Периодическая система химических элементов

ПЕРИП

41. Приведите полные и сокращенные электронные формулы двух элементов из разных электронных семейств с формулой высшего оксида ЭО₃. укажите низшие степени окисления этих элементов.

 

42. На основании строения атомов лития и бериллия поясните, почему первый потенциал ионизации у лития меньше, чем у бериллия, а второй потенциал ионизации лития больше, чем у бериллия?

 

43. В ряду оксидов P₂O₅, SO₃, B₂O₃, Al₂O₃, MgO, Na₂O, Jn₂O₃, Tl₂O₃ установите, используя разные оксиды, два закономерных перехода:

основной → амфотерный → кислотный.

44. Исходя из положения галогенов в периодической системе, поясните, как изменяются восстановительные свойства в ряду HCl – HBr – HJ. Почему HF входит в исключение?

45. Составьте формулы оксидов и гидроксидов марганца. Как изменяется кислотно-основной и окислительно-восстановительный характер этих соединений? Подчиняются ли эти соединения общей закономерности изменения свойств оксидов и гидроксидов?

46. Приведите современную формулировку периодического закона. Объясните, почему в периодической системе элементов аргон, кобальт, теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, йодом и протактинием, хотя имеют бóльшую атомную массу. Как называются пары таких элементов?

 

47. Исходя из положения технеция, селена, цезия в периодической системе, составьте формулы следующих соединений: технециевой кислоты, оксида селена, гидрокарбоната цезия, отвечающих их высшей степени окисления. Изобразите структурные формулы соединений.

 

48. Исходя из строения атомов элементов, определите, какое основание более сильное:

а) Sr(OH)₂ или Fe(OH)₂; б) Cu(OH)₂ или KOH; какая кислота более сильная: а) H₃AsO₄ или H₂SeO₄; б) HClO₄ или HMnO₄.

 

49. Из оксидов As₂O₃, P₂O₅, GeO₂, SO₃, Al₂O₃, V₂O₅ выберите два оксида с наиболее выраженными кислотными свойствами. Укажите валентные электроны выбранных элементов.

 

50. Из оксидов BaO, K₂O, TiO₂, CaO, Al₂O₃, MgO, ZnO выберите два оксида с наиболее выраженными основными свойствами. Укажите валентные электроны выбранных элементов.

 

51. Какую высшую и низшую степени окисления проявляют молибден, йод и цирконий? Почему? Составьте формулы соединений, отвечающих этим степеням окисления и изобразите их структурные формулы.

 

52. Исходя из положения хрома, селена, углерода и серы в периодической системе, определите, какая из кислот является более сильным окислителем: а) H₂CrO₄ или H₂SeO₄, б) H₂CO₃ или H₂SO₃.

53. Какую высшую и низшую степени окисления проявляют вольфрам, теллур, серебро в соединениях? Почему? Составьте формулы соединений, отвечающих этим степеням окисления и изобразите их структурные формулы.

54. Исходя из положения металлов в периодической системе, определите, какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) KOH или Mn(OH)₂; б) Zn(OH)₂ или Сa(OH)₂; в) Mg(OH)₂ или Be(OH)₂.

55. Какие элементы принадлежат к f –электронному семейству? На примерах строения атомов двух любых лантаноидов (или актиноидов) докажите, что химические свойства в группах лантаноидов (или актиноидов) близки друг к другу.

 

56. Составьте формулы оксидов и гидроксидов ванадия. Как изменяется кислотно-основной и окислительно-восстановительный характер этих соединений?

57. Составьте два ряда из элементов Ca, Mn, C, Si, Zn, Br, Sn, Ge в порядке уменьшения ЭО в периоде и группе.

58. Как изменяется прочность связи между атомами в молекулах галогенов Cl₂ – Br₂ – J₂? Почему молекула F₂ выпадает из общей закономерности?

 

59. Исходя из положения серы, фосфора и хлора в периодической системе, определите, как изменяются окислительные свойства кислот: H₂SO₄, H₃PO₄, HClO₄?

60. Даны пары элементов: а) C и N; б) N и P; в) P и F; г) S и CL. Укажите пару элементов, которые образуют соединения состава Ca₃Э_2.

 

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

 

61. Какая химическая связь называется водородной? Приведите три примера соединений с водородной связью. Изобразите структурные схемы приведенных ассоциатов. Как влияет образование водородной связи на свойства веществ (вязкость, температуры кипения и плавления, теплоты плавления и парообразования?

