uzluga.ru
добавить свой файл
Химическая термодинамика


  1. Может ли самопроизвольно протекать процесс при 20°С:

2 PH3 (г) + 4 O2 (г) = P2O5 (к) + 3 H2O (ж)


Соединение

Н, кДж/моль

S, Дж/моль∙К

PH3 (г)

5,4

210,2

O2 (г)

0

205,04

P2O5 (к)

– 1507,2

140,3

H2O (ж)

– 285,83

69,95




  1. Вычислите ∆G° реакции

CaCO3 (кр) → CaO(кр) + CO2 (г)


Соединение

Н, кДж/моль

S, Дж/моль∙К

G, кДж/моль

CaCO3 (кр)

– 1207

92,9

– 1128,35

CaO(кр)

– 634,9

38,1

– 603,46

CO2 (г)

– 393,51

213,6

– 137,15


При 25°С и 500°С. Может ли реакция протекать самопроизвольно при данных условиях?


  1. Вычислить стандартное изменение изобарного потенциала G для реакции:

C2H2(г) + 5/2O2 2CO2 + H2O(ж)


Соединение

Н, кДж/моль

S, Дж/моль∙К

CO2

– 393,51

213,6

H2O(ж)

– 285,84

69,95

C2H2(г)

226,75

200,8

O2

0

205,04


Может ли реакция протекать самопроизвольно при стандартных условиях?


  1. Теплота растворения MgSO4 Нраст = – 85,06 кДж/моль. Теплота гидратации этой соли до кристаллогидрата состава MgSO4∙7H2O составляет Нгидр = – 101,2 кДж/моль. Определить теплоту растворения кристаллогидрата.




  1. Вычислить тепловой эффект реакции образования H2S(г), если при взаимодействии 0,5 молей серы с водородом выделилось 10,45 кДж теплоты.




  1. Определите возможное направление реакции при стандартных условиях:

CH3ОН(г) HCHO(г) + 1/2H2


Соединение

Н, кДж/моль

S, Дж/моль∙К

CH3ОН (г)

– 201,2

239,7

HCHO (г)

– 115,9

218,8

H2

0

130,6




  1. Определите возможное направление самопроизвольного процесса при температуре Т = 400°K для реакции: СО2 + Н2 НСООН.

Соединение

Н, кДж/моль

S, Дж/моль∙К

2

– 393,51

213,6

HCOOH

– 424,76

128,95

H2

0

130,6




  1. Тепловой эффект реакции 2 CO + O2 = 2 CO2 при стандартных условиях равен 284,8 кДж/моль. Сколько выделится энергии при сгорании 14 г СО.




  1. Рассчитать Нсгор этанола, если известно, что при сгорании 4,6 г спирта выделяется 137 кДж теплоты.




  1. При взаимодействии 4,8 г Mg c Cl2 выделилось 1289,6 кДж теплоты. Рассчитайте теплоту образования хлорида магния.



Химическое равновесие


  1. Рассчитайте константу равновесия процесса при 100°С, если G = – 25,3 кДж.




  1. Константа равновесия реакции взаимодействия хлороводорода с кислородом:

4HCl + O2 2H2O + Cl2

при 660°К равна 8,0 ∙ 10–4. Определите стандартное изменение энергии Гиббса для этой реакции при указанной температуре.


  1. В системе H2 (г) + I2 (г) 2HI (г) установилось равновесие при концентрациях [H2] = 0,25 моль/л, [I2] = 0,05 моль/л, [HI] = 0,9 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода.




  1. При некоторой температуре в системе 2 NO2 2 NO + O2 установилось при следующих концентрациях: [NO2] = 0,03 моль/л, [NO] = 0,12 моль/л, [O2] = 0,6 моль/л. Найти константу равновесия реакции и исходную концентрацию NO2.




  1. Определите константу равновесия реакции 2 NO2(г)  N2O4 при 25°С, исходя из изменения изобарно-изотермического потенциала системы в результате реакции. ∆G (N2O4)°= 93,8 кДж/моль; ∆G (NO2) = 51,8 кДж/моль.




  1. В каком направлении сместится равновесие реакций

2 CO(г) + O2(г) 2 CO2(г) Н° = – 566 кДж

N2(г) + O2(г) 2 NO(г) Н° = 180 кДж

а) при повышении температуры, б) при понижении давления?


  1. При 1000°С константа равновесия системы FeO(к) + СO(г) Fe(к) + СO2(г) равна 0,5. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса для данной реакции при указанной температуре.




  1. В замкнутом сосуде протекает реакция А(г) + 2В(г) С(г). Равновесные концентрации веществ [А] = 0,06 моль/л, [B] = 0,12, [С] = 0,032. Найдите исходную концентрацию веществ А и В, а также константу равновесия реакции.




  1. В каком направлении сместится равновесие в системах

CO(г) + Cl2(г) COCl2(г) Н° = – 108,97 кДж

H2(г) + I2(г) 2 HI(г) Н° = 26,4 кДж

а) при повышении давления, б) при понижении температуры?


