔG°₂₉₈ соединений, участвующих в реакции, определите возможно ли самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях:

Аl₂О_3(т)+ 3SО_3(г) = А1₂(SО₄)_3(т) Вычислить температуру равновесия для этой реакции.

27. Вычислить теплотворную способность в кДж/кг и ккал/кг угля, содержащего 10% негорючих примесей.

28. Вычислить тепловой эффект реакции

2С₂Н_2(г)+ 5O_2(г)= 4СO_2(г)+ 2Н₂O_(г). Сколько теплоты выделится от сгорания 1 л ацетилена?

29 Возможно ли восстановление диоксида титана до свободного металла по схеме:

ТiO_2(т)+ 2С_{(графит)} = Тi_(т)+ 2СО_(г) при температурах 298 и 2500К?

30 Вычислите при какой температуре становится возможным протекание реакции:

РСl_5(г)= РС1_3(г)+ С1_2(г). Может ли она протекать самопроизвольно в стандартных условиях?

Задание № 4

Тема: «Химическая кинетика и равновесие»

1. Химическое равновесие реакции СОСl_2(г)<=> СО_(г)+ Сl_2(г) установилось при концентрациях реагирующих веществ (моль/л): = 10; С_С_O = 2; = 4. В равновесную систему добавили хлор в количестве 4моль/л. Определить новые равновесные концентрации реагирующих веществ после смещения равновесия.

2. В каком направлении сместится равновесие реакции

СН_4(г)+ Н₂О_(г) <=> СО_(г)+ ЗН_2(г) при уменьшении объёма в 3 раза?

3. В каком направлении сместится равновесие реакции

2СО + 2Н₂<=> СН₄+ СО₂, если концентрации всех реагирующих веществ уменьшить в 3 раза?

4. Реакция протекает по уравнению 4НС1 + О₂<=> 2Н₂О + 2Сl₂. В каком направлении сместится химическое равновесие, если концентрацию всех реагирующих веществ увеличить в 2 раза?

5. Определить равновесные концентрации водорода и йода в реакции Н₂+ J₂<=> 2HJ, если их начальные концентрации составляли по 0,02 моль/л, а равновесная концентрация HJ равна 0,03 моль/л. Вычислить константу равновесия.

6. Константа равновесия реакции: N₂+ ЗН₂<=> 2NН₃, Кр = 0,1 при 673К. Равновесные концентрации (моль/л): = 0,6; = 0,18. Вычислить начальную и равновесную концентрации азота .

7. При 393К реакция заканчивается за 18мин. Через сколько времени эта реакция закончится при 453К, если температурный коэффициент скорости реакции равен З?

8. Реакция протекает по уравнению

Nа₂S₂0₃+ Н₂S0₄= Nа₂S0₄+ Н₂S0₃+ S. Как изменится скорость реакции после разбавления реагирующей смеси в 4 раза?

9. В начальный момент протекания реакции N₂+ ЗН₂<=> 2NН₃ концентрации были равны (моль/л): = 1,5; = 2,5; = 0. Каковы концентрации азота и водорода тогда, когда концентрация аммиака 0,5моль/л?

10. В реакции N₂+ ЗН₂<=> 2NН₃ равновесие установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ (моль/л): С_N2= 2,5; С_H2= 1,8; С_NH3= 3,6. Рассчитайте константу равновесия этой реакции и исходные концентрации азота и водорода.

11. Начальные концентрации веществ в реакции

СО_(г)+ Н₂О_(г)<=> СО_2(г)+ Н_2(г) были равны (моль/л): Ссо = 0,5; С_H2O=0,6; С_CO2 = 0,4; С_H2= 0,2. Вычислить концентрации всех участвующих веществ в реакции после того, как прореагировало 60% Н₂О.

12. Реакция идёт по уравнению 4NН₃+ 5О₂<=> 4NО + 6Н₂О. Как изменится скорость реакции, если увеличить давление в 2 раза?

13. Определите, как изменится скорость прямой реакции

2SО₂+ О₂<=> 2SО₃, если общее давление в системе увеличить в 4 раза?

14. Напишите выражение для константы равновесия обратимой реакции FеС1_3(р)+ ЗКСNS_(р)<=> Fе(СNS)_3(р)+ ЗКС1_(р). В каком направлении будет смещаться равновесие при добавлении к системе соответственно KCNS; FеС1₃; КС1 и как это отразится на окраске системы? Fе(СNS)₃ имеет интенсивно красную окраску.

