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

2380-himicheskie-osnovy-proizvodstva

.pdf
Скачиваний:
140
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
6.61 Mб
Скачать

4.49. В момент равновесия системы 2HI( ) Н2( ) + I2( ) концентра-

г г г

ции веществ равны: [Н2] = [I2] = 1,25 моль/л; [HI] = 2,5 моль/л.

Чему равна исходная концентрация НI?

4.50. При некоторой температуре константа равновесия реакции

С(т) + О2(г) СО2(г) равна 1. Вычислите равновесную концен-

трацию кислорода (моль/л), если его начальная концентрация

была 8 моль/л, а начальная концентрация СО2 – 2 моль/л.

4.51. При некоторой температуре

константа

равновесия реакции

FeO(т) + СО(г) Fe(т) + СО2(г)

равна 0,5.

Определите равновес-

ную концентрацию СО2 (моль/л), если начальная концентрация СО – 6 моль/л.

4.52. Смешали по 3 моль веществ А, B и С. После установления рав-

новесия реакции 2А( ) В( ) + С( ) в системе обнаружили

г г г

4 моль вещества С. Рассчитайте константу равновесия реакции.

4.53. Обратимая реакция описывается уравнением А( ) + В( ) 2С( ) .

г г г

Смешали по 1 моль всех веществ. После установления равнове-

сия в системе обнаружили 1,5 моль вещества С. Рассчитайте константу равновесия реакции.

4.54.Исходные концентрации азота, водорода и аммиака в реакции N2(г) + 3H2(г) 2NH3(г) равны 3, 4 и 0 моль/л соответственно.

Вычислите константу равновесия реакции, если известно, что к моменту равновесия прореагировало 75 % водорода.

4.55. Рассчитайте

(

)

константу

равновесия

реакции

(

 

)

 

 

 

(

)

,

 

 

 

 

 

PCl5

г

 

 

PCl3 г

 

+ Cl2 г

 

 

если к моменту достижения равновесия

прореагировало 50 % PCl5. Исходная концентрация PCl5 равна

2 моль/л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.56. Исходные

 

 

 

концентрации

веществ

в

системе

N2(г) + 3H2(г)

2NH3(г)

равны:

CN2 = 2 моль/л;

CH2

= 4 моль/л;

CNH3

= 1 моль/л. Определите

численное значение

константы

равновесия, если к моменту равновесия прореагировало 50 %

азота.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.57. Рассчитайте

 

 

константу

равновесия

реакции

2CO

(

 

)

(

)

 

 

 

(

)

, если к моменту достижения равновесия

г

 

+O2 г

 

2CO2

г

 

прореагировало 50 % О2, а исходные концентрации веществ бы-

ли равны: CCO = 6 моль/л; CO2 = 4 моль/л; CCO2

= 0 моль/л.

21

4.58. Исходные концентрации веществ в системе А( ) + 3В( ) 2С( )

г г г

равны: CA = 2 моль/л; CB = 4 моль/л; CC = 0 моль/л. Определи-

те численное значение константы равновесия, если к моменту равновесия прореагировало 50 % вещества А.

4.59.Cмешали по 3 моль веществ А, B и С. После установления рав-

новесия А(г) + В(г) 2С(г) в системе обнаружили 4,5 моль веще-

ства С. Вычислите константу равновесия.

4.60. При некоторой температуре константа равновесия реакции

А( ) + В( ) С( ) + Д( ) равна 0,5. Определите равновесную кон-

к г к г

центрацию вещества В (моль/л), если его начальная концентрация

6 моль/л.

Определите численные значения констант равновесия приведен-

ных ниже реакций, исходя из следующих данных:

Уравнение реакции

4.61.2NH3 N2 + 3H2

4.62.N2 + 3H2 2NH3

4.63.Fe3O4(к) + 4Н2(г) 3Fe(к) + 4Н2О(г)

4.64.Fe(к) + Н2О(г) FeO(к) + Н2(г)

4.65.4FeS(к) + 7О2(г) 2Fe2O3(к) + 4SO2(г)

4.66.3О2 2О3

4.67.А(к) + В(г) С(г) + Д(к)

4.68.А(к) + 3В(г) С(г)

4.69.А(к) + 4В(г) С(к) + Д(г)

4.70.4А(к) + 7В(г) 3С(к) + 4Д(г)

