СТРОЕНИЕ АТОМОВ

1. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми    номерами 9 и 28. К какому электронному семейству относятся каждый из этих элементов?

2. Напишите электронные формулы атомов фосфора и ванадия. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

3. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, p-, d- и f- орбитали данного энергетического уровня? Почему?

4. Напишите электронные формулы атомов марганца и селена. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

5. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4s или 3d; 5s или 4p? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 21.

6. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 17 и 29. У последнего происходит провал одного 4s- электрона на 3d- подуровень. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

7. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4d или 5s; 6s или 5p? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 43.

8. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 21 и 23. Сколько свободных 3d – орбиталей в атомах этих элементов?

9. Квантовые числа для электронов внешнего энергетического уровня атомов некоторого элемента имеют следующие значения: n = 4; l = 0; m_l = 0; m_s = ±½. Напишите электронную формулу атома этого элемента и определите, сколько свободных 3d орбиталей он содержит?

10. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 17 и 29. Какие электроны этих атомов являются валентными?

11. Какие из электронных формул, отражающих строение невозбужденного атома некоторого элемента неверны: а) 1s²2s²2p⁵3s¹; б) 1s²2s²2p⁶; в) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴; г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² д) 1s²2s²2p⁶3s²3d²? Атомам каких элементов отвечают правильно составленные электронные формулы?

12. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 9 и 28. К какому электронному семейству относятся каждый из этих элементов?

13. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 45 и 53. Какие электроны этих атомов являются валентными?

14. Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число m_i при орбитальном квантовом числе l = 0; 1; 2 и 3? Какие элементы в периодической системе носят название s-, p-, d- и f- элементов? Приведите примеры.

15. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, m_l и m_s, характеризирующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атома магния?

16. Чем отличается последовательность в заполнении атомных орбиталей у атомов d- элементов от последовательности заполнения их у атомов s- и p- элементов? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 46, учитывая, что, находясь в пятом периоде, атомы этого элемента на пятом энергетическом уровне не содержат ни одного электрона.

17. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 24 и 33, учитывая, что, у первого происходит провал одного 4s- электрона на 3d- подуровень. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

18. Значения какого квантового числа определяют число s-, p-, d- и f- орбиталей на энергетическом уровне? Сколько всего s-, p- и d- электронов в атоме кобальта?

19. В чем заключается принцип несовместимости Паули? Может ли быть на каком-нибудь подуровне атома  p⁷- и  d¹²- электронов? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22 и укажите его валентные электроны.

20. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 32 и 42, учитывая, что, у последнего происходит провал одного 5s- электрона на 4d- подуровень. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

21. Исходя из положения германия, цезия и технеция в периодической системе составьте формулы следующих соединений: мета- и ортогерманиевой кислот, дигидрофосфата цезия и оксида технеция, отвечающего его высшей степени окисления. Изобразите графически формулы этих соединений.

22. Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выражается? Как изменяется восстановительная активность s- и  p- элементов в группах периодической системе с увеличением порядкового номера? Почему?

23. Что такое электроотрицательность? Как изменяется электроотрицательность p- элементов в периоды; в группе периодической системе с увеличением порядкового номера?

24. Исходя из положения германия, молибдена и рения в периодической системе составьте формулы следующих соединений: водородного соединения германия, рениевой кислоты и оксида молибдена, отвечающего его высшей степени окисления. Изобразите графически формулы этих соединений.

25. Что такое сродство к электрону? В каких единицах оно выражается? Как изменяется окислительная активность металлов в периоде и  в группе периодической системы с увеличением порядкового номера? Ответ мотивируйте строением атома соответствующего элемента.

26. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающего его высшей степени окисления. Как изменяется химический характер этих соединений при переходе от натрия к хлору?

27. Какой из элементов четвертого периода- ванадий или мышьяк- обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте исходя из строения атомов данных элементов.

28. Какие элементы образуют газообразные соединение с водородом? В каких группах периодической системы находятся эти элементы? Составьте формулы водородных и кислородных соединений хлора, теллура и сурьмы, отвечающих их низшей и высшей степеням окисления.

29. У какого элемента четвертого периода- хрома или селена- сильнее выражены металлические свойства? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте исходя из строениям атомов хрома или селена.

30. Какую низшую степень окисления проявляют хлор, сера, азот и углерод? Почему? Составьте формулы соединений алюминия с данными элементами в этой их степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

31. У какого из p- элементов пятой группы периодической системы - фосфора или сурьмы - сильнее выражены металлические свойства? Какой из водородных соединений данных элементов более сильный восстановитель? Ответ мотивируйте строением атомов этих элементов.