15. В смеси NО₂ (бурого цвета) и N₂O₄ (бесцветен) протекает обратимая реакция: 2NО₂<=> N₂O₄, ∆Н= –54,3 кДж. Как будет влиять изменение температуры на состояние равновесия системы? Как это скажется на изменении окраски смеси?

16. В каком направлении произойдет смещение равновесия системы N₂+ ЗН₂<=> 2NН₃, ∆Н= –92 кДж при понижении температуры. Как объяснить, что на практике синтез аммиака ведут при повышенной температуре (не ниже 400 –500°С).

17. Исходные концентрации окиси азота и хлора в системе

2NО_(г)+Сl_2(г)<=>2NОС1_(г) составляют соответственно 0,5 моль/л и 0,2 моль/л. Вычислить константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% окиси азота.

18. Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость образования NО₂ по реакции 2NO_(г)+О₂<=>2NО_2(г) возросла в 1000 раз?

19 Во сколько раз изменится скорость прямой и обратной реакции в системе 2SО_2(г)+ О_2(г)<=> 2SО_3(г), если объём газовой смеси уменьшить в 3 раза. В какую сторону сместится равновесие системы.

20. Константа равновесия гомогенной системы

СО_(г)+ Н₂О_(г) <=> СО_2(г)+ Н_2(г), при 850°С равна 1. Вычислить концентрации всех веществ при равновесии, если исходные концентрации СО и Н₂О соответственно равны 3моль/л и 2моль/л.

21. Реакция идёт по уравнению Н_2(г)+ J_{2(г )}= 2HJ_(г). Константа скорости этой реакции при 508°С равна 0,16 Исходные концентрации реагирующих веществ Н₂ и J₂ были соответственно 0,04моль/л и 0,05 моль/л. Вычислить начальную скорость реакции и скорость её, когда концентрация H₂ стала равной 0,03 моль/л.

22. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы СO_2(г)+ C_(т) <=> 2СО_(г). Как изменится скорость прямой реакции, если концентрацию СО₂ уменьшить в 4 раза. Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО.

23. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы С_(т) + Н₂О_(г) <=> СО_(г) + Н_2(г). Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции.

24. Константа равновесия реакции FеО_(к)+ СО_(г)<=> Fе_(к)+ СО_2(г) при некоторой температуре равна 0,5. Найти равновесные концентрации СО и СО₂, если начальные концентрации этих веществ соответственно равны 0,05моль/л и 0.01моль/л.

25. Напишите выражения для констант равновесия следующих реакций: 2Н_2(г)+ О_2(г) <=> 2Н₂О_(г), ∆Н = –483,6кДж

С(графит) + Н₂О_(г) <=> СО_(г)+ Н_2(г), ∆Н = 131,3кДж.

Как повлияет на равновесие этих реакций

а) повышение температуры;

б) повышение давления.

26. При некоторой температуре в реакции 2SО₂+ О₂<=> 2SО₃ установилось равновесие при следующих концентрациях веществ (моль/л): = 0,04, = 0,06, = 0,02. Вычислить константу равновесия этой реакции и исходные концентрации SО₃ и О₂.

27. Напишите выражение константы равновесия реакции:

CO_2(г)+ С_{(графит)}<=> 2СО_(г), ∆Н = 172,5кДж. В каком направлении произойдет смещение равновесия этой реакции:

а) при повышении давления;

б) при повышении температуры;

в) при повышении концентрации СО.

28. Для реакции: 2SO₂+ O₂<=> 2SO₃ начальные концентрации исходных веществ были равны 1,6 моль/л – SO₂ и 1,2 моль/л – О₂. Вычислите константу равновесия этой реакции, если равновесная концентрация SO₃ равна 0,6 моль/л?

29. Напишите выражение константы равновесия реакции:

2H_2(г)+ С_{(графит)}<=> СН_4(г), ∆Н= –74,9кДж.

В каком направлении произойдет смещение равновесия этой реакции:

а) при добавлении Н₂;

б) при повышении давления;

в) при охлаждении.

30. Вычислить константу равновесия реакции CO + Cl₂<=> COCl₂ если известно, что начальные концентрации CO и Cl₂ были равны соответственно 0,28моль/л и 0,09моль/л, а равновесная концентрация СО равна 0,2моль/л.

Задание № 5

Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 112; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!