Контрольные задания для самостоятельной работы
Если в реакции не указано агрегатное состояние вещества, то оно находится в газообразном виде.
Задание 1
Для соответствующей реакции определить:
· Тепловой эффект реакции (DН) при Р=const и Т=298 К.
· Тепловой эффект реакции (∆U) при V= const и Т=298 К.
· Какой из них больше: DH или ∆U?
· Выделяется или поглощается теплота в ходе данной реакции?
· Изменение теплового эффекта реакции с увеличением температуры (увеличивается или уменьшается DН с ростом температуры).
· Тепловой эффект реакции DН при температуре Т.
Варианты
|
№ п/п
|
Реакции
|
T ,K
|
|
1
|
СО + О2 = СО2
|
398
|
|
2
|
HCl + О2 = Cl2O+ Н2О
|
600
|
|
3
|
2Н2О(ж) = 2Н2 + О2
|
398
|
|
4
|
FeS2(кр) + О2 = FeО(кр) + SO2
|
700
|
|
5
|
СО + О2 = СО2
|
500
|
|
6
|
С2H6 + О2 = СО2 + Н2О
|
1300
|
|
7
|
SО2 + О2 = SО3
|
1100
|
|
8
|
С2H6 = С2H2 + Н2
|
800
|
|
9
|
PbO2(кр) + 2Н2 = Pb(кр) + 2Н2О(г)
|
900
|
|
10
|
SО3 = SO2 + О2
|
398
|
|
11
|
СН3(ОН)ж + О2 = СО2 + Н2О
|
398
|
|
12
|
N2 + О2 = 2 NO
|
500
|
|
13
|
Fe2O3(кр) + CO = Fe(кр) + CO2
|
600
|
|
14
|
N2 + H2 = NH3
|
700
|
|
15
|
PbO2(кр) + CO = PbO(кр) + CO2
|
1200
|
|
16
|
FeS2(кр) + О2 = Fe2О3(кр) + SO3
|
1000
|
|
17
|
Al2O3(кр) + Cr(кр) = Cr2O3(кр) + Al(кр)
|
500
|
|
18
|
HCl+ О2 = Cl2O+ Н2
|
1000
|
|
19
|
CrO3(кр) + H2 = Cr2O3(кр) + Н2О
|
800
|
|
20
|
FeS2(кр) + О2 = Fe(кр) + SO3
|
1200
|
|
21
|
MnO2(кр) + H2 = MnО + Н2О
|
700
|
|
22
|
NO + О2 = NO2
|
1200
|
|
23
|
Fe2O3(кр) + H2 = Fe(кр) + Н2О
|
900
|
|
24
|
CaCO3(кр) = СaO(кр) + CO2
|
1000
|
|
25
|
С2H2 + О2 = СО2 + Н2О
|
800
|
|
26
|
CuO(кр) + CO = Cu(кр) + CO2
|
1300
|
|
27
|
FeO(кр) + CO = Fe(кр) + CO2
|
400
|
|
28
|
CО2 = CO + О2
|
500
|
|
29
|
FeS2(кр) + О2 = Fe(кр) + SO2
|
800
|
|
30
|
FeO(кр) + H2= Fe(кр) + Н2О
|
700
|
Задание 2
Для реакции А+В®С или А®В+С
В объеме V литров содержится m1 граммов первого вещества, m2 граммов второго вещества и m3 граммов третьего вещества
2.1. Написать выражение для констант Кр и Кс.
2.2. Определить состав равновесной смеси (концентрации всех веществ в состоянии равновесия), если константа равновесия данной реакции равна Кс.
2.3. Определить направление смещения равновесия:
а) при увеличении температуры;
б) при увеличении давления;
в) при добавлении в равновесную смесь вещества А.
|
Реакция
|
Массы веществ, гр.
