ТДП / ТДП 1 курс / Контрольные задания многоуровневой сложности_Новикова

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

УРОВЕНЬ А

Вариант 1А

1.Укажите степени окисления элементов в приведенных вещест-

вах: K2S, Zn, K2Cr2O7, PbO2, KClO. Определите, какие из них в окисли- тельно-восстановительных реакциях являются только окислителями, или только восстановителями, или проявляют окислительно-восста- новительную двойственность.

2.Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

3. Приведенные реакции уравняйте ионно-электронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

а) FeCl3 + Cl2 + NaOH → NaCl + Na2FeO4 + H2O; б) SO2 + HNO3 + H2O → H2SO4 + NO.

Вариант 2А

1.Укажите степени окисления элементов в приведенных вещест-

вах: H2O2, NaI, F2, NH4Cl, NaVO3. Определите, какие из них в окисли- тельно-восстановительных реакциях являются только окислителями, или только восстановителями, или проявляют окислительно-восста- новительную двойственность.

2.Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

а) Pb(NO3)2 + KClO + NaOH → PbO2 + KCl + NaNO3 + H2O; б) K2S + NaClO + H2SO4 → S + K2SO4 + NaCl + H2O.

11

Вариант 3А

1.Укажите степени окисления элементов в приведенных вещест-

вах: H2SeO3, H3PO4, NH3, Ba(MnO4)2, NH2OH. Определите, какие из них

вокислительно-восстановительных реакциях являются только окислителями, или только восстановителями, или проявляют окислительновосстановительную двойственность.

2.Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

3. Приведенные реакции уравняйте ионно-электронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

а) Bi(NO3)3 + NaClO + NaOH → NaBiO3 + NaCl + NaNO3 + H2O; б) HClO4 + H2SO3 → HCl + H2SO4.

Вариант 4А

1.Укажите степени окисления элементов в приведенных вещест-

вах: Na2FeO4, KClO3, MgCl2, SnO2, (NH4)2S. Определите, какие из них

вокислительно-восстановительных реакциях являются только окислителями, или только восстановителями, или проявляют окислительновосстановительную двойственность.

2.Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

3. Приведенные реакции уравняйте ионно-электронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

а) I2 + Cl2 + Ba(OH)2 → BaCl2 + Ba(IO3)2 + H2O; б) HClO + SO2 + H2O → HCl + H2SO4.

Вариант 5А

1. Укажите степени окисления элементов в приведенных веществах: N2O5, NaNO2, N2H4, NO, NH4Cl. Определите, какие из них в окис- лительно-восстановительных реакциях являются только окислителями,

12

или только восстановителями, или проявляют окислительно-восстано- вительную двойственность.

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

3. Приведенные реакции уравняйте ионно-электронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

а) KClO3 + MnO2 + KOH → KCl + K2MnO4 + H2O; б) HClO + KI → HCl + KIO3.

УРОВЕНЬ Б

Вариант 1Б

1. Укажите, в каком случае происходит процесс окисления, а в каком – процесс восстановления:

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

1. Укажите атомы, молекулы и ионы, которые в окислительно-вос- становительных реакциях проявляют только восстановительные свойства:

CrO 24− , SO2, MnO2, Cl − , Na, K2S.

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

13

Вариант 3Б

1. Укажите, в каком случае происходит процесс окисления, а в каком – процесс восстановления:

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

Вариант 4Б

1. Укажите молекулы и ионы, которые в окислительно-восстанови- тельных реакциях проявляют только окислительные свойства:

SO 24− , HNO2, K2Cr2O7, S2–, F2.

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

Вариант 5Б

1. Укажите, в каком случае происходит процесс окисления, а в каком − процесс восстановления:

2. Закончите приведенные ниже реакции, уравняйте их ионноэлектронным методом, укажите окислитель и восстановитель:

14

ТЕРМОХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

УРОВЕНЬ А

Вариант 1А

1. Вычислите G2980 реакции, протекающей по уравнению

2(H2S) + 3(O2) = 2(H2O) + 2(SO2)

при стандартных условиях, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ. Возможен ли этот процесс при стандартных условиях?

2. Запишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих реакций:

a) [S] + (O2) (SO2);

б) (N2) + 3(H2) 2(NH3);

в) 2(H2S) + (SO2) 3[S] + 2(H2O).