62. Какая связь называется s- и какая - p-связью? Какая из них менее прочная? Изобразите структурные формулы этана C₂H₆, этилена C₂H₄ и ацетилена C₂H₂. Отметьте s- и p-связи на структурных схемах углеводородов.

63. В молекулах F₂, O₂, H₂SO₄, HCl, CO₂ укажите тип связей, число s- и p-связей.

64. Какие силы межмолекулярного взаимодействия называются диполь-дипольными (ориентационными), индукционными и дисперсионными? Объясните природу этих сил. Какова природа преобладающих сил межмолекулярного взаимодействия в каждом из следующих веществ: H₂O, HBr, Ar, N₂, NH₃?

 

65. Приведите две схемы заполнения МО при образовании донорно-акцепторной связи в системах с атомными заселениями:

а) электронная пара – свободная орбиталь (2+0) и

б) электронная пара – электрон (2+1).

Определите порядок связи, сравните энергии связей. Какая из рассмотренных связей участвует в образовании иона аммония [NH₄]⁺?

 

66. На основании строения атомов в нормальном и возбужденном состояниях определите ковалетность бериллия и углерода в молекулах BeCl₂, (BeCl₂)_n, CO и CO₂. Изобразите структурные формулы молекул.

67. На основании положений зонной теории кристаллов охарактеризуйте металлы, проводники и диэлектрики. От чего зависит ширина запрещенной зоны? Какие примеси нужно добавить к кремнию, чтобы превратить его в:

а) n-полупроводник; б) р-полупроводник?

68. Приведите электронную конфигурацию молекулы NO по методу МО. Как изменяются магнитные свойства и прочность связи при переходе от молекулы NO к молекулярному иону NO⁺?

69. Какая химическая связь называется ионной? Каков механизм ее образования? Какие свойства ионной связи отличают ее от ковалентной? Приведите примеры молекул с типично ионными связями и укажите тип кристаллической решетки. Составьте изоэлектронный ряд ксенона.

 

70. На основании строения атомов в нормальном и возбужденном состояниях определите ковалентность лития и бора в соединениях: Li₂Cl₂, LiF, [BF₄]^-, BF₃.

 

71. Какая химическая связь называется координационной или донорно-акцепторной? Разберите строение комплекса [Zn(NH₃)₄]²⁺. Укажите донор и акцептор. Как метод валентных связей (ВС) объясняет тетраэдрическое строение этого иона?

72. Почему существует молекула PCl₅, но не существует молекула NCl₅, хотя азот и фосфор находятся в одной и той же подгруппе VA периодической системы? Какой тип связи между атомами фосфора и хлора? Укажите тип гибридизации атома фосфора в молекуле PCl₅.

73 Охарактеризуйте типы кристаллических структур по природе частиц узлов решеток. Какие кристаллические структуры имеют: CO₂, CH₃COOH, алмаз, графит, NaCl, Zn? Расположите их по порядку возрастания энергий кристаллических решеток. Что такое интеркалирование?

74. Приведите четыре примера молекул и ионов с делокализованными связями. Изобразите их структурные формулы.

75. Какой тип гибридизации в молекулах CCl₄, H₂O, NH₃? Изобразите в виде схем взаимное расположение гибридных облаков и укажите углы между ними.

76. Приведите две схемы заполнения МО при взаимодействии двух АО с заселениями:

а) электрон + электрон (1+1) и

б) электрон + вакантная орбиталь (1+0).

Определите ковалентность каждого атома и порядок связи. В каких пределах энергия связи? Какие из указанных связей в молекуле водорода H₂ и молекулярном ионе ?

77. Приведите электронную конфигурацию молекулы азота по методу МО. Докажите, почему молекула азота обладает большой энергией диссоциации.

78. Что такое дипольный момент? Как он изменяется в ряду сходно построенных молекул: HCl, HBr, HJ? Какой тип связи осуществляется между атомами водорода, хлора, брома и йода в приведенных молекулах? s- или p-связи в этих молекулах?

79. Что такое гибридизация валентных орбиталей? Какое строение имеют молекулы типа AB_n, если связь в них образуется за счет sp-, sp²-, sp³- гибридизации орбиталей атома A? Приведите примеры молекул с указанными типами гибридизации. Укажите углы между связями.

80. Даны пары веществ: а) H₂O и CО; б) Вr₂ и CH₄; в) CаО и N₂; г) H₂ и NH₃. Для какой пары веществ характерна ковалентная неполярная связь? Изобразите структурные схемы выбранных молекул, укажите формы этих молекул и углы между связями.