|
Кс
|
V (л)
|
В-во А
|
|
m1
|
m2
|
m3
|
|
1) С2H4 + Н2 = С2Н6
|
56
|
10
|
0
|
0,1
|
10
|
С2H4
|
|
2) С2H4 + Н2 = С2Н6
|
0
|
8
|
30
|
2
|
0,1
|
Н2
|
|
3) С2H4 + Н2 = С2Н6
|
28
|
0
|
60
|
0,2
|
1
|
С2Н6
|
|
4) Н2 + Сl2 = 2HCl
|
10
|
142
|
0
|
0,6
|
10
|
Н2
|
|
5) Н2 + Сl2 = 2HCl
|
0
|
184
|
73
|
10
|
0,1
|
Сl2
|
|
6) Н2 + Сl2 = 2HCl
|
8
|
0
|
146
|
0,7
|
1
|
HCl
|
|
7) С4H10 = С4H8 + Н2
|
116
|
224
|
0
|
0,4
|
10
|
С4H10
|
|
8) С4H10 = С4H8 + Н2
|
0
|
224
|
6
|
3
|
0,1
|
С4H8
|
|
9) С4H10 = С4H8 + Н2
|
232
|
0
|
10
|
0,3
|
1
|
Н2
|
|
10) 2НF = Н2 + F2
|
40
|
10
|
0
|
0,5
|
10
|
НF
|
|
11) 2НF = Н2 + F2
|
0
|
8
|
76
|
0,8
|
0,1
|
Н2
|
|
12) 2НF = Н2 + F2
|
80
|
0
|
152
|
0,9
|
1
|
F2
|
|
13) С2H2 + Н2 = С2Н4
|
52
|
10
|
0
|
10
|
10
|
С2H2
|
|
14) С2H2 + Н2 = С2Н4
|
0
|
8
|
56
|
1
|
0,1
|
Н2
|
|
15) С2H2 + Н2 = С2Н4
|
104
|
0
|
122
|
4
|
1
|
С2Н2
|
|
16) С2H4 = С2H2 + Н2
|
56
|
52
|
0
|
6
|
10
|
С2H4
|
|
17) С2H4 = С2H2 + Н2
|
0
|
104
|
8
|
3
|
0,1
|
С2H4
|
|
18) С2H4 = С2H2 + Н2
|
112
|
0
|
10
|
5
|
1
|
Н2
|
|
19) N2 + О2 = 2 NO
|
56
|
128
|
0
|
6
|
10
|
N2
|
|
20) N2 + О2 = 2 NO
|
112
|
0
|
60
|
7
|
0,1
|
О2
|
|
21) N2 + О2 = 2 NO
|
0
|
64
|
30
|
8
|
1
|
NO
|
|
22) 2 NO = N2 + О2
|
90
|
56
|
0
|
9
|
10
|
NO
|
|
23) 2 NO = N2 + О2
|
180
|
0
|
64
|
0,2
|
0,1
|
N2
|
|
24) 2 NO = N2 + О2
|
0
|
112
|
128
|
0,1
|
1
|
О2
|
|
25) 2НCl = Н2 + Cl2
|
73
|
4
|
0
|
1
|
10
|
НCl
|
|
26) 2НCl = Н2 + Cl2
|
146
|
0
|
71
|
0,4
|
0,1
|
Н2
|
|
27) 2НCl = Н2 + Cl2
|
0
|
10
|
142
|
0,1
|
1
|
Cl2
|
|
28) С5H12 = С5H10 + Н2
|
144
|
140
|
0
|
0,3
|
10
|
С5H12
|
|
29) С5H12 = С5H10 + Н2
|
288
|
0
|
10
|
0,4
|
0,1
|
С5H10
|
|
30) С5H12 = С5H10 + Н2
|
0
|
280
|
20
|
10
|
1
|
Н2
|
Задание 3
Ниже в таблице приведены данные по температурам кипения растворов (Ткип), состоящих из веществ А и В, Х – мольная доля (%) вещества А в растворе, У – мольная доля (%) вещества А в парах.
1. Построить диаграмму состояния «состав-температура кипения».
2. Определить:
· кривые жидкости и пара;
· какие области на диаграмме гомогенные, а какие гетерогенные;
· температуру кипения чистых веществ А и В;
· к какому типу растворов относится данная система (идеальному или азеотропному), ответ обосновать;
· температуру кипения раствора, содержащего 30 мольных доль (%) вещества А, и состав первых пузырьков пара при этом;
· температуру конденсации паров, содержащих 20 мольных доль (%) вещества В, и состав первых капель жидкости при этом;
· можно ли получить при дистилляции или ректификации данной системы чистые вещества. Какие компоненты будет содержать дистиллят, а какие кубовый остаток?
......