Равновесные концентрации,

моль/л

[N2] =1,5; [H2] = 1,5; [NH3] = 2 [N2] =1,5; [H2] = 2; [NH3] = 6 [H2] = 3; [H2O] = 6

[H2] =7,5; [H2O] = 1,25 [O2] = 2; [SO2] = 4 [O2] = 2; [O3] = 4

[B] = 1,25; [C] = 7,5 [B] = 2; [C] = 4

[B] = 2; [Д] = 4 [B] = 2; [Д] = 4

4.71.Определите, в сторону образования какого оксида серы сме- стится равновесие реакции 2SO2(г) + О2(г) 2SO3(г) (H° < 0)

при увеличении температуры? В ответе укажите молекулярную массу соответствующего оксида.

4.72. Определите, в сторону образования какой модификации кисло-

рода сместится равновесие реакции 2О3(г) 3О2(г) при пони-

22

жении давления? В ответе укажите молекулярную массу соот-

ветствующего соединения.

4.73. Определите, в сторону образования какого оксида азота сме-

стится равновесие реакции SO3(г) + NO(г) SO2(г) + NO2(г)

(H° > 0) при одновременных повышении температуры и по-

нижении давления? В ответе укажите молекулярную массу со-

ответствующего оксида азота.

4.74. Определите, в какую сторону сместится равновесие реакции 4НCl(г) + О2(г) 2Cl2(г) + 2Н2О(г) при добавлении в реакцион-

ную смесь хлора. В ответе укажите сумму стехиометрических коэффициентов той стороны реакции, куда сместится равнове-

сие.

4.75. Определите,

в какую сторону сместится равновесие реакции

2P(т) + 3Cl2(г)

2PCl3(г) при удалении из реакционной сферы хло-

рида фосфора? В ответе укажите сумму стехиометрических коэф-

фициентов той стороны реакции, куда сместится равновесие.

23

5. ОБЩИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

Вычислите массу (г) указанных ниже веществ, необходимую для

приготовления водного раствора по известным значениям массовой доли вещества в растворе и массы воды.

Вещество

Массовая доля, %

Масса воды, г

5.1. Сульфат натрия

20

280

5.2. Гидроксид лития

15

600

5.3. Гидроксид калия

30

900

5.4. Бромид бария

25

340

5.5. Сульфит натрия

15

800

5.6. Хлорид магния

40

700

5.7. Серная кислота

25

500

Вычислите массовую долю (%) в растворе приведенных ниже ве-

ществ по известным значениям количества растворенного вещества

(моль) и массы воды.

 

Количество

Масса воды, г

Вещество

вещества, моль

 

 

5.8. Азотная кислота

0,75

190

5.9. Нитрит калия

2

500

5.10. Гидроксид натрия

1,6

576

5.11. Сульфат натрия

2,5

828

5.12. Серная кислота

4,5

441

5.13. Бромид цинка

2,6

1365

5.14. Хлорид алюминия

0,8

425

5.15. Иодид калия

1,2

300

Используя приведенные ниже данные, вычислите массовую долю или молярную концентрацию вещества в растворе.

 

 

Молярная

 

 

Массовая

концентра-

Плотность

Вещество

доля, %

ция,

раствора,

 

3

 

 

моль/л

г/см

 

 

 

5.16. Гидроксид калия

35

?

1,34

5.17. Хлорид кальция

20

?

1,15

5.18. Азотная кислота

10

?

1,06

24

5.19. Азотная кислота

30

?

1,19

5.20. Серная кислота

25

?

1,18

5.21. Хлорид железа (Ш)

10

?

1,10

5.22. Нитрат кадмия

20

?

1,25

5.23. Гидроксид натрия

?

6,0

1,22

5.24. Хлорид калия

?

1,2

1,07

5.25. Соляная кислота

?

5,0

1,08

5.26. Иодид аммония

?

1,7

1,07

5.27. Серная кислота

?

1,2

1,15

5.28. Гидроксид калия

?

3,3

1,12

5.29. Карбонат калия

?

1,4

1,09

5.30. Ортофосфорная кислота

?

3,0

1,17

5.31. К 400 мл раствора серной кислоты с массовой долей Н2SO4 15 %

3

и плотностью 1,1 г/см добавили 180 г воды. Чему равна массо-

вая доля (%) кислоты в полученном растворе?

