Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Химия_1 / reshenie_kr

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
125.31 Кб
Скачать

Вариант 1

1

Задача 1. 15 г сульфида калия реагирует с азотной кислотой, при этом образуется сероводород (г).

1)подберите стехиометрические коэффициенты;

2)определите молярные массы всех веществ;

3)рассчитайте массу всех реагентов.

Решение. 1. Запишем уравнение реакции и подберем стехиометрические коэффициенты:

K2S + 2HNO3 = 2KNO3 + H2S

2. Определим молярные массы всех веществ, взятых для реакции:

М(K2S) = 2·39 + 32 = 108 г/моль, M(HNO3) = 1 + 14 + 3·16 = 63 г/моль, M(KNO3) = 39 + 14 + 3·16 = 101 г/моль, M(H2S) = 2·1 + 32 = 34 г/моль.

3. Рассчитаем массы всех веществ, участвующих в реакции:

15

 

х

 

 

 

 

 

 

 

K2S + 2HNO3 = 2KNO3 + H2S

 

 

108

63

 

 

 

 

 

Составим пропорцию:

 

 

 

15

=

 

x

 

, откуда масса азотной кислоты m(HNO3) =

15 2 63

=17,5 г.

108

2 63

108

 

 

 

 

 

 

Аналогично:

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

K2S + 2HNO3 = 2KNO3 + H2S

 

 

108

 

 

 

 

 

101

 

 

 

15

=

 

x

 

 

, откуда масса нитрата калия m(КNO3) = 15 2 101

=28,1 г.

108

 

2 101

 

 

 

108

 

15

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

K2S + 2HNO3 = 2KNO3 + H2S

 

 

108

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

15

=

x

, откуда масса сероводорода m(H2S) =

15 34

 

=4,7 г.

 

 

108

 

108

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2. Для реакции 2CaCO3(к) 2CaO(к) + 2CO2(г) :

 

 

 

1) рассчитаем стандартную энтальпию реакции и укажем экзотермическая или

эндотермическая реакция протекает;

 

 

 

 

 

 

Выпишем из таблицы стандартных термодинамических величин значения Н298о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2CaCO3(к)

 

2CaO(к)

+

2CO2(г)

 

Н298о

, кДж/моль

− 1207

 

− 635,6

 

− 393,5

 

Н298о

= Н2 Н1

 

 

 

 

 

 

 

Н1

= 2·(−1207) = − 2414 кДж

 

 

 

 

 

 

Н2

= 2·(−635,6) + 2·(− 393,5) = − 2058,2 кДж

 

 

 

 

 

Н298о

= − 2058,2 – (− 2414) = + 355,8 кДж

 

 

 

 

 

Реакция идет с поглощением тепла, это эндотермическая реакция.

 

 

2)

 

Определим стандартную энтропию реакции:

2CaO(к)

+

2CO2(г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2CaCO3(к)

 

 

S298о , Дж/(моль·К)

92,8

 

39,7

 

 

213,7

S298о

= S2 – S1

 

 

 

 

 

 

S1

= 2·92,8 = 185,6 Дж/К

 

 

 

 

 

 

S2

= 2·39,7 + 2·213,7 = 506,8 Дж/К

 

 

 

 

 

S298о

= 506,8 – 185,6 = +321,2 Дж/К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Определим, в каком направлении протекает реакция при 298 К:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2CaCO3(к)

 

2CaO(к)

+

2CO2(г)

 

G298о

, кДж/моль

− 1128,7

 

− 604,2

− 394,4

Вариант 1

2

G298о = G2 – G1

G1 = 2·(− 1128,7) = − 2257,4 кДж

G2 = 2·(− 604,2) + 2·(− 394,4) = − 1997,2 кДж

G298о = – 1997,2 – (− 2257,4) = +260,2 кДж.

Так как G298о > 0 , данная реакция не протекает самопроизвольно в прямом направлении, протекает в обратном.

Задача 3. Для гетерогенной химической реакции 2CaO(к) + 2CO2(г) 2CaCO3(к): 1) запишем кинетическое уравнение для прямой реакции:

Кинетическое уравнение включает концентрации газообразных веществ и веществ в растворенном состоянии и не включает концентрации твердых и жидких фаз:

v = k C(СО2)2

2) определим, как изменится скорость данной химической реакции при повышении давления в системе в 5 раз

Так как скорость данной реакции пропорциональна квадрату концентрации (или парциальному

давлению) диоксида углерода, при повышении давления в системе в 5 раз скорость увеличится в

52=25раз.

3)По принципу Ле-Шателье при увеличении давления более активно идет реакция с образованием меньшего количества газообразных веществ. При уменьшении давления в

системе активизируется реакция, по которой образуется большее количество газообразных веществ.

Так как в данной реакции в прямом направлении из одного моля твердой фазы CaO(к) и одного моля газообразного вещества CO2(г) образуется твердая фаза CaCO3(к). Таким образом, по прямой реакции количество газообразных веществ уменьшается, а по обратной – увеличивается. Следовательно, при уменьшении давления приведет к протеканию обратной реакции.

Задача 4. Для окислительно-восстановительных реакций

а) укажите окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, а какое восстанавливается;

б) составьте электронные уравнения и на основании их расставьте коэффициенты в уравнениях реакций;

Решение: 1) K2Cr+62O7 + NaCl+ H2SO4 = Cr+32(SO4)3 + Clo2 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

Элемент, у которого степень окисления понижается, восстанавливается и выполняет функцию окислителя. Элемент, у которого степень окисления повышается, окисляется и выполняет функцию восстановителя:

Ox: Cr+6 + 3ē Cr+3

 

3

2

 

восстановление

 

 

Red: 2ClClo2

 

 

6

 

 

 

2

3

 

окисление

Переносим в уравнение коэффициенты перед окислителем и восстановителем.

Уравниваем левую и правую часть уравнения в такой последовательности:

1.уравниваем катионы металлов (К+ и Na+);

2.уравниваем кислотные остатки SO42-;

3.уравниваем водород;

4.проверяем баланс по кислороду. Коэффициенты в уравнении реакции:

K2Cr2O7 + 6NaCl + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Cl2 + K2SO4 + 3Na2SO4 + 7H2O

Задача 5.

Решение. Рассчитаем концентрацию раствора соли BaSO4. Масса соли m2 = 130 г, масса воды m1 = 200 г. Плотность раствора 1,1 г/моль:

а) Процентная концентрация

С% =

m2

 

100%

=

130

100% =39%

m + m

2

200

+130

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Вариант 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Определим объем раствора, число моль соли и растворителя:

m1

 

200

 

Объем

раствора V = m

= 200 +130 =300 мл

= 0,3 л.

Число моль ν1 =

=

=11,1 моль,

M1

18

 

m2

 

ρ

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ν2 =

=

130

=0,56 моль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 2

137 +32 + 4 16

= ν2

 

 

 

0,56

 

 

 

моль .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Тогда молярная концентрация CM

=

 

=1,87

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

в) моляльная концентрация Сm = ν2

= 0,56 1000

= 2,8

моль .

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

ν1

 

200

 

 

 

кг

 

 

 

 

г) Мольная доля растворителя Х =

 

=

 

 

11,1

 

=0,95 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ν1

2

 

11,1 + 0,56

 

 

 

 

 

 

Мольная доля растворенного вещества

Х2 = 1 Х1 = 1 0,95 = 0,05.

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Химия_1