32. Исходя из положения металла в периодической системе дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидрооксидов более сильное основание: Ba(OH)₂ или Mg(OH)₂; Ca(OH)₂ или Fe(OH)₂; Cd(OH)₂ или Sr(OH)₂ ?

33. Почему марганец проявляет металлические свойства, а хлор - неметаллические? Ответ мотивируйте строением атомов этих элементов. Напишите формулы оксидов и гидрооксидов хлора и марганца.

34. Какую низшую степень окисления проявляют водород, фтор, сера и азот? Почему? Составьте формулы соединений кальция с данными элементами в этой их степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

35. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют кремний, мышьяк, селен и хлор? Почему? Составьте формулы соединений  данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

36. К какому семейству относятся элементы, в атомах которых последний электрон поступает на 4f- и на 5f- орбитали? Сколько элементов включает каждое из этих семейств? Как отражается на свойствах этих элементов электронное строение их атомов?

37. Атомные веса элементов в периодической системе непрерывно увеличиваются, тогда как их свойства простых веществ изменяются периодически. Чем это можно объяснить?

38. Какова современная формулировка периодического закона? Объясните, почему в периодической системе элементов аргон, кобальт, теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, йодом и протактинием, хотя и имеют больший атомный вес?

39.  Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод? Почему? Составьте формулы оксидов  данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

40. Какую высшую степень окисления могут проявлять германий, ванадий, марганец и ксенон? Почему? Составьте формулы оксидов  данных элементов, отвечающих этой степени окисления.

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛ.

КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА.

41. Какую химическую связь называют ковалентной? Чем можно объяснить направленность ковалентной связи? Как метод валентных связей (ВС) объясняет строение молекулы воды?

42. Какая ковалентная связь называется неполярной и какая полярной? Что служит количественной мерой полярности ковалентной связи?  Составьте электронные схемы строения молекул N₂ , H₂O , HI. Какие из них являются диполями?

43. Какой способ образования ковалентной связи называется донорно-акцепторным? Какие химические связи имеются в ионах NH⁺₄ и BF^-₄? Укажите донор и акцептор.

44. Как метод валентных связей (ВС) объясняет линейное строение молекулы BeCl₂ и тетраэдрическое – СН₄?

45. Какая ковалентная связь называется s- связью и какая p- связью? Разберите на примере строения молекулы азота.

46. Сколько неспаренных электронов имеет атом хлора в нормальном и возбужденном состояниях? Распределите эти электроны по квантовым ячейкам. Чему равна валентность хлора, обусловленная неспаренными электронами? Как метод валентных связей (ВС) объясняет строение молекулы хлороводорода?

47. Распределите электроны атома серы по квантовым ячейкам. Сколько неспаренных электронов имеют ее атомы в нормальном и возбужденном состояниях? Чему равна  валентность серы, обусловленная неспаренными электронами? Как метод валентных связей (ВС) объясняет строение молекулы сероводорода?

48. Что называется дипольным моментом? Какая из молекул HCl, HBr, HI имеет наибольший дипольный момент? Почему?

49. Какие кристаллические структуры называются ионными, молекулярными и металлическими? Кристаллы каких веществ: алмаз, хлорид натрия, диоксид углерода, цинк - имеют указанные структуры?

50. Составьте электронные схемы строения молекул Cl₂ , H₂Se , CCl₄ . В каких молекулах ковалентная связь является полярной? Как метод валентных связей (ВС) объясняет угловое строение молекулы H₂Se?

51. Чем отличается структура кристаллов NaCl от структуры кристаллов натрия? Какай вид связи осуществляется в этих кристаллах? Какие кристаллические решетки имеют натрий и NaCl? Чему равно координационное число натрия в этих решетках?

52. Какая химическая связь называется водородной? Между молекулами каких веществ она образуется? Почему H₂O и HF, имея меньший молекулярный вес, плавятся и кипят при более высоких температурах, чем их аналоги.

53. Какая химическая связь называется ионной? Каков механизм ее образования? Какие свойства ионной связи отличают ее от ковалентной? Приведите два примера типичных ионных соединений. Напишите уравнения превращения соответствующих ионов в нейтральные атомы.

54. Что следует понимать под степенью окисления атома? Определите степень окисления атома углерода и его валентность, обусловленную числом неспаренных электронов в соединениях CH₄ , CH₃OH , HCOOH , CO₂ .

55. Какие силы молекулярного взаимодействия называются ориентационными, индукционными и дисперсионными? Когда возникают и какова природа этих сил?

56.  Как метод валентных связей (ВС) объясняет линейную структуру молекулы СО₂? Сколько d и p-связей и за счет каких электронов образует углерод в этой молекуле? Имеет ли молекула СО₂ диполь? Почему?