 

ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

 

81. На восстановление 14 г диоксида кремния SiO₂ (к) углеродом, в результате которого образуются кремний и оксид углерода СО(г), требуется 148,7 кДж теплоты. Рассчитайте тепловой эффект реакции и напишите термохимическое уравнение. Вычислите теплоту образования SiO₂.

 

82. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления Fe₂O₃ металлическим алюминием. Напишите термохимическое уравнение. Сколько выделяется тепла, если в реакцию вступают 8 молей Fe₂O₃ и сколько молей железа образуется при этом?

83. Определите тепловой эффект сгорания жидкого сероуглерода CS₂(ж) до образования газообразных СО₂ и SO_2. Сколько молей CS₂ вступят в реакцию, если выделится 700 кДж тепла?

84. Рассчитайте энтальпию образования жидкого сероуглерода CS₂ по следующим данным:

S_{монокл.} + О_2(г) = SО_2(г); DН = -296,9 кДж;

СS_2(ж) + 3О_2(г) = СО_2(г) + 2SО_2(г); DН = -1076,43 кДж;

С_(граф.) + О_2(г) = СО_2(г); DН = -393,5 кДж.

85. Определите тепловой эффект сгорания природного газа, протекающего по уравнению:

СН_4(г) + 2О_2(г) = СО_2(г) + 2Н₂О_(г),

 

Сколько тепла выделится при сгорании 1 м³ газа? Расчет проведите с допущением, что стандартные условия течения реакции совпадают с нормальными условиями.

86. Вычислитетепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, исходя из следующих термохимических уравнений:

 

FeO (к) + CO (г) = Fe (к) + CО₂ (г); DH = -18,20 кДж;

СO (г) + 1/2O₂ (г) = СO₂ (г) DН = -283,0 кДж;

H₂ (г) + ½ O₂ (г) = H₂O (г) DН = -241,83 кДж.

 

87. Растворение моля безводной соды Na₂CO₃ в достаточно большом количестве воды сопровождается выделением 25,10 кДж теплоты, тогда как при растворении кристаллогидрата Na₂CO₃×10Н₂О поглощается 66,94 кДж теплоты. Составьте термохимические уравнения процессов гидратации и растворения гидратированной соли. Вычислите теплоту гидратации Na₂CO₃.

 

88. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением:

 

С₆Н_6(ж) + 7½ О_2(г) = 6СО_2(г) + 3Н₂О_(г) – 3135,6 кДж.

 

Вычислите теплоту образования жидкого бензола. Определите теплотворную способность жидкого бензола при условии, что стандартные условия совпадают с нормальными.

89. Рассчитайте, сколько тепла выделится при гашении 50 кг 80%-ной негашеной извести, если теплота гашения на 1 моль СаО составляет - 65 кДж/моль. Определите теплоту образования гашеной извести.

90. Реакция окисления этилового спирта выражается уравнением:

 

С₂Н₅ОН_(ж) + 3,0 О_2(г) = 2СО_2(г) + 3Н₂О_(ж).

 

Определить теплоту образования С₂Н₅ОН_(ж) , зная DН х.р. = - 1366,87 кДж. Напишите термохимическое уравнение. Определите мольную теплоту парообразования С₂Н₅ОН_(ж) ® С₂Н₅ОН_(г), если известна теплота образования С₂Н₅ОН_(г), равная –235,31 кДж · моль^-1.

91. Используя энтальпии образования веществ, определите DН⁰ химической реакции:

 

2Mg_(к) + СО_2(г) = 2MgО_(к) + С_графит.

 

Сколько образуется графита, если в реакцию вступит 100 г Mg и сколько выделится тепла при этом?

92. Вычислите тепловой эффект реакции горения толуола С₇Н_8(ж):

 

С₇Н_8(ж) + 9О_2(г) = 7 СО_2(г) + 4Н₂О_(г)

 

Напишите термохимическое уравнение. Сколько тепла выделится при сгорании 200 г толуола?

93. Вычислите теплоту образования карбида кальция СаС₂, исходя из теплового эффекта реакции:

СаО_(т) + 3С_(т) = СаС_2(т) + СО_(г) +462,2кДж

 

и стандартных энтальпий образования СаО и СО. Сколько нужно затратить тепла для получения 100 кг СаС_2(т)?

94. При получении одного грамм-эквивалента гидроксида кальция из CaO_(к) и Н₂О_(ж) выделяется 32,75 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования оксида кальция.

95. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением:

 

4NH_3(г) + 3О_2(г) = 2N_2(г) + 6H₂О_(ж); DН = -1530,0 кДж.

 

Вычислите теплоту образования аммиака NH_3(г).Сколько тепла выделяется при сгорании 10 молей NH_3(г)?

96. Тепловой эффект реакции восстановления оксида вольфрама WO_3(к) водородом, приводящий к образованию вольфрама и паров воды, равен +117,2 кДж. Вычислите теплоту образования оксида вольфрама. Сколько нужно затратить тепла для получения 500 г вольфрама?

 

97. Определите тепловой эффект химической реакции:

 

Al₂O_{3 (к)} + SO_{3 (г)} = Al₂ (SO₄)_{3 (к)} ,

 

ная при стандартных условиях теплоты образования Al₂O_{3 (к)}, SO_{3 (г)} и Al₂(SO₄)_{3 (к)} соответственно, кДж·моль^-1: -1676,0; -395,8 и -3441,2. Сколько тепла выделится, если в реакции участвует 0,25 моль Al₂O_{3 (к)}?

98. Реакция горения аммиака выражается уравнением:

 

4 NН_{3 (г)} + 5О_2(г) = 4 NО _(г) + 6Н₂О_(г).

 

Вычислите тепловой эффект реакции в пересчете на 1 моль NН_{3 (г)}. Напишите термохимическое уравнение горения аммиака.

99. Вычислите тепловой эффект реакции спиртового брожения глюкозы (под действием ферментов), если известны теплоты образования C₆H₁₂O₆ (к), C₂H₅OH (ж) соответственно, кДж /моль: - 1273,0; -277,6:

 

С₆Н₁₂О_6(к) = 2 С₂Н₅ОН_(ж) + 2СО_2(г)

 

Напишите термохимическое уравнение. Сколько выделится тепла при брожении 1кг глюкозы?

100. Определите тепловой эффект реакции разложения 1 моля бертолетовой соли КСlО_3(к), протекающей по уравнению:

 

2КСlО_3(к) = 2КСl_(к) + 3О_2(г).

 

Напишите термохимическое уравнение. Определите, сколько тепла выделится при разложении 100 г бертолетовой соли. Какая из солей KCl или KClO3 более термически стойкая?

ХИМИЧЕСКОЕ СРОДСТВО

101. Рассчитав на основании табличных данных DG и DS, определите тепловой эффект реакции:

2 NO _(г) + Cl_{2 (г)} ↔ 2 NOCl _(г).

 

Экзотермической или эндотермической является данная реакция?

 

102. Вычислите изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции:

 

2 Н₂O _(г) + 2 I_2(г) ↔ 4 HI _(г) + O_{2 (г)}

 

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических веществ. Можно ли назвать этот процесс самопроизвольным? Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 400⁰С? Укажите роль энтальпийного и энтропийного факторов.

103. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях, невозможна экзотермическая реакция:

СО_{2 (г)}+Н_{2 (г)} ↔ СО _(г)+Н₂О _(ж)?

 

Рассчитайте DG данной реакции. При каких температурах данная реакция становится самопроизвольной?

 

104. Не производя вычислений, установить знак D S следующих процессов:

 

а) NН_3(г) + НI_(г) = NН₄I_(к);

б) HNO_{3(р-р) ®} Н⁺_(р-р) + NO₃^-(р-р);

в) плавление льда;

г) ВаО_(к) + СО_2(г) = ВаСО_3(к).

 

Ответ поясните.

105. Рассчитайте DG⁰ реакции:

 

СН_{4 (г)} +2Н₂S_(г) → CS_2(ж)+ 4H_2(г)

 

и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания данного процесса. Не производя вычислений укажите, каково будет изменение энтропии.

 

106. Прямая или обратная реакция будет протекать в системе:

 

4NH_3(г) +5O_2(г) = 4NО_(г) + 6Н₂О_(ж)?

 

Ответ мотивируйте, вычислив DG⁰ прямой реакции по стандартным энтальпиям образования и абсолютным энтропиям химических веществ. Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 1500⁰ С?

 

107. При какой температуре наступит равновесие системы:

 

СО_{2 (г)} + 4 Н_2(г) ↔ СH_{4 (г)} + 2 Н₂О _(ж)?

 

При каких температурах реакция будет протекать в прямом, а при каких – в обратном направлении?

