Раздел 15. Расчёт равновесных систем

1. Для следующих равновесных систем укажите факторы смещения равновесия в сторону сначала прямой, а затем обратной реакций, рассчитайте величины констант равновесия и начальных концентраций при указанных равновесных концентрациях:

1. 2NO + O₂ ↔ 2NO₂ + Q

0,24 0,12 0,06 моль/л (Ответ: 0,52; 0,3 и 0,15).

2. Н₂ + I₂ ↔ 2HI - Q

0,25 0,05 0,9 моль/л (Ответ: 64,8; 0,7 и 0,45).

3. N₂ + 3Н₂ ↔ 2NH₃ + Q

9 4 моль/л (Ответ: 7,3^.10^-3; 5 и 15).

4. 2SО₂ + О₂ ↔ 2SО₃ + Q

0,1 0,05 0,9 моль/л (Ответ: 1620; 1 и 0,5).

5. 4HCl + O₂ ↔ 2Сl₂ + 2Н₂O + Q

0,5 1 1 моль/л (Ответ: 2; 3 и 1).

6. 2Н₂ + О₂ ↔ 2Н₂О + Q

0,4 0,2 1,6 моль/л (Ответ: 80; 2 и 1 ).

7. 2NО₂ ↔ N₂О₄ + Q

0,2 0,6 моль/л (Ответ: 15; 1,4).

8. N₂ + О₂ ↔ 2NO -Q

0,1 0,2 0,8 моль/л (Ответ: 32; 0,5 и 0,6).

9. 2СО + О₂ ↔ 2СО₂ + Q

0,6 0,3 1,4 (Ответ: 18,15; 2 и 1).

10. C₂H₅OH(г.) ↔ C₂H₄ + H₂О(г.) - Q

0,4 0,6 0,6 моль/л (Ответ: 0,9; 1).

11. 4NH₃ + 3О₂ ↔ 2N₂ + 6H₂О(ж.) + Q

0,3 0,1 0,6 моль/л (Ответ: 44 444; 1,5 и 1).

12. 2H₂S + 3O₂ ↔ 2SO₂ + 2H₂O(г.) + Q

0,1 0,4 0,4 0,4 моль/л (Ответ: 40; 0,5 и 1).

2. При 1000°С константа равновесия реакции FeO + СО ↔ Fe + СО₂ равна 0,5. Начальные концентрации составляли 0,05 моль/л СО и 0,01 моль/л СО₂. Определите равновесные концентрации. - 0,03 моль/л СО и 0,03 моль/л СО₂.

3. Начальные концентрации HCl, O₂ и Cl₂, участвующих в реакции 4НСl + O₂ ↔ 2Cl₂ + 2H₂O, были соответственно равны 4,2; 1,8; 0,01 моль/л. Определите концентрации всех реагирующих газообразных веществ после того, как концентрация O₂ уменьшится до 1 моль/л. Какая массовая доля каждого из исходных веществ прореагирует к тому времени? - HCl и O₂ по 1 моль/л, Cl₂ - 1,6 моль/л, 76,2% НСl, 44,4% O₂.

4. В сосуде объёмом 2 литра смешали 4,5 моль газа А и 3 моль газа В. После установления равновесия в системе образовалось 2 моль газа С по уравнению: А + В = С. Определить константу равновесия данной реакции. - 1,6 л/моль.

5. В сосуде объёмом 2 л смешали 1,5 моль газа А и 1,5 моль газа Б. После установления равновесия в системе образовалось 0,2 моль газа В по уравнению А + Б = В + Г. Определить константу равновесия данной реакции. - 0,0237.

Раздел 16. Определение формул веществ на основании расчётов поуравнениям реакций

1. При действии воды на гидрид металла массой 0,84 г выделился водород, объём которого при нормальных условиях составил 896 мл. Определить, гидрид какого элемента был взят, если известно, что элемент проявляет в соединениях степень окисления +2. - Са.

2. При взаимодействии щелочноземельного металла массой 3,425 г с водой выделился водород объёмом 560 мл (н.у.). Определить, какой металл был взят для реакции. - Ва.