57. Какие электроны атома бора участвуют в образовании ковалентных связей? Как метод валентных связей (ВС) объясняет симметричную треугольную форму молекулы BF₃ ?

58. Как метод валентных связей (ВС) объясняет тетраэдрическое строение молекулы СCl₄? Имеет ли молекула CCl₄ диполь? Почему?

59. Что называется дипольным моментом? В каких единицах он выражается? Какие из молекул HF, HCl, HBr, HJ имеют наибольший диполь? Ответ мотивируйте исходя из электроотрицательности соответствующих элементов.

60. Что такое гибридизация валентных орбиталей? Какое строение имеют молекулы типа AB_n, если связь образуется за счет sp-, sp²-, sp³- гибридизации орбиталей атома А? Приведите примеры химических соединений.

Энергетика химических процессов

 (Термохимические расчеты)

61. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления одного моля Fe₂O₃ металлическим алюминием.

Ответ: –847,7 кДж.

62. Газообразный этиловый спирт C₂H₅OH можно получить при взаимодействии этилена C₂H_4(г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: –45,76 кДж.

63. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (+2) водородом исходя из следующих термохимических уравнений:

FeO_(к) + СО_(г) = Fe_(к) + CO_2(к); DН = –13,18 кДж;

СО_(г) + ¹/₂О_2(г) = СО_2(г); DН = –283,0 кДж;

Н_2(г)+¹/₂О_2(г) = Н₂О_(г); DН= –241,83 кДж.

Ответ: +27,99 кДж.

64. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод CS_2(к). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: +65,43 кДж.

65. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО_(г) и водородом, в результате которой образуются СН_4(г) и Н₂О_(г). Сколько теплоты выделится при этой реакции?

Ответ: 206,16 кДж.

66. При взаимодействии газообразных метана и сероводорода образуются сероуглерод CS_2(г) и водород. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: +230,43 кДж.

67. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия?

Ответ: 78,97 кДж.

68. Вычислите теплоту образования метана исходя из следующих термохимических уравнений:

Н_2(г) + ¹/₂О_2(г) = Н₂О_(ж); DН = –285,84 кДж;

С_(к)+О_2(г) = СО_2(г); DН = –393,51 кДж;

СН₄ + 2О_2(г) = 2Н₂О_(ж) + СО_2(г); DН = –890,31 кДж;

Ответ: –74,88 кДж.

69. Вычислите теплоту образования гидроксида кальция исходя из следующих термохимических уравнений:

Са_(к) + ¹/₂О_2(г) = СаО_(к); DН = –635,60 кДж;

Н_2(г)+¹/₂О_2(г) = Н₂О_(ж); DН = –285,84 кДж;

СаО_(к) + Н₂О_(ж) = Са(ОН)_2(к); DН = –65,06 кДж;

Ответ: –986,50 кДж.

70. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен –3135,58 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С₆Н_6(ж).

Ответ: +49,03 кДж.

71. При взаимодействии трех молей оксида азота N₂О с аммиаком образуются азот и пары воды. Тепловой эффект реакции равен –877,76 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования N₂О_(г).

Ответ: +81,55 кДж.

72. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и моноксид азота NO_(г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите тепловой эффект в расчете на один моль NH_{3 (г)}.

Ответ: –226,18 кДж.

73. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением: СН₃ОН_(ж) + ³/₂О_2(г) = СО_2(г) + 2Н₂О_(ж); DН = ? Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования СН₃ОН_(ж) равно +37,4 кДж.

Ответ: –726,62 кДж.

74. Напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этилового спирта, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С₂Н₅ОН_(ж), если известно, что при сгорании 11,5 г его выделилось 308,71 кДж теплоты.

Ответ: –277,67 кДж.

75. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением: С₆Н_6(ж) + 7×¹/₂О_2(г) = 6СО_2(г) +ЗН₂О_(г); DН=? Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования бензола равна +33,394 кДж.

Ответ:-3135,58 кДж.

76. Вычислите тепловой эффект напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этана С₂Н_6(г), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 1 м³ этана в пересчете на нормальные условия?

Ответ: 63742,86 кДж.

77. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением: 4NH_3(г) + 3O_2(г) = 2N_2(г) + 6Н₂О_(ж); DН= –1530,28 кДж. Вычислите теплоту образования NH_3(г).

Ответ: –46,19 кДж.

78. Теплота растворения безводного хлорида стронция SrCl₂ равна -47,70 кДж, а теплота растворения кристаллогидрата SrCl₂×6H₂O равна +30,96 кДж. Вычислите теплоту гидратации SrCl₂ .