  1. Рассчитайте константу равновесия реакции 3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2 при 10°С, если G =  708,8 кДж.



Способы выражения концентраций раствора


  1. Для приготовления 5%-го раствора MgSO4 взято 400 г MgSO4∙7 H2O. Найти массу полученного раствора.




  1. Для нейтрализации 30 мл 0,1N раствора щелочи потребовалось 12 мл раствора кислоты. Определите нормальность кислоты.




  1. Найти молярную концентрацию 36,2%-го раствора HCl (ρ = 1,18 г/мл)




  1. Какой объем 6 М раствора HCl нужно взять для приготовления 25 мл 2,5 М раствора соляной кислоты?




  1. Сколько 0,5 М раствора H2SO4 можно приготовить из 15 мл 2,5 М раствора?




  1. В 1 кг воды растворили 667 г KOH (ρ = 1,396 г/мл). Найти: молярность, нормальность и моляльность этого раствора.




  1. Какой объем 0,1 М раствора H3PO4 можно приготовить из 75 мл 0,75 N раствора?




  1. Для нейтрализации 20 мл 0,1N раствора кислоты потребовалось 8 мл NaOH. Сколько грамм NaOH содержит 1 л этого раствора?




  1. На нейтрализацию 20 мл, содержащего в 1 л 12 г щелочи, израсходовано 24 мл 0,25N раствора кислоты. Рассчитать молярную массу эквивалента щелочи.




  1. Рассчитайте, какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить при действии на раствор карбоната натрия 100 мл серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,6 моль/л?



Коллигативные свойства раствора


  1. Найдите при 65°С давление насыщенного пара над раствором, содержащем 13,68 г сахарозы С12Н22О11 в 90 г воды, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 25 кПа.




  1. При какой приблизительно температуре будет кипеть 50%-ый раствор сахарозы С12Н22О11 (Е = 0,52)?




  1. При 20°С смешали 1 л раствора неэлектролита, осмотическое давление которого 243,4 кПа, с 3 л раствора неэлектролита, осмотическое давление которого 486,8 кПа. Найти осмотическое давление полученного раствора.




  1. При какой приблизительно температуре будет кристаллизоваться 30%-ный раствор поваренной соли (K (H2O) = 1,85)?




  1. Водно-спиртовой раствор, содержащий 15 % спирта (ρ = 0,97 г/мл), кристаллизуется при -10,26°С. Найти молекулярную массу спирта и осмотическое давление раствора при 293 К. K (H2O) = 1,85.




  1. Раствор, в 100 мл которого находится 2,3 г вещества, обладает при 293 К осмотическим давлением, равным 618,5 кПа. Определить молекулярную массу вещества.




  1. При 25°С осмотическое давление некоторого водного раствора, содержащего 2,80 г высокомолекулярного соединения в 200 мл раствора, равно 0,70 кПа. Найти молекулярную массу растворенного вещества.




  1. Рассчитать давление насыщенного пара над раствором содержащего при 0°С 1 моль глицерина в 22,4 л воды. р°(H2O) = 0,6 кПа.




  1. При 315 К давление насыщенного пара над водой равно 8,2 кПа. На сколько понизится давление пара при указанной температуре, если в 540 г воды растворить 36 г глюкозы С6Н12О6?




  1. Температура кипения водного раствора сахарозы С12Н22О11 равна 101,4°С. Вычислить молярную концентрацию и массовую долю сахарозы в растворе.



Ионное произведение воды. Водородный показатель. Буферные растворы


  1. При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты (КА = 4 ∙ 10-4) будет равна 0,2.



  1. Рассчитать рН раствора, если [H+] = 8,3 ∙ 10-4 моль/л.




  1. Чему равна концентрация ионов водорода в водном растворе муравьиной кислоты, если α = 0,03? Ка = 1,8 ∙ 10-4.




  1. Вычислить рН 0,01N раствора уксусной кислоты, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.




  1. Константа диссоциации масляной кислоты C3H7COOH 1,5 ∙ 10-5. Вычислить степень ее диссоциации в 0,05М растворе.




  1. Вычислить рН растворов слабых электролитов: 0,03М СН3СООН, 0,1М NH4OH, 0,02М HNO2. Ka (СН3СООН) = 1,8 ∙ 10-5, Kb (NH4OH) = 1,8 ∙ 10-5, Ka (HNO2) = 4 ∙ 10-4.



  1. Рассчитать рН гидрокарбонатной буферной смеси, состоящей из 30 мл 0,1М H2CO3 и 70 мл 0,1М NaHCO3. Ka (H2CO3) = 4,4 ∙ 10-7.



  1. Рассчитать рН аммиачной буферной смеси, состоящей из 125 мл 0,01М NH4OH и 75 мл 0,013М NH4Cl. Kb (NH4OH) = 1,8 ∙ 10-5.



  1. Вычислить степень диссоциации и константу диссоциации муравьиной кислоты, если концентрация ионов водорода в 0,2N растворе этой кислоты равна 6 ∙ 10-3моль/л.



  1. Вычислить рН 0,02 М раствора соляной кислоты.