5.32. Какой объем (мл) раствора гидроксида натрия с массовой долей

3

NaOH 30 % и плотностью 1,33 г/см необходимо взять для при-

готовления 250 г раствора с массовой долей NaOH 15 %?

5.33.К 300 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 10 %

добавили 150 мл воды. Чему равна массовая доля (%) соли

вполученном растворе?

5.34.При растворении некоторого количества нитрата калия в 200 г

воды получили раствор с массовой долей соли 30 %, затем к этому раствору добавили 120 мл воды. Чему равна массовая доля (%) соли в полученном растворе?

5.35.В 80 мл воды растворили 5,6 л (н.у.) аммиака. Определите мас-

совую долю (%) аммиака в полученном растворе.

5.36.В 400 г воды растворили 1,12 л (н.у.) хлороводорода. Определи-

те массовую долю (%) HCl в полученном растворе.

5.37. Какую массу (г) сульфата алюминия необходимо добавить в 180 г раствора с массовой долей соли 5 %, чтобы получить

12%-ный раствор?

5.38.Определите массу воды (г), необходимую для получения рас-

твора азотной кислоты с массовой долей HNO3 10 % из 50 г рас-

твора с массовой долей HNO3 30 %.

5.39.После смешения двух растворов хлорида кобальта объемами

300 мл и 800 мл с концентрациями CoCl2 0,5 М и 2,5 М соответ-

3

ственно получили раствор с плотностью 1,15 г/см . Вычислите массовую долю (%) соли в полученном растворе.

25

5.40. Какой объем раствора серной кислоты (мл) с массовой долей

3

10 % и плотностью 1,07 г/см потребуется для приготовления

50мл 0,35 М раствора Н2SO4?

5.41.Определите массовую долю (%) серной кислоты в растворе, по-

лучившемся при смешении 300 г 40%-ного и 100 г 15%-ного

растворов Н2SO4.

5.42. В 150 г раствора нитрата цинка с массовой долей соли 25 % до-

полнительно растворили 25 г этой соли. Вычислите массовую долю (%) нитрата цинка в получившемся растворе.

5.43. Какой объем воды (мл) необходимо добавить к 280 г раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 18 %, чтобы получить

5%-ный раствор?

5.44. Каковы массы (г) двух растворов с массовыми долями гидро-

ксида цезия 4 и 30 %, если при их смешении получили 460 г

раствора с массовой долей CsOH 15 %?

5.45. Определите массу (г) раствора пероксида водорода с массовой долей Н2О2 3 %, который можно получить из 75 г его

21%-ного раствора.

5.46. Вычислите массу (г) хлорида натрия, полученную при охлаждении

до 0 оС 600 г насыщенного при 80 оС раствора. Растворимость NaCl при 80 оС составляет 38 г, а при 0 оС – 35 г/100 г Н2О.

5.47.Из 500 г раствора сульфата кобальта с массовой долей соли

20 % при охлаждении выпало 50 г CoSO4. Какова массовая доля

(%)соли в оставшемся растворе?

5.48.Определите массовую долю (%) соли в 80 г раствора, получен-

ного при упаривании 200 г 2%-ного раствора хлорида меди (II). 5.49. Какой объем воды (мл) необходимо выпарить из 2 кг 30%-ного

раствора сахарозы, чтобы получить раствор с массовой долей сахарозы 50 %?

5.50.Чему равна растворимость (г/100 г Н2О) безводного хлорида стронция при 15 оС, если при этой температуре для растворения

84 г кристаллогидрата SrCl2.6H2O требуется 100 г воды?

5.51.Вычислите растворимость (г/100 г Н2О) иодида калия при 15 оС,

если из 48 г насыщенного при этой температуре раствора после полного выпаривания воды осталось 28 г соли.

5.52.Вычислите растворимость (г/100 г Н2О) хлорида натрия при

10 оС, если из 200 г насыщенного раствора после полного выпа- ривания воды осталось 52,64 г этой соли.

5.53.Растворимость нитрата калия при 60 оС составляет 110 г/100 г

Н2О. Найдите массу соли (г), содержащуюся в 30 г насыщенно-

го при этой температуре раствора.