Ответ: –78,66 кДж.

79. Теплоты растворения сульфата меди CuSO₄ и медного купороса CuSO₄×5H₂O соответственно равны –66,11 кДж и +11,72 кДж. Вычислите теплоту гидратации CuSO₄ .

Ответ: –77,83 кДж.

80. При получении одного грамм- эквивалента кальция из СаО_(к) и H₂O_(ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования оксида кальция.

Ответ: –635,6 кДж.

Направление самопроизвольных процессов

81. Теплоты образования DН°₂₉₈ оксида и диоксида азота соответственно равны +90,37 кДж и +33,85 кДж. Определите DS°₂₉₈ и DG°₂₉₈ для реакций получения NO и NO₂ из простых веществ. Можно ли получить эти оксиды при стандартных условиях? Какой из оксидов образуется  при высокой температуре? Почему?

Ответ: +11,94 Дж/моль×К; –60,315 Дж/моль×К; +86,81 кДж; +51,82 кДж.

82. При какой температуре наступит равновесие системы 4НСl_(г)+О_2(г) ⇄ 2H₂О_(г) + 2Cl_2(г); DН = –114,42 кДж? Что в этой системе является более сильным окислителем: хлор или кислород и при каких температурах?

Ответ; 891 К.

83. Восстановление Fe₃О₄ оксидом углерода идет по уравнению Fe₃О_4(к) + СО_(г) = 3FeO_(к) + СО_2(г). Вычислите DG°₂₉₈ и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно DS°₂₉₈ в этом процессе?

Ответ:+24,19 кДж; +31,34 Дж/моль×К .

84. Реакция горения ацетилена идет по уравнению

С₂Н_2(г) = ⁵/₂О_2(г) = 2СО_2(г) + Н₂О_(ж)

Вычислите DG°₂₉₈ и DS°₂₉₈ объясните уменьшение энтропии  в  результате  этой  реакции.

Ответ: –1235,15 кДж; –216,15 Дж/моль×К.

85. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите DS°₂₉₈ для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.

Ответ: а) 118,78 Дж/моль×К; б) –3,25 Дж/моль×К.

86. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция, протекающая до уравнению:

Н_2(г) + СО_2(г) = СО_(г) + Н₂О_(ж);  DН = –2,85 кДж.

Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите DG⁰₂₉₈ этой реакции.

Ответ: +19,91 кДж.

87. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе:

2NO_(г) + O_2(г) ⇄ 2NO_2(г)

Ответ мотивируйте, вычислив DG⁰₂₉₈ прямой реакции.  

Ответ:–69,70 кДж.   

88. Исходя из значений стандартных теплот образований и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG⁰₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению

NH_3(г) + HCI_(г) = NH₄Cl_(к)

Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?

Ответ:–92,08 кДж.

89. При какой температуре наступит равновесие системы

СО_(г) + 2H_2(г) = СН₃ОН_(ж); DН = –128,05 кДж?

Ответ: » 385,5 К.

90. Эндотермическая реакция взаимодействия метана с диоксидом углерода протекает по уравнению:

СН_4(г) + СО_2(г) = 2СО_(г) + 2Н_2(г); DН=+247,37 кДж.

При какой температуре начнется эта реакция?

Ответ: » 961,9 К.

91. Определите DG⁰₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению:

4NH_3(г) + 5O_2(г) = 4NO_(г) +6Н₂О_(г)

Вычисления сделайте на оснований стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий cоответствующих веществ. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ: –957,77 кДж.

92. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG°₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению:

СО_2(г) + 4Н_2(г) = СН_4(г) + 2Н₂О_(ж)

Возможна ли такая реакция при стандартных условиях?

Ответ:–130,89 кДж.

93. Вычислите изменение энтропии в результате реакции образования аммиака из азота и водорода. При расчете можно исходить из S°₂₉₈ соответствующих газов, так как DS с изменением температуры изменяется незна­чительно. Чем можно объяснить отрицательные значения DS?

Ответ: –198,26 кДж/моль×K.

94. Какие из карбонатов: BeCO₃ , СаСО₃  или BàCO₃ – можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идет наиболее энергичнее? Вывод сделайте, вычислив DG°₂₉₈ реакций.

Ответ:  +31,24  кДж; –130,17 кДж; –216,02 кДж.

95. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG°₂₉₈ реакций, протекающей по уравнению

СО_(г) + ЗН_2(г) = СН_4(г) + Н₂О_(г)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Ответ:–142,16 кДж.

96. Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравнению

Н_2(г) +S_ромб =H₂S_(г); DН=–20,15 кДж.