 

108. Не прибегая к вычислениям, определите, какие знаки (>0, <0, @0) имеют DG, DH и DS для протекающей в прямом направлении реакции:

 

4 НBr _(г) + O_2(г) ↔ 2 H₂O _(г) + 2 Br_{2 (г)}

 

Как повлияет повышение температуры на направленность химической реакции?

 

109. Какой из сульфатов: Na₂SО₄, или FeSО₄ можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с SО₃? Какая реакция идет более энергично? Ответ дайте, вычислив DG реакций.

 

110. При какой температуре наступит равновесие системы:

 

4 Н₂S _(г) + I_2(г) ↔ 2 HI _(г) + S _(т)?

 

При каких температурах более сильным окислителем будет являться иод, а при каких – сера?

111. Пользуясь справочными данными, определите, возможно ли при стандартных условиях получение по схеме:

2Al₂O_3(к) +3C_(к) = 4Al_(к) + 3CО_2(г).

 

Как будет влиять повышение температуры до 2500^оС на направление реакции?

 

112. На основании расчета значений DG⁰ реакций:

 

Н_{2 (г)} + Br_{2 (г)} ↔ 2 НBr _(г) и Н_{2 (г)} + Cl_{2 (г)} ↔ 2 HCl _(г)

 

определите, бром или хлор является более сильным окислителем при стандартных условиях и при температуре 600^оС.

113. С чем будет более интенсивно взаимодействовать газообразный хлористый водород (в расчете на 1 моль): с алюминием или с оловом? Ответ дайте, рассчитав DG⁰ обеих реакций. Продуктами реакций являются твердая соль и газообразный водород.

Ответ: - 325,88 и -266,28 кДж/моль.

114. На основании расчета значений DG⁰ реакций:

 

4 P _(к) + 3 О_{2 (г)} ↔ 2 P₂O_{3 (к)} и 4 P _(к) + 5 О_{2 (г)} ↔ 2 P₂O_{5 (к)}

 

определите, какой из оксидов будет преимущественно образовываться при стандартных условиях и при 700^оС?

 

115. Рассчитайте DG⁰ реакции:

 

NH₄NO_3(к) = N₂О _(г) + 2 H₂O_(г)

 

и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания данного процесса при стандартных условиях. Не производя вычислений, укажите, каково будет изменение энтропии, а также экзо- или эндотермической является данная реакция.

 

116. Прямая или обратная реакция будет протекать в системе:

 

 

Ответ мотивируйте, вычислив DG⁰ прямой реакции по стандартным энтальпиям образования и абсолютным энтропиям химических веществ. Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 300⁰ С?

 

117. При какой температуре наступит равновесие системы:

 

MnO_2(к) + 4HCl_(г) ↔ MnCl_2(к) + Cl_2(г)+2Н₂О_(г)?

 

При каких температурах реакция будет протекать в прямом, а при каких – в обратном направлении?

 

118. Не прибегая к вычислениям, определите, какие знаки (>0, <0, @0) имеют DG, DH и DS для протекающей в обратном направлении реакции:

 

СО_2(г) +2 SO_3(г) ↔СS_2(г) + 4 О_2(г).

 

Как повлияет повышение температуры на направленность химической реакции?

 

119. При какой температуре наступит равновесие системы:

 

2 НBr _(г) + I_2(к) ↔ 2 HI _(г) + Br_{2 (г)}?

 

При каких температурах более сильным восстановителем будет являться иод, а при каких – бром?

 

120. С чем будет более интенсивно взаимодействовать газообразный иодоводород (в расчете на 1 моль): с железом или с магнием? Ответ дайте, рассчитав DG обеих реакций. Продуктами реакций являются твердая соль и газообразный водород.

 

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

 

121. Начальная концентрация серной кислоты в реакции:

 

MgСО_{3 (т)} + H₂SO_{4(раствор)} →MgSO_{4(раствор)} +СО_2(г) + H₂О_{(раствор)}

 

равнялась 10%масс. Как изменится скорость данной реакции при снижении концентрации H₂SO₄ до 5%масс.?

 

122. Как следует изменить температуру для уменьшения скорости реакции в 32 раза, если температурный коэффициент скорости составляет 2.

123. Константа скорости реакции омыления уксусноэтилового эфира:

 

СН₃СООС₂Н_5(р-р) + КОН_(р-р)→СН₃СООК _(р-р) +С₂Н₅ОН_(р-р)

 

равна 0,1 л/моль∙мин. Начальная концентрация уксусноэтилового эфира была равна 0,01 моль/л, а щелочи – 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и в тот момент, когда концентрация эфира станет равной 0,008 моль/л.