Задание 4
Определить давление паров воды над Х% (масс) водным раствором А при температуре Т=1000С, считая раствор идеальным.
|
№ п/п
|
Х% (масс)
|
Водный раствор А
|
|
1
|
5
|
Ацетон (СН3СОСН3)
|
|
2
|
3
|
Метанол (СН3ОН)
|
|
3
|
3
|
Глюкоза (С6Н12О6)
|
|
4
|
4
|
Уксусная кислота (СН3СООН)
|
|
5
|
6
|
Пропиловый спирт (С3Н7ОН)
|
|
6
|
2
|
Этиловый спирт (С2Н5ОН)
|
|
7
|
3
|
Сахар (С12Н22О11)
|
|
8
|
6
|
Фруктоза (С6Н12О6)
|
|
9
|
5
|
Синильная кислота (НСN)
|
|
10
|
4
|
Изопропиловый спирт (С3Н8О)
|
|
11
|
2
|
Муравьиная кислота (НСООН)
|
|
12
|
3
|
Оксид серы (Vl) (SO3)
|
|
13
|
4
|
Перекись водорода (Н2О2)
|
|
14
|
3
|
Бром (Br2)
|
|
15
|
3
|
Этиловый спирт (С2Н5ОН)
|
|
16
|
5
|
Глюкоза (С6Н12О6)
|
|
17
|
3
|
Ацетон (СН3СОСН3)
|
|
18
|
5
|
Изопропиловый спирт (С3Н8О)
|
|
19
|
4
|
Оксид серы (Vl) (SO3)
|
|
20
|
3
|
Муравьиная кислота (НСООН)
|
|
21
|
5
|
Уксусная кислота (СН3СООН)
|
|
22
|
2
|
Метанол (СН3ОН)
|
|
23
|
2
|
Бром (Br2)
|
|
24
|
3
|
Синильная кислота (НСN)
|
|
25
|
5
|
Перекись водорода (Н2О2)
|
|
26
|
5
|
Этиловый спирт (С2Н5ОН)
|
|
27
|
6
|
Муравьиная кислота (НСООН)
|
|
28
|
6
|
Изопропиловый спирт (С3Н8О)
|
|
29
|
5
|
Глюкоза (С6Н12О6)
|
|
30
|
4
|
Перекись водорода (Н2О2)
|
Задание 5
Определить знак изменения объема, энтропии, теплоты фазового превращения и dР/dТ (или dТ/dР) для процесса А:
|
№п/п
|
Процесс А
|
|
1
|
Н2О(пар) ® Н2О(жидкость)
|
|
2
|
Н2О(пар) ® Н2О(кристалл)
|
|
3
|
Н2О(жидкость) ® Н2О(кристалл)
|
|
4
|
Н2О(кристалл) ® Н2О(пар)
|
|
5
|
Н2О(кристалл) ® Н2О(жидкость)
|
|
6
|
SO3 (жидкость) ® SO3 (пар)
|
|
7
|
SO3 (жидкость) ® SO3 (кристалл)
|
|
8
|
СН3ОН(пар) ® СН3ОН(жидкость)
|
|
9
|
СН3ОН(пар) ® СН3ОН(кристалл)
|
|
10
|
СО2 (кристалл) ® СО2 (пар)
|
|
11
|
СО2 (кристалл) ® СО2 (жидкость)
|
|
12
|
Н2S (жидкость) ® Н2S (пар)
|
|
13
|
Н2S (жидкость) ® Н2S (кристалл)
|
|
14
|
Н2S (пар) ® Н2S (жидкость)
|
|
15
|
SO3 (жидкость) ® SO3 (пар)
|
|
16
|
Н2О(пар) ® Н2О(жидкость)
|
|
17
|
СО2 (кристалл) ® СО2 (пар)
|
|
18
|
Н2S (жидкость) ® Н2S (пар)
|
|
19
|
Н2О(кристалл) ® Н2О(жидкость)
|
|
20
|
Н2О(жидкость) ® Н2О(кристалл)
|
|
21
|
Н2S (жидкость) ® Н2S (кристалл)
|
|
22
|
СО2 (кристалл) ® СО2 (жидкость)
|
|
23
|
СН3ОН(пар) ® СН3ОН(кристалл)
|
|
24
|
Н2S (пар) ® Н2S (жидкость)
|
|
25
|
Н2О(жидкость) ® Н2О(кристалл)
|
|
26
|
Н2О(пар) ® Н2О(жидкость)
|
|
27
|
SO3 (жидкость) ® SO3 (кристалл)
|
|
28
|
Н2S (жидкость) ® Н2S (пар)
|
|
29
|
СО2 (кристалл) ® СО2 (пар)
|
|
30
|
SO3 (жидкость) ® SO3 (пар)
|
Задание 6
Определить температуру замерзания Х% (масс) водного раствора А, если кажущаяся степень ионизации соли в данном растворе a = У.