26

5.54.Какую массу воды (г) необходимо взять для растворения 60 г

нитрата бария с целью получения насыщенного при 45 оС рас-

твора, если растворимость соли при данной температуре равна

13 г/100 г Н2О?

5.55.Концентрация (масс. доля, %) насыщенного водного раствора нитрата калия при снижении температуры с 70 до 20 оС изменя-

ется с 58 до 28 %. Вычислите массу соли (г), полученную при охлаждении 2 кг раствора в этих условиях.

5.56.Какое количество вещества (моль) необходимо взять для полу-

чения 900 г насыщенного при 45 оС водного раствора хлората

калия, если известно, что растворимость соли при данной тем-

пературе составляет 17 г/100 г Н2О?

5.57.Какое количество вещества (моль) гидроксида калия приходит-

ся на 1 моль воды в насыщенном при 0 оС растворе KОН, если растворимость основания при этой температуре равна 49 %?

5.58.Массовая доля гидроксида калия в насыщенном при 50 оС вод-

ном растворе равна 58,3 %. Какое количество вещества (моль)

гидроксида калия содержится в 2 кг насыщенного при этой температуре раствора?

5.59.Какую массу нитрата свинца (г) необходимо дополнительно растворить в 500 г раствора с массовой долей соли 10 % для по-

лучения 15%-ного раствора?

5.60.Раствор нитрата калия с массовой долей соли 50 % охладили

с 65 до 50 оС, при этом из 300 г раствора выделилось 66 г соли.

Чему равна растворимость нитрата калия (%) при 50 оС?

5.61.Через 2 М раствор сульфата меди объемом 400 мл пропустили избыток сероводорода. Составьте уравнение реакции и вычис-

лите массу (г) выпавшего осадка.

5.62.К 300 мл 0,1 М раствора нитрата серебра добавили 200 мл 0,2 М

раствора соляной кислоты. Составьте уравнение реакции и оп-

ределите вещество, взятое в избытке. В ответе укажите количе-

ство вещества (моль), оставшегося после реакции.

5.63.Определите массу осадка (г), полученного при сливании 20 мл

1 М раствора нитрата бария и 20 мл 2 М раствора сульфата на-

трия. Составьте уравнение протекающей реакции.

5.64.К 40 мл 3 М раствора серной кислоты добавили 80 мл 0,4 М

раствора хлорида бария. Составьте уравнение реакции и вычис-

лите массу осадка (г).

5.65.Какой объем (л, н.у.) сероводорода необходимо пропустить че-

рез 450 мл 2 М раствора нитрата цинка для полного осаждения цинка в виде осадка?

27

5.66.Для получения осадка бромида серебра к 50 мл 0,2 М раствора нитрата серебра добавили 80 мл раствора бромида натрия. Со-

ставьте уравнение реакции и вычислите молярную концентра-

цию раствора бромида натрия, взятого для реакции.

5.67.Через 100 г раствора гидроксида бария с массовой долей Ва(ОН)2 15 % пропустили 112 мл углекислого газа (н.у.). Вы-

числите массу осадка (г).

5.68. Определите объем диоксида углерода (мл, н.у.), который необ-

ходимо пропустить через раствор нитрата стронция, чтобы по- лучить 1,48 г осадка.

5.69.При сливании 50 г 2%-ного раствора иодида натрия и 25 г 4%-ного раствора нитрата серебра выпал осадок. Составьте уравнение реакции и вычислите массу осадка (г).

5.70.Вычислите массовую долю (%) растворимой соли, полученной при сливании 50 г раствора нитрата алюминия и 50 г раствора ортофосфата натрия, если в результате реакции в осадок выпало

1,22 г ортофосфата алюминия.

5.71.Вычислите объем (мл) 0,2 М раствора сульфида натрия, необхо-

димый для осаждения меди из 50 мл 0,4 М раствора сульфата меди. Составьте уравнение протекающей реакции.

5.72.К раствору, содержащему 2 моль хлорида магния, прилили 50 г 32%-ного раствора гидроксида натрия. Составьте уравнение ре-

акции и вычислите массу (г) образовавшегося осадка.

5.73.На нейтрализацию 120 г соляной кислоты израсходовано 80 г

раствора щелочи с массовой долей KОН 15 %. Определите мас-

совую долю хлороводорода (%) в исходном растворе.