Ответ: 5,0∙10^-5 и 3,84∙10^-5 моль/л∙мин.

124. При повышении температуры с 40 до 65^оС скорость гомогенной реакции возросла в 40 раз. Рассчитайте температурный коэффициент и энергию активации данной реакции.

 

125. Рассчитайте скорость реакции между растворами хлорида калия и нитрата серебра, концентрации которых составляют соответственно 0,2 и 0,3 моль/л, а k=1,5∙10^-3л∙моль^-1∙с^-1

126. Начальные концентрация исходных веществ в системе:

 

N_2(г) +3H_2(г) ↔ 2NH_3(г)

составили: азота – 0,5 моль/л, водорода – 3 моль/л. Как изменится скорость данной реакции к моменту, когда в системе образуется 0,1моль/л аммиака?

127. Как следует изменить концентрацию кислорода, чтобы скорость гомогенной элементарной реакции:

2 NО_(г) +O_2(г) → 2 NО_2(г)

 

не изменилась при уменьшении концентрации оксида азота (II) в 2 раза?

128. Как следует изменить объем реакционной смеси системы:

 

8NH_3(г) + 3Br_2(ж)→6NH₄Br_(к) + N_2(г),

 

чтобы скорость реакции уменьшилась в 60 раз?

129. При увеличении температуры с 30 до 45^оС скорость гомогенной реакции повысилась в 20 раз. Чему равна энергия активации реакции?

130. Как следует изменить концентрацию оксида серы (IV), чтобы скорость гомогенной элементарной реакции:

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

 

не изменилась при увеличении концентрации кислорода в 8 раз?

 

131. Исходные концентрации оксида углерода (II) и кислорода в системе:

 

СО _(г)+ 2 Н_{2 (г)} ↔ СН₃ОН _(ж)

 

равны соответственно 0,01 и 0,05 моль/л. Как изменятся их концентрации к тому моменту, когда скорость реакции снизится в 3 раза по сравнению с исходной?

 

132. Как следует изменить давление в системе:

 

2С₂Н_2(г) + 3H₂O_(г) → С₃Н₆О_(г) + СО_2(г) + Н_2(г)

 

чтобы увеличить скорость реакции 400 раз?

133. Как изменится скорость реакции:

 

Fe₂O_3(к) + 3 СО_(г) ↔ 2 Fe_(к) + 3СО_2(г) ,

если

а) увеличить объем системы в 3 раза?

б) увеличить давление в системе в 5 раз?

134. Рассчитайте скорость реакции между растворами сульфата натрия и нитрата бария, концентрации которых составляют соответственно 0,3 и 0,5 моль/л, а k=9,2∙10^-4л∙моль^-1∙с^-1

135. При 509^оС константа скорости реакции: 2HI → H₂ + I₂ составляет 0,0047 л/(моль∙мин). Вычислите концентрацию НI, если скорость реакции равна 5,8·10^-4 моль/(л∙мин).

136. Определите температурный коэффициент скорости реакции между карбонатом магния и серной кислотой, если известно, что при 25⁰С растворение происходит за 16 сек, а при 55⁰С – за 2 сек.

137. Начальная концентрация исходных веществ в системе H₂ + I₂ → 2HI

была равна 0,7 и 0,3 моль/л. Как изменится скорость реакции к тому моменту, когда концентрация НI станет равна 0,2 моль/л?

138. Как изменится скорость реакции, протекающей в системе:

 

MnO_2(к) + 4HCl_(г) → MnCl_2(к) + Cl_2(г) + 2 Н₂О_(г)

 

при увеличении давления в ней в 2 раза?

139. Как следует изменить давление в системе:

 

4HI_(г) +O_2(г) →2I_2(г) + 2H₂О_(г)

 

чтобы скорость реакции возросла в 243 раза?

140. Энергия активации реакции равна 64,3 кДж/моль. Во сколько раз уменьшится скорость реакции при нагревании реакционной смеси с 25 до 70^оС?

 

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

141. Какие условия будут способствовать выходу SO₃ по реакции:

2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ ; ΔН^о₂₉₈ = - 98,9 кДж/моль?

 

Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

142. Как повлияет на выход хлора в системе:

 

4HCl_(г) +O_2(г) ↔2Cl_2(г) + 2H₂О_(ж); ΔН^о₂₉₈ =−202,4кДж

 

а) повышение температуры; б) уменьшение общего объема смеси; в) уменьшение концентрации кислорода; д) введение катализатора?

