химический каталог




Сборник задач и упражнений по химии

Автор Лебедева М.И., Анкудимова И.А.

ЗСЮ^

Возможна ли реакция восстановления Fe2O3 углеродом при температурах 500 и 1000 К?

Решение AH0^ и AS0^ находим из соотношений (4.1.2) и (4.1.3):

AH0^ = [ 3(-110,53) + 2-0] - [-822,16 + 3-0] = = -331,56 + 822,10 = +490,57 кДж;

AS0^ = (2-27,15 + 3-197,55) - (87,45 + 3-5,74) = 542,28 Дж/К.

Энергию Гиббса при соответствующих температурах находим из соотношения (4.1.4):

AG500 = 490,57 - 500-542,28/1000 = 219,43 кДж;

AG1000 = 490,57 - 1000-542,28/1000 = -51,71 кДж.

Так как AG500 > 0, а AG1000 < 0, то восстановление Fe2O3 углеродом возможно при 1000 К и невозможно при 500 К.

Задачи

При решении задач данного раздела использовать значения табл. 4.

291 Теплоты растворения сульфата меди (CuSO4) и медного купороса (CuSO4-5H2O), равны -66,11 кДж и 11,72 кДж соответственно. Вычислите теплоту гидратации сульфата меди.

292 Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этана (C2H6(D), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании этана объемом 1 м 3(н.у.)?

293 Вычислите тепловой эффект реакции горения бензола, которая выражается термохимическим уравнением: CH^) + 7/Юад = 6CO2(j-) + + 3H2OW.

294 Газообразный этиловый спирт можно получить при взаимодействии этилена и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислите ее тепловой эффект.

295 Напишите термохимическое уравнение реакции взаимодействия оксида углерода(П) и водорода, в результате которой образуются газообразные метан и вода. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если был получен метан объемом 67,2 дм3 (н.у.)?

296 Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и HC1. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислите ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции был израсходован аммиак объемом 10 дм3 (н.у.)?

297 При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота(11). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если был получен оксид азота(11) объемом 44,8 дм3 (н.у.)?

298 Вычислите тепловой эффект реакции горения метилового спирта, которая выражается термохимическим уравнением: QH^OH^) + + 3/2O2(j.) =

299 При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и газообразный сероуглерод (CS2). Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите ее тепловой эффект.

300 На основании значений AG0, различных кислородных соединений щелочных металлов, приведенных в табл. 5, определите образование каких соединений наиболее характерно для различных щелочных металлов.

Таблица 5

Элемент Э2О(кр) Э2О2(кр) ЭО2(кр) ЭО3(кр)

Li -560 -564 -468 -301

Na +376 -439 -433 -

К -322 -422 -475 -380

Rb -290 -351 -439 -577

Cs -290 -332 -418 -577

Чем можно объяснить наблюдаемые закономерности?

301 При взаимодействии 1 моля водорода и 1 моля селена поглотилось 77,4 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования селеноводорода.

302 При взаимодействии 2 молей мышьяка и 3 молей водорода поглотилось 370 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования арсина.

303 При взаимодействии 1 моля водорода и 1 моля хлора выде-лилось 184 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования хлоро-водорода.

304 При образовании 1 моля воды из простых веществ выделилось 242 кДж тепла. Чему равна энтальпия образования воды?

305 При взаимодействии 1 моля азота и 3 молей водорода выделилось 93 кДж тепла. Чему равна энтальпия образования аммиака?

306 Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении оксида железа(Ш) металлическим алюминием, если было получено железо массой 335,1 г.

307 При сжигании графита образовался диоксид углерода массой 8,86 г и выделилось 79,2 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования диоксида углерода.

308 При разложении карбоната магния на оксид магния и диоксид углерода поглощается 100,7 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования карбоната магния.

309 При сгорании жидкого этилового спирта массой 11,5 г выделилось 308,71 кДж тепла. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите энтальпию образования C^OH^).

310 При восстановлении оксида железа(Ш) массой 80,0 г алюминием (реакция алюмотермии) выделяется 426,3 кДж тепла. При сгорании металлического алюминия массой 5,4 г выделяется 167,3 кДж тепла. На основании этих данных вычислите энтальпию образования оксида железа(Ш).

311 Вычислите AG0 реакций образования Ag^) и CaT2(T) из ионов в растворе, использовав термодинамические данные, приведенные в табл. 6.

личины ПР для галогенидов серебра в этом ряду имеют следующие значения (кроме фторида серебра) 1,8-10-10; 5,3-10-13; 8,37-10-17 соответственно. Почему для фторида серебра отсутствуют данные по ПР?

312 Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравне-

нием:

4№13(г) + 302(г) = 2N2W + 6Н2О(ж); ЛЯ° = -1530,28 кДж.

Вычислите энтальпию образования аммиака.

313 При взаимодействии железа массой 6,3 г с серой выделилось 11,31 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования сульфида железа(П).

314 При сгорании ацетилена объемом 1 дм3 (н.у.) выделяется 56,053 кДж тепла. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите энтальпию образования газообразного ацетилена.

315 Вычислите энтальпию образования NO(r), исходя из следующих термохимических уравнений:

4NH3W + 502(г) = 4N0W + 6Н20(ж); ЛЯ0 = -1168,80 кДж; 4]МН3(г) + 302(г) = 2N2W + 6Н20(ж); ЛЯ0 = -1530,28 кДж.