3. Укажите, в каком направлении сместится химическое равновесие при повышении температуры и понижении давления в системах:

а) (N2) + 3(H2) 2(NH3), H2980 = −92 кДж;

б) [CaCO3] [CaO] + (CO2), H2980 > 0; в) (H2) + [S] (H2S), H2980 < 0.

Ответ мотивируйте.

4. Исходные концентрации водорода и кислорода в системе

2(H2) + (O2) 2(H2O)

равны 2 и 4 моль/л соответственно. К моменту наступления равновесия прореагировало 80% водорода. Вычислите константу равновесия (KC).

Вариант 2А

1. Вычислите G2980 реакции, протекающей по уравнению

2(NH3) + 2,5(O2) = 3{H2O} + 2(NO)

15

при стандартных условиях, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ. Возможен ли этот процесс при стандартных условиях?

2. Запишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих реакций:

а) 2 (NO) + (O2) 2(NO2);

б) [Na2CO3 10H2O] [Na2CO3] + 10(H2O); в) [HgO] {Hg} + 0,5(O2).

3. В каком направлении сместится равновесие системы

2(H2S) + (SO2) 3[S] + 2(H2O),

если: а) уменьшить концентрацию паров воды; б) увеличить температуру (рассчитайте H2980 реакции); в) повысить давление? Ответ мотивируйте.

4. При некоторой температуре в системе

(H2) + (Cl2) 2(HCl)

установилось равновесие. Равновесные концентрации веществ составляют: водорода – 0,5; хлора – 0,3; хлороводорода – 0,8 моль/л. Вычислите константу равновесия (KC) и определите исходные концентрации водорода и хлора.

Вариант 3А

1. Вычислите G2980 реакции, протекающей по уравнению

2(H2S) + (SO2) = 3[S] + 2{H2O}

при стандартных условиях, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ. Возможен ли этот процесс при стандартных условиях?

2. Запишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих реакций:

а) (N2) + (O2) 2(NO);

б) [AgNO3] [Ag] + (NO2) + 0,5(O2); в) 2(NH3) + 2,5(O2) 2(NO) + 3{H2O}.

3. Укажите, в каком направлении сместится химическое равновесие при понижении температуры и повышении давления в системах:

а) 2(NH3) + 2,5(O2) 2(NO) + 3{H2O}, H2980 < 0; б) [Ag2O] 2[Ag] + 0,5(O2), Н0298 > 0;

16

в) (N2O) + 0,5(O2) 2(NO), H2980 = 101 кДж.

Ответ мотивируйте.

4. Константа равновесия (KC) при некоторой температуре в системе

2(NO2) 2(NO) + (O2)

равна 5. Равновесная концентрация оксида азота(II) составляет 0,6 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрацию оксида азота(IV).

Вариант 4А

1. Вычислите G2980 реакции, протекающей по уравнению

[Fe3O4] + (CO) = 3[FeO] + (CO2),

при стандартных условиях, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ. Возможен ли этот процесс при стандартных условиях?

2. Запишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих реакций:

а) (CO) + (H2O) (CO2) + (H2);

б) [NiSO4 7H2O] [NiSO4] + 7(H2O); в) 2(NH3) + 2,5(O2) 2(NO) + 3{H2O}.

3. Какими изменениями концентрации кислорода, температуры (рассчитайте H2980 реакции) и общего давления можно повысить выход оксида азота(II) в процессе

(N2O) + 0,5(O2) 2(NO)?

Ответ мотивируйте.

4. Исходные концентрации оксида углерода(II) и водорода в системе

(CO) + 2(H2) (CH3OH)

составляют 1 и 3 моль/л соответственно. Равновесная концентрация CH3OH равна 0,5 моль/л. Вычислите константу равновесия (KC).

Вариант 5А

1. Вычислите G2980 реакции, протекающей по уравнению

2(H2O) + 2(Cl2) = 4(HCl) + (O2),

при стандартных условиях, используя значения стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий веществ. Возможен ли этот процесс при стандартных условиях?

17

2. Запишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих реакций:

а) (H2) + (I2) 2(HI);

б) (CO) + 2(H2) (CH3OH); в) {Fe(CO)5} [Fe] + 5(CO).