|
№
п/п
|
Х% (масс)
|
Водный раствор А
|
a = У
|
|
1
|
5
|
Сульфат натрия
|
0,95
|
|
2
|
4
|
Хлорид натрия
|
0,90
|
|
3
|
3
|
Хлорид бария
|
0,92
|
|
4
|
2
|
Хлорид алюминия
|
0,94
|
|
5
|
3
|
Сульфат алюминия
|
0,96
|
|
6
|
4
|
Сульфат меди (ll)
|
0,95
|
|
7
|
5
|
Фосфат натрия
|
0,92
|
|
8
|
6
|
Карбонат калия
|
0,94
|
|
9
|
4
|
Иодид калия
|
0,96
|
|
10
|
5
|
Сульфат железа (III)
|
0,92
|
|
11
|
5
|
Хлорид натрия
|
0,95
|
|
12
|
4
|
Иодид бария
|
0,92
|
|
13
|
3
|
Бромид меди (II)
|
0,94
|
|
14
|
6
|
Нитрат кальция
|
0,95
|
|
15
|
5
|
Нитрат железа (III)
|
0,90
|
|
16
|
5
|
Иодид бария
|
0,92
|
|
17
|
6
|
Хлорид натрия
|
0,90
|
|
18
|
4
|
Сульфат алюминия
|
0,96
|
|
19
|
2
|
Фосфат натрия
|
0,92
|
|
20
|
3
|
Сульфат меди (ll)
|
0,95
|
|
21
|
3
|
Карбонат калия
|
0,94
|
|
22
|
6
|
Иодид калия
|
0,96
|
|
23
|
2
|
Сульфат железа (III)
|
0,92
|
|
24
|
6
|
Хлорид натрия
|
0,95
|
|
25
|
2
|
Иодид бария
|
0,92
|
|
26
|
2
|
Сульфат натрия
|
0,95
|
|
27
|
5
|
Хлорид натрия
|
0,90
|
|
28
|
6
|
Хлорид бария
|
0,92
|
|
29
|
3
|
Хлорид алюминия
|
0,94
|
|
30
|
6
|
Сульфат алюминия
|
0,96
|
Задание 7
По данным таблицы для приведенного электролита с указанной концентрацией рассчитать эквивалентную электропроводность раствора, константу диссоциации электролита и рН раствора с учетом значений предельной подвижности соответствующих электролиту катионов и анионов. Все данные приведены для 180С.
|
Вариант
|
Электролит
|
Концентрация, С, моль/л
|
Удельная электропроводность,
χ·104,
Ом-1·м-1
|
Предельная подвижность, λ0·104, Ом-1·м2·моль-1
|
|
катиона
|
аниона
|
|
1
|
СН3СООН
|
0,050
|
0,0318
|
315
|
34
|
|
2
|
СН3СООН
|
0,167
|
0,0584
|
315
|
34
|
|
3
|
СН3СООН
|
0,837
|
0,1225
|
315
|
34
|
|
4
|
СН3СООН
|
1,688
|
0,1526
|
315
|
34
|
|
5
|
СН3СООН
|
2,546
|
0,1619
|
315
|
34
|
|
6
|
СН3СООН
|
3,415
|
0,1605
|
315
|
34
|
|
7
|
С2Н5СООН
|
0,135
|
0,0479
|
315
|
29,5
|
|
8
|
С2Н5СООН
|
0,678
|
0,0925
|
315
|
29,5
|
|
9
|
С2Н5СООН
|
1,376
|
0,1113
|
315
|
29,5
|
|
10
|
С2Н5СООН
|
2,062
|
0,1099
|
315
|
29,5
|
|
11
|
NH4OH
|
0,0001
|
0,00066
|
64
|
174
|
|
12
|
NH4OH
|
0,0005
|
0,0019
|
64
|
174
|
|
13
|
NH4OH
|
0,001
|
0,0028
|
64
|
174
|
|
14
|
NH4OH
|
0,005
|
0,0066
|
64
|
174
|
|
15
|
NH4OH
|
0,010
|
0,096
|
64
|
174
|
|
16
|
СН3СООН
|
0,050
|
0,0318
|
315
|
34
|
|
17
|
СН3СООН
|
0,167
|
0,0584
|
315
|
34
|
|
18
|
СН3СООН
|
0,837
|
0,1225
|
315
|
34
|
|
19
|
СН3СООН
|
1,688
|
0,1526
|
315
|
34
|
|
20
|
СН3СООН
|
2,546
|
0,1619
|
315
|
34
|
|
21
|
СН3СООН
|
3,415
|
0,1605
|
315
|
34
|
|
22
|
С2Н5СООН
|
0,135
|
0,0479
|
315
|
29,5
|
|
23
|
С2Н5СООН
|
0,678
|
0,0925
|
315
|
29,5
|
|
24
|
С2Н5СООН
|
1,376
|
0,1113
|
315
|
29,5
|
|
25
|
С2Н5СООН
|
2,062
|
0,1099
|
315
|
29,5
|
|
26
|
NH4OH
|
0,0001
|
0,00066
|
64
|
174
|
|
27
|
NH4OH
|
0,0005
|
0,0019
|
64
|
174
|
|
28
|
NH4OH
|
0,001
|
0,0028
|
64
|