Исходя из значений S°₂₉₈ соответствующих веществ определите DS°₂₉₈ и DG°₂₉₈  для этой реакции.

Ответ: +43,15 Дж/моль×K; –33,01 кДж.   

97. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG°₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению

С₂Н_4(г) + 3О_2(г) = 2СО_2(г) + 2Н₂О_(ж)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях ?

Ответ: –1331,21 кДж

98. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe₃O₄ , протекающая по уравнению

Fe₃O_4(к) + CO_(г) = 3FeO_(к) + CO_2(г); DH = +34,55 кДж.

Ответ: 1102,4 К.

99. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающих по уравнениям:

PCl_5(г) = PCl_3(г) + Cl_2(г); DH = +92,59 кДж.

Ответ: 509 К.

100. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям

2СН_4(г) = С₂Н_2(г) + 3Н_2(г)

N_2(г) + 3Н_2(г) = 2NН_3(г)

С_графит + О_2(г) = СО_2(г)

Почему в этих реакциях DS°₂₉₈ > 0; < 0; @ 0?

Ответ: 220,21 Дж/моль×K; –198,26 Дж/моль×K; 2,93 кДж/моль×K.

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

101. Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям:

а) S_(к) + О_2(г) = SO_2(г); б) 2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_3(г). Как изменяются скорости этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в 4 раза?

102. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃. Как изменится скорость прямой реакции – образования аммиака, если увеличить концентрацию водорода в 3 раза? 

123. Реакция идет по уравнению N₂ + О₂ ⇄ 2NО. Концентрации исходных веществ до начала реакции были: [N₂] = 0,049 моль/л; [O₂] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ в момент, когда [NO] стала равной 0,005 моль/л.

Ответ: [N₂] = 0,0465 моль/л; [O₂] = 0,0075 моль/л.

104. Реакция идет по уравнению N₂ + 3H₂ = 2NH₃. Концентрации участвующих в ней веществ были: [N₂] = 0,80 моль/л; [H₂] = 1,5 моль/л; [NH₃] = 0,10 моль/л. Вычислите концентрацию водорода и аммиака, когда [N₂] стала равной 0,50 моль/л.

Ответ: [NH₃] = 0,70 моль/л; [H₂] = 0,60 моль/л.

105. Реакция идет по уравнению Н₂ + I₂ = 2HI. Константа скорости этой реакции при 508 °С равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ были: [H₂] = 0,04 моль/л; [I₂] = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и скорость ее, когда [H₂] стала равной 0,03 моль/л.

Ответ: 3,2 10^–4; 1,92 10^–4.

106. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80°С. Температурный коэффициент скорости реакции равен трем.

107. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60 град, если температурный коэффициент скорости данной реакции равен двум?

108. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при понижении температуры на 30 град, если температурный коэффициент скорости данной реакции равен трем?

109. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃. Как изменится скорость прямой реакции – образования серного ангидрида, если увеличить концентрацию SO₂ в 3 раза?

110. Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы СН₄ + СО ⇄ 2Н₂. Как следует изменить температуру и давление, чтобы повысить выход водорода? Прямая реакция – образования водорода эндотермическая.

111. Реакция идет по уравнению 2NO + O₂ = 2NO₂. Концентрации исходных веществ были: [NO] = 0,03 моль/л; [O₂] = 0,05 моль/л. Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию кислорода до 0,10 моль/л и концентрацию NO до 0,06 моль/л?

112. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы: СО₂ + С = 2СО. Как изменится скорость прямой реакции – образования СО, если концентрацию СО₂ уменьшить в четыре раза? Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО?

113. Напишите выражение для константы равновесия гетерогенной системы С + Н₂О_(г) ⇄ СО + Н₂. Как следует изменить концентрацию и давление, чтобы сместить равновесие в сторону обратной реакции – образования водяных паров?

114. Равновесие гомогенной системы 4НСI_(г) + О_2(г) ⇄ 2Н₂О_(г) +2СI_2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [Н₂О] = 0,14 моль/л; [CI] = 0,14 моль/л; [HCI₂] = 0,20 моль/л; [O₂] = 0,32 моль/л. Вычислите исходные концентрации хлористого водорода и кислорода.

Ответ: [HCI]_исх = 0,48 моль/л; [O₂]_исх = 0,39 моль/л.

115. Вычислите константу равновесия для гомогенной системы СО_(г) + Н₂О_(г) ⇄ СО_2(г) + Н_2(г), если равновесные концентрации реагирующих веществ: [CО] = 0,004 моль/л; [Н₂О] = 0,064 моль/л; [CО₂] = 0,016 моль/л; [Н₂] = 0,016 моль/л.

Ответ: К = 1.