3. В каком направлении сместится равновесие системы

(CO) + (H2O) (CO2) + (H2)

если: а) уменьшить концентрацию паров воды; б) увеличить концентрацию водорода; в) повысить давление; г) увеличить температуру (рассчитайте H2980 реакции)? Ответ мотивируйте.

4. Константа равновесия (KC) при некоторой температуре в системе

(CH4) + (H2O) (CO) + 3(H2)

равна 27. Равновесные концентрации веществ составляют: метана – 0,8, а водорода – 3 моль/л. Вычислите исходные концентрации метана и водяного пара.

УРОВЕНЬ Б

Вариант 1Б

1. Может ли происходить химическая реакция между компонентами земной атмосферы при стандартных условиях

(N2) + 5/2(O2) + (H2O) = 2{HNO3}.

Каково влияние температуры на возможность осуществления этого процесса?

2. Вычислите давление разложения оксида железа(III): 3[Fe2O3] = 2[Fe3O4] + 1/2(O2)

при 1600 К. При какой температуре давление разложения составит 1 атм? 3. В системе при некоторой температуре

2(NH3) = (N2) + 3(H2)

установилось равновесие. Исходная концентрация аммиака равна 1 моль/л, равновесная концентрация − 0,46 моль/л. Вычислите значение константы равновесия (KC) для данной реакции.

4. Напишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих систем:

18

Какими изменениями температуры, давления и концентраций можно сместить равновесие вправо?

Вариант 2Б

1. Возможна ли реакция, протекающая по схеме

2(H2O) + 2(Cl2) 4(HCl) + (O2)

при стандартных условиях и 900 К? Вычислите температуру, при которой

вданной системе окислительные свойства хлора и кислорода одинаковы.

2.Вычислите давление разложения карбонила железа

{Fe(CO)5} = [Fe] + 5(CO)

при 47оС. При какой температуре давление разложения составит

101 325 Па?

3. Для реакции

[FeO] + (CO) [Fe] + (CO2)

константа равновесия при некоторой температуре равна 4. Начальная концентрация СО равна 0,1 моль/л. Вычислите равновесные концентрации веществ в данной системе.

4. Напишите выражения констант равновесия KP и KC для следую-

щих систем:

2(CH4) (C2H2) + 3(H2), H2980 > 0;

[C] + 2(N2O) (CO2) + 2(N2), H2980 < 0.

Какими изменениями температуры, давления и концентраций можно сместить равновесие влево?

Вариант 3Б

1. Проведите термодинамический анализ возможности получения железа по реакции

[Fe2O3] + 3[C] = 2[Fe] + 3(CO)

при 1000 К? Определите температуру начала реакции. 2. Рассчитайте давление разложения оксида ртути

[HgO] = {Hg} + 1/2(O2)

при 800 К. При какой температуре давление разложения составит

101,325 кПа.

19

3. Константа равновесия системы при некоторой температуре

2(SO2) + (O2) 2(SO3)

равна 2. Исходная концентрация кислорода равна 0,6 моль/л, а равновесная концентрацияSO3 равна0,4 моль/л. Найдитеисходнуюконцентрацию SO2.

4. Напишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих систем:

Какими изменениями температуры, давления и концентраций можно сместить равновесие вправо?

Вариант 4Б

1. Возможно ли протекание реакции

3[Fe] + 4(H2O) = [Fe3O4] + 4(H2)

при стандартных условиях? Вычислите температуру начала реакции. 2. Вычислите давление разложения кристаллогидрата сульфата же-

леза(II)

[FeSO4 7H2O] = [FeSO4] + 7(H2O)

при 500oC. При какой температуре давление разложения составит 1 атм.? 3. При равновесии

4(HCl) + (O2) 2(H2O) + 2(Сl2)

концентрация хлороводорода равна 0,4; кислорода – 0,05; хлора – 0,9 моль/л. Рассчитайте константу равновесия (KC) и исходные концентрации хлороводорода и кислорода.

4. Напишите выражения констант равновесия KP и KC для следующих систем:

Какими изменениями температуры, давления и концентраций можно сместить равновесие влево?

Вариант 5Б

1. Возможно ли протекание реакции

(СO2) + 2[Ca] = 2[CaO] + [C]

20