174
|
|
29
|
NH4OH
|
0,005
|
0,0066
|
64
|
174
|
|
30
|
NH4OH
|
0,010
|
0,096
|
64
|
174
|
Задание 8
Ниже приведены зависимости эквивалентной электропроводности электролитов от концентрации при Т=25 0С. Графически доказать, какой это электролит:
а) КОН или НСl;
б) LiOH или NaOH, и что является сильным электролитом.
8а-соответствует четной цифре зачетной книжки
8б-соответствует нечетной цифре зачетной книжки
а)
|
С (экв/л)
|
0,001
|
0,005
|
0,020
|
0,050
|
|
l (Ом-1× см2 × экв-1)
|
130,51
|
127,5
|
121,4
|
115,2
|
б)
|
С (экв/л)
|
0,020
|
0,040
|
0,070
|
0,090
|
|
l (Ом-1× см2 × экв-1)
|
233,9
|
225,1
|
217,5
|
213,4
|
Задание 9
Дать обоснованный ответ на вопрос, соответствующий номеру варианта:
1. Химическая термодинамика и ее особенности.
2. Термодинамическая система.
3. Термодинамические параметры. Интенсивные и экстенсивные.
4. Термодинамические процессы. Равновесные и неравновесные.
5. I-ый закон термодинамики. Математическое выражение и формулировка.
6. Теплота, работа. Состояние системы. Функция состояния и функция процесса.
7. Связь между энтальпией (Δ Н) и внутренней энергией (Δ U).
8. Тепловой эффект. Закон Гесса.
9. Теплоемкость. Истинная теплоемкость. Удельная и мольная теплоемкости.
10. Теплота образования. Определение тепловых эффектов по теплоте образования.
11. Экспериментальное определение теплоты образования. Калориметр.
12. Теплота сгорания. Определение теплового эффекта по теплоте сгорания.
13. Зависимость тепловых эффектов от температуры. Уравнение Кирхгофа.
14. Приближенное и точное интегрирование уравнения Кирхгофа.
15. II-ой закон термодинамики. Математическое выражение и формулировки.
16. Энтропия и термодинамическая вероятность.
17. Процессы в неизолированных системах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца.
18. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Константа равновесия.
19. Зависимость константы равновесия Кр и Кс от температуры. Уравнение Вант-Гоффа. Анализ.
20. Зависимость константы равновесия КN от давления. Принцип Ле-Шателье.
21. Фазовое равновесие. Фаза, компонент, число степеней свободы. Правило фаз Гиббса.
22. Давление пара твердых и жидких тел. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Диаграмма состояния воды.
23. Растворы. Идеальные и неидеальные. Закон Рауля.
24. Законы Коновалова. Диаграммы состояния "состав-температура кипения" и "состав-общее давление".
25. Повышение температуры кипения раствора. Эбулиоскопия.
26. Понижение температуры замерзания раствора. Криоскопия.
27. Перегонка и ректификация.
28. Растворы электролитов. Сильные и слабые. Степень диссоциации. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.
29. Удельная и эквивалентная электропроводности. Зависимость их от концентрации электролита. Уравнение Кольрауша.
30. Процессы в неизолированных системах. Энергия Гиббса и Гельмгольца. |
