Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Химия-03 / himia_1

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
01.04.2014
Размер:
79.61 Кб
Скачать

mail to denny@studhelp.info

1

Контрольная работа № 1

108. Определите скорость реакции 2 SO3 (г) = 2 SO2 (г) + O2 (г)

при исходной концентрации SO3, равной 2,8 моль/л, и в момент времени, когда получится 1 моль/л O2. Какова концентрация получившегося SO2? Сформулируйте закон действия масс.

Зависимость скорости реакции от концентраций выражается законом действия масс (ЗДМ). Формулировка ЗДМ: скорость гомогенной реакции при постоянной температуре прямо

пропорциональна произведению концентраций (давлений) реагирующих веществ, fo

возведенных в степень, с показателями, равными стехиометрическим коэффициентам, стоящим в уравнении реакции.

На основании этого запишем выражение для скорости приведенной реакции при исходной

концентрации SO3, равной 2,8 моль/л:

 

 

 

i

v = k [SO3 ]2 = k ×2.82

= 7.84k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно уравнению реакции, на образование 1 моль/л O2 затрачивается 2 моль/л SO3, при

этом образуется 2 моль/л SO2.

 

 

 

P

n

В момент времени, когда получится 1 моль/л O2, концентрация SO3 будет составлять

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

2,8 – 2,0 = 0,8 (моль/л). Тогда выражение для скорости реакции имеет вид:

 

v = k [SO3 ]2 = k ×0.82

= 0.64k

 

 

 

E

 

 

 

Ответ: 7.84k ; 0.64k ; 2 моль/л SO2

 

 

 

 

DH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

128. При некоторой температуре равновесие в газовой системе 2NO2(г) 2NO(г)+О2(г)

установилось

при

 

следующих концентрациях веществ: CNO2 = 0,006 моль/л; CNO =

0,024 моль/л;

СО2 = 0,012

2

моль/л. Определите константу равновесия (КС) и исходную

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

концентрацию NO2. Как нужно изменить давление и концентрации веществ, чтобы довести

реакцию до конца?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем выражение для константы равновесия приведенной реакции и найдем Kc

K =

[NO]

[O2 ]

; K

 

=

0.024

 

×0.012

= 0.192

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

2

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[NO2 ]

 

 

 

 

 

 

0.006T

 

 

 

концентрации [NO2 ] и

Начальная

w

 

 

 

 

NO2 равна сумме равновесной

концентрация

 

концентрации NO2, Sпошедшей на образование продуктов реакции. Согласно уравнению

реакции, концентрации разложившегося NO2 и образовавшегося при этом NO равны,

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следовательно, Снач(NO2) = 0,006 + 0,024 = 0,030 (моль/л)

 

 

 

 

Согласно принципу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается wвнешнее воздействие, то оно благоприятствует реакции, ослабляющей это воздействие.

Таким образом, чтобы довести реакцию до конца можно уменьшать концентрацию продуктов реакции либо уменьшая давление. Тогда равновесие будет смещаться в сторону образования большего числа молей газообразных веществ, т.е. в сторону прямой реакции.

Ответ: 0,192; 0,030 моль/л

www.studhelp.info

mail to denny@studhelp.info

2

158. Рассчитайте молярность и нормальность 2,5%-го раствора NaOH ( ρ = 1,03 г/см3 )

Примем массу раствора NaOH равной 100 г. Тогда масса гидроксида натрия в 2,5%-м

растворе NaOH равна m

 

= 100×2.5% = 2.5 (г). Количество вещества, содержащееся в 2.5 г

 

 

 

 

 

 

NaOH

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

NaOH, следующее: nNaOH =

 

=

2.5

= 0.0625 (моль).

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

Объем 100 г раствора рассчитаем, зная плотность раствора:

 

 

 

 

V = m

= 100

= 97.09 (см3) или 0.097 дм3

 

 

 

 

ρ

1.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молярность раствора NaOH равна

 

 

 

 

n

cNaOH =

n

=

0.0625

= 0.644 (моль/дм3)

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

V

0.097

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

Поскольку для NaOH эквивалентная масса вещества равна мольной массе, то нормальнаяfo

концентрация раствора равна молярной концентрации (0.644 н)

P

 

 

 

 

Ответ: 0.644 моль/л; 0.644 н

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

178. Определите концентрацию и количество ионов в 0,02 н растворе Na2CO3 (α = 1). Запишите уравнение диссоциации.