316 Вычислите энтальпию образования газообразного метана, исходя

из следующих термохимических уравнений:

Над + !/ 02(г) = Н20(ж); ЛЯ° = -285,84 кДж;

С(графит) + 02(г) = С0ад; ЛЯ° = -393,51 кДж;

СН4(г) + 202(г) = 2Н20(ж) + С02(г); ЛЯ° = -890,31 кДж.

317 Рассчитайте ЛО° реакций:

а) С0(г) + / 02(г) = С02(г);

б) / N2(r) + 3/2 Н2(г) = NHз(г);

в) С6Н6(ж) + NH3(г) = Н2(г) + C6H5NH2(ж).

318 При какой температуре наступит равновесие системы:

4НС1(г) + 02(г) = 2Н20(г) + 2С12(г); ЛЯ° = -114,42 кДж?

319 Восстановление Fe304 оксидом углерода идет по уравнению:

Feз04(кp) + С0(г) = 3Fe0(кp) + С02(г).

Вычислите ЛО° и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно Л5° в этой реакции?

320 Вычислите ЛО° и Л5° реакции горения ацетилена:

С2Н2(г) + 5/2 02(г) = 2С02(г) + Н20(ж).

321 Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозмож-

на экзотермическая реакция:

Н2(г) + С02(г) = С0(г) + Н20(ж); ЛЯ0 = -2,85 кДж?

На основании стандартных значений ЛЯ0 и Л5° соответствующих веществ определите ЛО° этой реакции.

322 Исходя из значений стандартных энтальпий образования и абсо-

лютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите

ЛО° реакций, протекающих по уравнениям:

а) С§2(г) + 302(г) = С02(г) + 2§°2(г);

б) А1203(кр) + 2Сг(кр) = Сг203(кр) + 2А1(кр);

в) Са0(кр) + С02(г) = СаС03(кр);

г) 2РЪ8(кр) + 302(г) = 2РЬ0(кр) + 2802(г).

323 При какой температуре наступит равновесие систем:

а) С0(г) + 2Н2(г) = СН30Н(ж); ЛЯ° = -128,05 кДж;

б) СН4(г) + С02(г) = 2С0(г) + 2Н2(г); ЛЯ0 = 247,37 кДж;

в) Fe304M + С0(г) = 3Fe0(4)) + С02(г); ЛЯ° = 34,55 кДж;

г) РС15(г) = РС13(г) + С12(г); ЛЯ0 = 92,59 кДж.

324 Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите Л50 для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.

325 Не производя вычислений, укажите, для каких из перечисленных процессов изменение энтропии положительно:

а) 1У^0(кр) + Над = Mg^) + Н20(ж);

б) С(графит) + С02(г) = 2С0(г);

в) СН3С00Н = СН3С00- + Н+;

г) 4НС1(г) + 02(г) = 2С12(г) + 2Н20(г);

д) №14Ж>3(кр) = N20W + 2Н20(г).

326 При стандартных условиях теплота полного сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/моль, а теплота полного сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/моль. Чему равна теплота превращения черного фосфора в белый при стандартных условиях?

327 Сколько выделится теплоты при образовании 4 моль N02 по реакции:

2N0 + 02 <-> 2N0; ЛЯ° = -113,7 кДж?

328 При сгорании 2 моль РН3 образуются Р2О5> Н2О и выделяется 2440 кДж тепла. Определите энтальпию образования РН3, если при образовании Р2О5 и Н2О выделяется соответственно 1548 кДж/моль и 286 кДж/моль тепла.

329 Какое количество (моль) этанола вступает в реакцию, если в результате реакции, термохимическое уравнение которой:

С2Н5ОН(ж) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(ж); ЛЯ = -1374 кДж

выделилось 687 кДж тепла?

330 В результате реакции, термохимическое уравнение которой:

С2Н2(г) + 5О2(г) = 4СО2(г) + 2Н2О(ж); ЛЯ° = -2610 кДж выделилось 652,2 кДж тепла. Определите объем сгоревшего ацетилена.

4.2 СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Скорость химической реакции измеряется количеством вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени на единицу объема (для гомогенной системы) или на единицу поверхности раздела фаз (для гетерогенной системы).

В случае гомогенного процесса, протекающего при постоянном объеме, скорость реакции может быть определена изменением концентрации какого либо из реагирующих веществ за единицу времени.

Для вещества, вступающего в реакцию, это определение может быть выражено уравнением:

и = -Лс / Л/, (4.2.1)

а для образующегося вещества:

и = -Лс / Л/, (4.2.2)

где Лс - изменение концентрации вещества за время Л/.

Знаки в правой части этих уравнений различны, так как в ходе реакции концентрации исходных веществ убывают (Лс < 0), а образующихся продуктов - возрастают (Лс > 0).

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры и от присутствия в системе катализаторов. Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.

Так для реакции типа: А + В <-> АВ закон действия масс выражается следующим уравнением:

и = к [А] [В],

где [А] и [В] - концентрации вступающих в реак

страница 11
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Скачать книгу "Сборник задач и упражнений по химии" (1.54Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
хранение вещей в свао
купить надувной костюм для праздника
курсы для финансистов в москве
зоомобили с монетоприемником

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)