116. Константа равновесия гомогенной системы СО_(г) + Н₂О_(г)⇄ CO_2(г) + Н_2(г) при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации; [CО] = 0,10 моль/л; [Н₂О] = 0,40 моль/л.

Ответ: [CО₂] = [Н₂] = 0,08 моль/л; [CО] = 0,02 моль/л; [Н₂О] = 0,32 моль/л.

117. Константа равновесия гомогенной системы N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ при температуре 400°С равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны: 0,2 моль/л и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрацию азота.

Ответ: 8 моль/л; 8,04 моль/л.

118. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы 2NO + O₂ ⇄ 2NO₂ установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [NO] = 0,2 моль/л; [O₂] = 0,1 моль/л; [NO₂] = 0,1 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию NO и O_2. 

Ответ: К = 2,5: [NO] = 0,3 моль/л; [O₂] = 0,15 моль/л.

119. Почему при изменении давления смещается равновесие системы   N₂ + H₂ ⇄ 2NH₃ и не смещается равновесие системы N₂ + O₂ ⇄ 2NO? Напишите выражения для констант равновесия каждой из данных систем.

120. Исходные концентрации NО и CI₂ и в гомогенной системе 2NO + CI₂ ⇄ 2NOCI составляют соответственно: 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20 % NO.

Ответ: 0,416

СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА

121. Вычислите молярную и нормальную концентрации 20%-ного раствора хлорида кальция, плотность которого 1,178 г/см³.

Ответ:2,1 М; 4,2 н.

122. Чему равна нормальность 30%-ного раствора NaOH, плотность которого 1,328 г/см³?. К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите массовую долю NaOH концентрации полученного раствора.

Ответ: 9,96 н.; 6,3%.

123. К 3 литрам 10%-ного раствора НNO₃ , плотность которого 1,054 г/см³ , прибавили 5 л 2%-ного раствора той же кислоты с плотностью 1,009 г/см³. Вычислите массовую долю НNO₃ и молярную концентрацию полученного раствора, если считать, что его объем равен 8 л.

Ответ: 5,0 %; 0,82 М.

124. Вычислите нормальную и моляльную концентрации 20,8%-ного раствора НNO₃ плотность которого 1,12 г/см³. Сколько граммов кислоты содержится 4 л этого раствора?

Ответ: 3,70 н.; 4,17, 931,8 г.

125. Вычислите молярную, нормальную и моляльную концентрации 16%-ного раствора хлорида алюминия плотность которого 1,149 г/см³.

Ответ: 1,38 М; 4,14 н.; 1,43 м.

126. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см³ 0,3 н раствора Н₂SO₄ прибавить 125 см³ 0,2 н раствора КОН?

Ответ: 0,14 г КОН.

127. Для осаждения в виде AgCI всего серебра, содержащегося в 100 см³ раствора AgNO₃ , потребовалось 50 см³ 0,2 н раствора НCI. Чему равна нормальность раствора AgNO₃ ? Сколько граммов AgCI выпало в осадок?

Ответ: 0,1 н; 1,433 г.

128.  Какой объем 20,01%-ного раствора HCI (плотность 1,100 г/см³) требуется для приготовления 1 л 10,17%-ного раствора (плотность 1,050 г/см³)?

Ответ: 485,38 см³.

129.  Смешали 10 см³  10 %-ного раствора HNO₃ (плотность 1,056 г/см³)  и 100 см³ 30%-ного раствора HNO₃  (плотность 1,184 г/см³). Вычислите массовую долю НNO₃ в полученном растворе.

Ответ:  28,38% 

130.  Какой объем 50%-ного раствора КОН (плотность 1,538 г/см³) требуется для приготовления 3 л 6%-ного раствора (плотность 1,048 г/см³)?

Ответ: 245,5 г/см³.

131.  Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия Na₂CO₃ (плотность 1,105 г/см³) требуется для приготовления 5 л 2%-ного раствора (плотность 1,02 г/см³)?

Ответ: 923,1 см³.

132.  На нейтрализацию 31 см³ 0,16 н раствора щелочи требуется 217 см³ раствора H₂SO₄ . Чему равны нормальность и титр раствора H₂SO₄?

Ответ:0,023 н; 1,127×10^-3 г/см³.

133.  Какой объем 0,3 н раствора кислоты требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0,32 г NaOH в 40 см³?

Ответ: 26,6 см³.

134.  На нейтрализацию 1 л раствора, содержащего 1,4 г КОН, требуется 50 см³ раствора кислоты. Вычислить нормальность раствора кислоты.

Ответ: 0,53 н.