Na2CO3 2 Na+ + CO32–

E

Поскольку степень диссоциации Na2CO3 α = 1, то данная соль диссоциирует полностью с образованием двух ионов натрия и одного карбонат-иона:

Концентрация ионов в сильных электролитах определяется по формуле

C± = CM α ×n

где n – число ионов, на которые распадаетсяU одна молекула.

Фактор эквивалентности для Na2CO3 равен 1/2 (эквивалент равен 2), следовательно,

молярная концентрация Na2CO3

составляет 0,02 н / 2 = 0,01 моль/л

Концентрация ионов Na+

T

DH

 

и CO32– равны:

 

CNa+

= 0.01×1×2 = 0.02 (моль/л)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CCO2− = 0.01×1×1 = 0.01(моль/л)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 0,02 моль/л; 0,01 моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

223. Определите рН 0,2%-го раствора плавиковой кислоты HF (ρ = 1 г/см ), если степень ее

диссоциации равна 2%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100×0.2%

= 0.2 (г). Количество вещества,

Масса HF в 100 г 0.2%-го раствора HF равна mHF =

100%

содержащеесяw в 0.2 г HF

 

 

 

m

 

0.2

 

 

 

 

 

n

 

=

=

 

= 0.01(моль). Учитывая, что ρ = 1 г/см3, рассчитаем

 

 

 

 

 

 

 

HF

 

M

20

 

 

 

 

 

 

 

 

объем 100 г раствора: V = m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 100

=100

 

(см3) или 0.1 дм3

 

 

 

 

 

ρ

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молярная концентрация раствора HF равна c =

n

 

=

0.01

= 0.1(моль/дм3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HF

V

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация ионов водорода при степени диссоциации кислоты 2% (0.02) равна

CH +

= 0.1×0.02×1 = 0.002 (моль/л).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.studhelp.info

mail to denny@studhelp.info

3

Тогда рН = –lg[Н+] = –lg 0.002 = 2.7

Ответ: 2.7

248. В молекулярной и краткой ионной формах запишите уравнения реакций получения и гидролиза соли HCOONa и рассчитайте рН раствора, в 1 л которого содержится 0,68 г этой соли.

Реакция получения соли:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fo

 

HCOOН + NaОН = HCOONa + Н2О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HCOOН + ОН= HCOO+ Н2О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролиз соли:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HCOONa + Н2О ↔ HCOOН + NaОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

HCOO+ Н2О ↔ HCOOН + ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

0.68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация HCOONa равна C =

 

 

=

= 0.01(моль/л)

 

 

n

 

 

 

 

 

68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M ×V

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация ионов водорода при гидролизе определяется по формуле CH + = C ×h , где h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

степень гидролиза, h =

KГ

. Константа гидролиза K

Г =

Kw

 

 

 

 

Kдисс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, C

 

= C ×

 

KГ

=

 

 

 

 

=

 

Kw

×С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H +

 

 

K

Г

×С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

Kдисс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Константа диссоциации муравьиной кислоты Kдисс =1.8×10−4 .

 

 

 

 

 

Тогда CH + =

10−14 ×0.01

 

 

 

10−12

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8×10−4 =

 

 

1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.75×10−6 , рН = = –lg [Н+] = –lg 0.75×10−6 = 6.12

 

 

Ответ: 6.12

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

DH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

263. На основании электронноионных схем составьте полные молекулярные уравнения

 

 

S

 

 

 

 

 

окислительновосстановительных реакций, установив восстановитель, окислитель и

 

.

 

 

 

 

 

 

процессы окисления и восстановления.

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

10Н+ + NО3+ 8 е → NН4+ + 3Н2О

 

 

1

1) окислитель (восстановление)

 

 

w

восстановитель (окисление)

Ca – 2 e Ca2+

 

 

4

 

 

 

4 Ca + 10Н+ + NО34 Ca+2 + NН4+ + 3Н2О

 

 

 

 

 

10 HNO3 + 4 Ca 4 Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3Н2О

 

2) окислитель (восстановление)

Сl2 + 2 е → 2 Cl

 

 

4

 

восстановитель (окисление)

4 H2O + H2S – 8 e 10 H+ + SO42–

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 H2O + H2S +4 Сl2 8 Cl+ 10 H+ +

SO42–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 H2O + H2S +4 Сl2 8 HCl + H2SO4

 

www.studhelp.info

Соседние файлы в папке Химия-03