 

143. Константа равновесия системы:

 

2NО _(г) +О_{2 (г)} ↔ 2NО_{2 (г)}

 

равна при некоторой температуре 2,22, а начальная концентрация NО составила 2,8 моль/л. Какова должна быть начальная концентрация О₂, чтобы доля окисленного NO составила 60%?

 

144. При каких условиях равновесие реакции:

 

MnO_2(к) + 4HCl_(г) ↔ MnCl_2(к) + Cl_2(г)

 

будет смещаться в сторону образования Cl₂? Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

145. Почему при изменении давления смещается равновесие реакции:

 

N_2(г) +3H_2(г) ↔ 2NH_3(г),

 

и не смещается равновесие реакции:

 

FeO_(к) + CO_(г)↔Fe_(к) + CO_2(г)?

 

Напишите выражения констант равновесия данных реакций.

146. Равновесие в системе H_2(г)+ I_2(г)↔ 2HI_(г) установилось при следующих концентрациях участников реакции: HI – 0,05 моль/л, водорода и иода – по 0,01моль/л. Как изменятся концентрации водорода и иода при повышении концентрации HI до 0,08моль/л?

147. Константа равновесия реакции:

 

СОСl_2(г) ↔ СО_(г)+С1_2(г)

 

равна 0,02. Исходная концентрация СОCl₂ составила 1,3 моль/л. Рассчитайте равновесную концентрацию Сl₂. Какую исходную концентрацию СОCl₂ следует взять, чтобы увеличить выход хлора в 3 раза?

 

148. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы:

 

СН_4(г) + СО_2(г) ↔ 2 СО_(г) + 2 Н_2(г) ΔН^о₂₉₈>0;

 

Как следует изменить температуру и давление, чтобы увеличить выход водорода? Как повлияет на величину выхода водорода увеличение концентрации СН₄?

149. Константа равновесия системы:

 

СCl_4(г) ↔ 2Cl_{2 (г)} +C _(к)

 

при температуре 700 К составляет 0,77. Равновесная концентрация хлора составила 0,5 моль/л. Рассчитайте равновесную и начальную концентрацию СCl_4.

150. Константа равновесия реакции:

 

PCl₅ ↔ PCl₃ + Cl₂

 

равна 0,63 при 500^оС. Исходная концентрация PCl₅ равна 1,2 моль/л. Рассчитайте равновесные концентрации PCl₃ и Cl₂.

151. Исходные концентрации водорода и иода в системе:

 

H_2(г)+ I_2(г)↔ 2HI_(г)

 

равны соответственно 1,55 и 1,0 моль/л.Рассчитайте константу равновесия системы, если известно, что к моменту установления равновесия прореагировало 90% I_2.

152. В каком направлении сместится равновесие системы:

 

СО_(г) + 3 Н_2(г) ↔ СН_4(г) + Н₂О_(г); ΔН^о₂₉₈<0

 

а) при понижении температуры; б) введении катализатора; в)повышении давления? Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

 

153. В системе:

СО(г)+С1₂(г) ↔ СОСl₂(г)

 

начальная концентрация СО и С1₂ была равна 0,28 и 0,09 моль/л; равновесная концентрация СО равна 0,20 моль/л. Найдите константу равновесия.

 

154. Восстановление Fe₃O₄ водородом протекает по уравнению:

Fe₃O_4(к) + 4 H_2(г) ↔ 3 Fe_(к) + 4 H₂O_(г) ; ΔН^о₂₉₈ > 0

Как следует изменить: а) температуру; б) концентрацию водорода; в) давление в системе, чтобы увеличить выход железа? Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

154. Для реакции:

FeO_(к) + CO_(г)↔Fe_(к) + CO_2(г)

 

константа равновесия при 1000^оС равна 0,5. Начальные концентрации СО и СО₂ были соответственно равны 0,05 и 0,01 моль/л. Найдите их равновесные концентрации.

156. В какую сторону смещается химическое равновесие в следующих обратимых реакциях при: а) повышении температуры; б) уменьшении давления.

 

1) N_2(г) + О_2(г) 2NО_(г); DН > 0;

2) СО_2(г) + С_(к) 2СО_(г); DН < 0?

157. В каком направлении сместится равновесие в системе:

 

SO_3(г) + C_(к) ↔ SO_2(г) + CO_(г)); ΔН^о₂₉₈<0

 

а) при уменьшении общего объема смеси; б) уменьшении концентрации SO₂; в) введении катализатора; г) увеличении температуры? Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

158. Исходные концентрации NО и О₂ в реакции:

 

2NО _(г) +О_{2 (г)} ↔ 2NО_{2 (г)}

 

соответственно равны 0,025 и 0,0325 моль/л. Вычислите равновесные концентрации всех веществ и константу равновесия, если известно, что к моменту установления равновесия прореагировало 20% NО.