5.74.Оксид кальция массой 2,8 г растворили в 180 г азотной кислоты.

Вычислите массовую долю НNО3 (%) в исходном растворе и массу (г) образовавшейся в результате реакции средней соли.

5.75.К 200 мл 0,3 М раствора сульфата калия прилили 100 г раствора бромида бария с массовой долей соли 20 %. Составьте уравне-

ние реакции и определите массу образовавшегося осадка (г).

28

6. РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Составьте уравнения диссоциации указанных солей. Рассчитайте молярную концентрацию водных растворов электролитов по сле-

дующим данным:

 

Степень

Концентрация продукта

Электролит

диссоциации, %

диссоциации, моль/л

 

 

 

 

6.1. Нитрат магния

60

[NO3 ] = 3,6

6.2. Сульфат калия

70

[K+] = 2,8

6.3. Хлорид магния

93

[Cl ] = 1,5

6.4. Карбонат натрия

86

[Na+] = 1,2

6.5. Сульфит калия

80

[K+] = 2,8

Составьте уравнения диссоциации приведенных солей. Рассчитай-

те степень диссоциации (%) электролитов по следующим данным:

 

Исходная

Равновесная

Электролит

концентрация

концентрация

 

электролита, моль/л

ионов, моль/л

 

 

 

6.6. Сульфид натрия

1,2

[Na+] = 1,68

6.7. Карбонат аммония

2

[NН4+] = 2,6

6.8. Ортофосфат калия

0,5

[K+] = 1,2

6.9. Сульфат железа (ІІІ)

1,1

[Fe3+] = 1,8

6.10. Хлорид алюминия

0,6

[Cl ] = 1,35

Составьте уравнения диссоциации и рассчитайте молярную концентрацию ионов в водных растворах электролитов по сле-

дующим данным:

 

Исходная

Степень

Ион в соединении

концентрация

диссоциации,

 

электролита, моль/л

%

 

 

 

6.11. [K+] в ортофосфате калия

0,8

63

6.12. [NH4+] в сульфате аммония

1.4

75

6.13. [NO3] в нитрате кальция

0,5

78

6.14. [Cl] в хлориде алюминия

0,7

72

6.15. [SO42– ] в сульфате хрома (ІІІ)

1,1

62

29

Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов и рассчи-

тайте молярную концентрацию (моль/л) водных растворов электро-

литов по следующим данным:

 

Степень

Константа

Электролит

диссоциации, %

 

 

диссоциации

6.16. Хлорноватистая кислота (HClO)

10–2

2,8 ·10–8

6.17. Гидрат аммиака

0,3

1,8 · 10–5

6.18. Родановодородная кислота (HSCN)

1

1,4 · 10–4

6.19. Уксусная кислота (CH3COOH)

0,2

1,8 · 10–5

6.20. Азотистая кислота

1

5 · 10–4

Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов и рассчитай-

те степень диссоциации (%) электролитов по следующим данным:

 

Концентрация

 

 

электролита,

Константа

Электролит

 

 

моль/л

диссоциации

 

 

6.21. Хлорноватистая кислота (HClO)

0,028

2,8 · 10–8

6.22. Уксусная кислота (CH3COOH)

0,1

1,8 · 10–5

6.23. Циановодородная кислота (HCN)

0,001

4,9 · 10–10

6.24. Мышьяковистая кислота (HAsO2)

0,015

6,0 · 10–10

6.25. Бромноватистая кислота (HBrO)

0,05

2,2·10–9

6.26. Гидрат аммиака

0,1

2 · 10–5

Составьте уравнения диссоциации слабых электролитов. Рассчи-

тайте константы диссоциации электролитов по следующим данным:

 

Степень

Концентрация

Электролит

диссоциации, %

электролита, г/л

 

6.27. Муравьиная кислота (НСООН)

1

78,2

6.28. Уксусная кислота (CH3COOH)

3

1,2

6.29. Гидрат аммиака

1,8

1,75

6.30. Бромноватистая кислота (HBrO)

0,01

19,4

Составьте уравнения диссоциации и рассчитайте рН водных рас-

творов электролитов по следующим данным:

 

 

Степень

Электролит

Концентрация

диссоциации, %

 

 

6.31. Серная кислота

0,05 М

100

6.32. Хромовая кислота (H2CrO4)

6,25·10–3 М

80

30