3. Щелочной металл массой 2,66 г поместили в избыток молекулярного хлора. Полученное твёрдое вещество растворили в воде, к раствору добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом выпал осадок массой 2,87 г. Какой металл был взят? - Cs.

4. Образец щелочноземельного металла разделили на две части, масса одной части в два раза больше другой. Меньшую часть образца поместили в воду. При этом выделился водород, с помощью которого восстановили до металла оксид меди(II) массой 2 г. Большую часть образца металла поместили в трубку, через которую пропустили хлор при нагревании. Полученное твёрдое вещество растворили в воде, к раствору добавили серную кислоту. Образовался осадок массой 11,65 г. Какой металл был взят? - Ва.

5. Водород объёмом 280 л (н.у.) прореагировал с некоторым металлом, образовав гидрид состава МН. Выход продукта реакции равен 30%. При разложении гидрида водой выделился газ и получился гидроксид МОН, к которому прилили избыток раствора серной кислоты. Раствор окрашивает пламя горелки в фиолетовый цвет. Какой металл был взят? Какая масса сульфата металла может быть выделена из раствора? - калий, 652,5 г.

6. 1,97 г карбоната двухвалентного металла прокалили при 800°С, полученный белый порошок бурно прореагировал с водой. К образовавшемуся раствору прибавили избыток раствора сульфата калия. Промытый и высушенный осадок весит 2,33 г. Определить металл. - Ва.

7. Для растворения 4 г оксида двухвалентного металла потребовалось 25 г 29, 2%-ной соляной кислоты. Оксид какого металла был взят? - Mg.

8. Имеется смесь порошков алюминия и оксида неизвестного металла, в котором металл проявляет степень окисления +2. Образец этой смеси массой 3,48 г поместили в раствор щёлочи, получив газ, при сгорании которого образовалась вода массой 1,08 г. На растворение твёрдого остатка затратили раствор объёмом 25,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Какой оксид находился в смеси? - МgО.

9. 1,98 г гидроксида цинка растворено в азотной кислоте и из полученного раствора выкристаллизовано 5,94 г кристаллогидрата соли. Вывести формулу кристаллогидрата. -Zn(NO₃)₂*6H₂O.

10. При растворении 260 г неизвестного металла в сильно разбавленной азотной кислоте образовалось две соли: M(NO₃)₂ и соль Х, которая применяется в качестве удобрения. При нагревании соли X с гидроксидом кальция выделяется газ А, который с фосфорной кислотой образует 66 г гидрофосфата. Какой металл был взят? - Zn.

11. Прокалили смесь двух нитратов металлов со степенью окисления +1. Суммарный объём выделившихся при этом газов составил 8,96 л (н.у.). При обработке твёрдого остатка водой часть его растворилась. Нерастворимое в воде вещество обработали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. Объём выделившегося при этом бурого газа составил 4,48 л (н.у.). Нитраты каких металлов были взяты, если масса одного из нитратов равна 34 г, а второго 20,2 г? - К и Аg.

12. При разложении галогенида аммония массой 4,9 г получен аммиак объёмом 1,12 л (н.у.). Какой галогенид был взят? - NH₄Br.

13. Азот прореагировал с 8,4 г металла, который проявляет в соединениях степень окисления +1. При этом образовался нитрид массой 14 г. Определите металл, взятый для реакции. - Li.

14. Для получения хлорида металла состава МСl₂ массой 19 г был использован металл массой 4,8 г. Определите металл и изобразите электронную формулу его атома. - Mg.

15. При прокаливании смеси нитрата натрия с нитратом неизвестного металла (степень окисления +3, в ряду напряжений находится между Mg и Сu) образовалось 27,3 г твёрдого остатка и выделилось 34,72 л (н.у.) смеси газов. После пропускания газов через раствор гидроксида натрия образовалось две соли, а объём газа сократился до 7,84 л. Установите формулу нитрата неизвестного металла. - Al(NO₃)₃.

16. 200 г раствора нитрата 2-х валентного металла разделили на 2 равные части. К одной части добавили избыток раствора сульфида аммония и получили 4,78 г осадка, а к другой половине добавили избыток раствора сульфата калия и получили 6,06 г осадка. Определить формулу соли и рассчитать её массовую долю в исходном растворе. - 6,62% Pb(NO₃)₂.