 

159. В каком направлении сместится равновесие в системе:

 

СО_{2 (г)}+Н_{2 (г)} ↔ СО _(г)+Н₂О _(ж); ΔН^о₂₉₈<0

 

а) при увеличении давления; б) уменьшении концентрации SO₂; в) введении катализатора; г) увеличении температуры? Напишите выражение константы равновесия данной реакции.

160. В системе:

PCl₅ ↔ PCl₃ + Cl₂

равновесие при 500 ^оС установилось, когда исходная концентрация PCl₅, равная 1 моль/л, уменьшилась до 0,46 моль/л. Найдите значение константы равновесия при указанной температуре.

 

КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

 

161. Из скольких атомов состоит молекула иода в спиртовом растворе, если раствор 6,35 г иода в100 г этанола кипит при 78,59^оС?

162. Давление пара 10%-ного водного раствора бромида аммония при 100^оС равно 0,9560∙10⁵ Па. Давление пара чистой воды при 100^оС равно 1,0133∙10⁵ Па. Чему равна степень диссоциации данной соли?

 

163. Сколько граммов глюкозы С₆Н₁₂О₆ было растворено в 0,5л воды, если температура кипения полученного раствора составила 102⁰С?

 

164. Чему равна температура замерзания раствора AlCl₃ с молярной концентрацией эквивалента 0,3 моль/л, если его степень диссоциации равна 60%?

 

165. В каком количестве воды надо растворить 6,84 г глюкозы С₆Н₁₂О₆, чтобы давление пара воды, равное при 65^оС 250 гПа, снизилось до 248 гПа?

 

166. Найдите относительную молярную массу неэлектролита, если его 10%-ный раствор кипит при 100,6⁰С.

 

167. Какое осмотическое давление будет иметь при 40^оС 6%-ный водный раствор Ва(ОН)₂, если экспериментально найденная степень диссоциации данной соли равна 72%?

168. Температура кипения раствора, полученного растворением 9,6 г NH₄Cl в 900мл воды, равна 100,09^оС. Найдите величину степени диссоциации данной соли.

 

169. Сколько воды надо прибавить к 2 л раствора сахара, чтобы понизить его осмотическое давление в 3 раза?

170. Вычислите давление насыщенного пара 5%-ного раствора сульфата меди, имеющего степень диссоциации 65%.

171. Какое осмотическое давление имеет раствор 50 г мочевины (NH₂)₂CO в 4 л воды при 15^оС и до какой температуры его надо нагреть, чтобы повысить осмотическое давление на 25 кПа?

172. Найдите молекулярную формулу серы, зная, что температура кипения чистого бензола на 0,081^оС ниже температуры кипения 0,8%-ного раствора серы в бензоле.

173. Рассчитайте при 25^оС давление насыщенного пара диэтилового эфира над раствором 0,8 г бутанола в 20 мл диэтилового эфира.

174. Сколько граммов глицерина С₃Н₅(ОН)₃ следует растворить в 250 г воды при 25⁰С, чтобы понизить давление насыщенного пара воды на 20 Па?

175. При 20⁰С давление насыщенного пара бензола равно 100кПа. Рассчитайте давление насыщенного пара над раствором бензола С₆Н₆, в 83 г которого содержится 12,8 г нафталина С₁₀Н₈.

 

176. Вычислите, как различаются температуры замерзания 5%-ных водных растворов сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ и хлорида алюминия, если степень диссоциации соли равна 80%-ной.

177. При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 100 г воды температура кипения повысилась на 0,26 градусов. Рассчитайте молярную массу данного неэлектролита.

178. Раствор, полученный из 500г циклогексана С₆Н₁₂ и 0,1 моль бензола С₆Н₆, кристаллизуется при температуре на 4^оС ниже, чем чистый циклогексан. Рассчитайте значение криоскопической постоянной циклогексана.

179. Экспериментальные значение степени диссоциации нитратов серебра и алюминия в 0,1 m растворах приблизительно одинаковы и равны 80%. Как различаются температуры плавления данных растворов?

180. Рассчитайте массовую долю хлорида натрия в физиологическом растворе, осмотическое давление которого при 25^оС составляет 762,7 кПа (α=1, ρ=1г/см³).