135.  Сколько граммов НNO₃ содержалось в растворе, если на нейтрализацию его потребовалось 35 см³ 0,4 н раствора NaOH? Чему равен титр раствора.

Ответ: 0,882 г, 0,016 г/см³.

136.  Сколько граммов NaNO₃ нужно растворить в 400 г воды, чтобы приготовить  20%-ный раствор?

Ответ: 100 г.

137.  Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40%-ного раствора NaCI. Чему равна массовая доля NaCl в полученном растворе?

Ответ: 32,5%.

138.  Смешали 247 г 62%-ного и 145 г 18%-ного раствора серной кислоты. Какова массовая доля H₂SO₄ в растворе после смешения?

Ответ: 45,72%.

139.  Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Чему равна массовая доля H₂SO₄ в оставшемся растворе?

Ответ: 84%.

140.  Из 19 кг 20%-ного раствора при охлаждении выделялось 400 г соли. Чему равна массовая доля соли в охлажденном растворе?

Ответ:16,7%.

СВОЙСТВА   РАСТВОРОВ

141. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,296 °С. Температура кристаллизации бензола 5,5°С. Криоскопическая константа 5,1 град. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества.

142. Вычислите массовую долю сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в водном растворе, зная температуру кристаллизации раствора (–0,93 °С). Криоскопическая константа воды 1,86 град.

Ответ:14,6%.

143. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH₂)₂CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

144. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С₁₀Н₁₆О в 100 г бензола, кипит при 80,714 °С. Температура кипения бензола 80,2°С. вычислите эбуллиоскопическую константу бензола.

145. Вычислите массовую долю глицерина С₃Н₅(ОН)₃ в водном растворе, зная, что этот раствор кипит при 100,39 °С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

Ответ:6,45%.

146. Вычислите молекулярный вес неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества  в 250 г воды, кристаллизуется при –0,279°С . Криоскопическая константа воды 1,86 град.

147. Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С₁₀Н₈ в бензоле. Температура кипения бензола 80,2 °С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57 град.

Ответ:81,25 °С .

148. Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при –0,465°С.  Вычислите молекулярный вес растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

149. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 3,56 г антрацена С₁₄Н₁₀ в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718 °С . Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,65 °С .

150. Равные весовые количества камфоры С₁₀Н₁₆О и нафталина С₁₀Н₈ растворены в одинаковых количествах бензола. Какой из растворов кипит при более высокой температуре?

151. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна –0,558°С . Вычислите молекулярный вес растворенного вещество. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

152. Сколько граммов анилина С₆Н₅NH₂ следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,53 град? Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12 град.

Ответ: 1,16 г.

153. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного раствора этилового спирта С₂Н₅ОН, зная, что криоскопическая константа воды 1,86 град.

Ответ: –0,82°С .

154. Сколько граммов мочевины (NH₂)₂CO следует растворить 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,465 град?

Ответ: 1,12 г.

155. Вычислите массовую долю глюкозы С₆Н₁₂О₆, в водном растворе зная, что этот раствор кипит при 100,26 °С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

Ответ:8,25%.

156. Сколько граммов фенола С₆Н₅ОН следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,7 град? Криоскопическая константа бензола 5,1 град.

Ответ:3,91 г.

157. Сколько граммов мочевины (NH₂)₂CO, следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась  на 0,26 град? Эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

Ответ: 7,5 г.

158. При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,372 град. Вычислите молекулярный вес растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 град.

159. Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта С₃Н₇ОН, зная, что эбуллиоскопическая константа воды 0,52 град.

Ответ:101,52°С .

160. Вычислите массовую долю метанола СН₃ОН в водном растворе, температура кристаллизации которого –2,79°С . Криоскопическая константа воды 1,86 град.

Ответ: 4,58%.

ИОННЫЕ РЕАКЦИИ ОБМЕНА

161. Составьте  молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами NaHCO₃ и NaOH; К₂SiO₃ и HCI; ВаСI₂  и Na₂SO₄.

162. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами К₂S и HCI; FeSO₄ и (NH₄)₂S; Cr(OH)₃  и KOH.

163. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

Zn²⁺ + H₂S = ZnS + 2H⁺

Mg²⁺ + CO₃^2– = MgCO₃

H⁺ + OH^– = H₂O

164. К каждому из веществ: Al (OH)₃; H₂SO₄; Ba(OH)₂ – прибавили раствор едкого кали. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.

165. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакции, протекающих между веществами КНСО₃ и Н₂SO₄; Zn(OH)₂ и NaOH; CaCI₂ и AgNO₃.

166. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами CuSO₄ и H₂S; BaCO₃ и HNO₃; FeCI₃ и КОН.

167. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

Cu²⁺ + S^2–  =  CuS

Pb(OH)₂ + 2OH^– =  PbO₂^2– + 2H₂O

SiO₃^2– + 2H⁺ =  H₂SiO₃

168. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Sn(OH)₂ и HCI; BeSO₄ и KOH; NH₄CI и Ba(OH)₂.

169. К каждому из веществ: КНСО₃, СН₃СООН, NiSO₄, NaS – прибавили раствор серной кислоты. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.

170. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Нg(NO₃)₂  и NaI; Pb(NO₃)₂ и KI; CdSO₄ и Na₂S.

171. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂

Al(OH)₃  + OH^–  = AlO₂^– + 2H₂O

Pb²⁺ + 2I^– =  PbI₂

172. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций растворения дигидроксида бериллия в растворе едкого натра; дигидроксида меди в растворе азотной кислоты.

173. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Na₃PO₄ и CaCI₂; К₂СО₃ и ВаСI₂; Zn(OH)₂ и КОН.

174. Составьте молекулярные уравнения реакций, ко­торые выражаются ионными уравнениями:

Fe(OH)₃ + ЗH⁺ = Fе³⁺ + ЗН₂O

Сd²⁺ + 2ОН^-= Сd(ОН)₂

H⁺ +NNO₂^– = НNО₂

175. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами СdS и НСI; Сг(ОН)₃ и NаОН; Ва(ОН)₂ и СоСI₂.

176. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

Zn²⁺ + Н₂S = ZnS + 2Н⁺

НСО₃^- + Н⁺ = Н₂O + СО₂

Ag⁺ + СI^- = AgСI

177. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих между веществами Н₂SО₄ и Ва(ОН)₂; FеС1₃ и NH₄ОН;  СН₃СООNа и НСI.

178. Составьте молекулярные и ионные  уравнений реакций, протекающих между веществами FеСI₃ и КОH; NiSO₄ и (NH₄)₂S; MgСО₃ и НNO₃.

179. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионными уравнениями:

Bе(ОН)₂ + 2OН^– = ВеО₂^2– + 2Н₂O

 СН₃СОО^– + Н⁺ = СН₃СООН

Ва²⁺ + SO₄^2– = ВаSO₄

180. K каждому из веществ: NаСI, NiSO₄, Ве(ОН)₂, КНСО₃ –  прибавили раствор гидроксида натрия. В каких случаях произошли реакции? Выразите их молекулярными и ионными уравнениями.

Гидролиз солей

181. Составьте ионное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивания растворов К₂S и СгС1₃. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца.

182. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы солей МnСI₂, Nа₂СО₃, Ni(NО₃)₂? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

183. Какие из солей Аl₂(SO₄)₃, К₂S, Рb(NО₃)₂, КСI подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

184. При смешивании растворов FeС1₃ и Na₂СО₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионным и молекулярным уравнениями.

185. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН₃СООК, ZnSO₄, А1(NО₃)₃. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей?

186. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей Li₂S, А1С1₃, NiSO₄? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

187. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей РЬ(NО₃)₂, Nа₂СО₃, СоСI₂. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей?

188. Составьте ионное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию.

189. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей Nа₃РО₄, К₂S, СuSO₄? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

190. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей СuСI₂, Сs₂СО₃, ZnСI₂. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?

191. Какие из солей RbСI, Сг₂(SO₄)₃, Ni(NO₃)₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

192. При смешивании растворов СuSO₄ и К₂СО₃ выпадает осадок основной соли (СuОН)₂СО₃ и выделяется СО₂. Составьте ионное и молекулярное уравнения происходящего гидролиза.

193. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей К₂S, Сs₂СО₃, NiСI₂, Рb(СН₃СОО)₂. Какое значение рН (> или < 7) имеют растворы этих солей?

194. При смешивании растворов А1₂(SO₄)₃ и Nа₂СО₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Составьте ионное и молекулярное уравнения происходящего совместного гидролиза.

195. Какие из солей NаВг, Nа₂ S, К₂СО₃, СоСI₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

196. Какие из солей КNО₃, СгСI₃, Сu(NO₃)₂, NаСN подвергаются гидролизу? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

197. Составьте ионное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов Сr(NO₃)₃ и Nа₂S. Каждая и взятых солей гидролизуется необратимо до конца.

198. Какие значение рН (> или < 7) имеют растворы следующих солей К₃РО₄, Рb(NО₃)₂, Nа₂S? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

199. Какие из солей К₂СО₃, FеСI₃, К₂SO₄, ZnСI₂  подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.

200. При смешивании растворов Аl₂(SO₄)₃ и Nа₂S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионным и молекулярным уравнениями.