
2380-himicheskie-osnovy-proizvodstva
.pdf4.49. 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