Химия Вариант 30 / БГУИР. Вариант 30
.docxЧасть 1
№ 135.
|
Дано:
|
Решение:
Пусть х = [C]РАВН = [D]РАВН Тогда [A]РАВН = 6-x, [B]РАВН = 4-x
Ответ:
|
|
|
Так как реакция экзотермическая, для смещения равновесия вправо необходимо понизить температуру. Кроме этого, можно увеличить концентрацию исходных веществ. При смещении равновесия вправо константа равновесия увеличится.
№ 198.
|
Дано:
|
Решение:
|
|
|
Ответ:
№ 201.
|
Дано:
|
Решение:
|
|
|
Ответ:
Часть 2
№ 8.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ 23.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ:
|
|
|
№ 167.
Титан - белый, пластичный металл, обладает высокой коррозионной стойкостью. В обычных условиях устойчив на воздухе (не тускнеет), при нагревании покрывается оксидно-нитридной пленкой. Пассивируется в воде, разбавленных серной и азотной кислотах. Не реагирует с разбавленными щелочами, гидратом аммиака. Реагируете водяным паром, хлороводородной и фтороводородной кислотами, концентрированной серной и азотной кислотами, концентрированными щелочами, галогенами, халькогенами, фосфором, углеродом, кремнием. При умеренном нагревании энергично поглощает водород:
Благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии титан - прекрасный материал для изготовления химической аппаратуры. Но главное свойство титана, способствующее все большему его применению в современной технике, - высокая жаростойкость как самого титана, так и его сплавов с алюминием и другими металлами. Кроме того, эти сплавы обладают жаропрочностью - способностью сохранять высокие механические свойства при повышенных температурах. Все это делает сплавы титана весьма ценными материалами для самолето- и ракетостроения.
Титан лишь немного тяжелее алюминия, но в 3 раза прочнее его. Это открывает перспективы применения титана в различных областях машиностроения. Использование деталей из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания позволяет снизить массу этих двигателей примерно на 30%.
Цирконий - белый, довольно пластичный металл, тугоплавкий, высококипящий. На воздухе не тускнеет. Устойчив к коррозии в химически агрессивных средах. Не реагирует с водой, хлороводородной кислотой, щелочами (даже в расплаве), гидратом аммиака. Простых аквакатионов не образует. Переводится в раствор действием концентрированной серной кислоты, фтороводородной кислоты, «царской водки». Реагирует с кислородом, галогенами, серой, азотом при нагревании. Слабый восстановитель. Поглощает заметные количества Н2 и О2:
Одно из наиболее ценных свойств металлического циркония его высокая стойкость против коррозии в различных средах.
Цирконий почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой стойкостью против коррозии и механической прочностью при повышенных температурax делает цирконий и сплавы на его основе одним из главных конструкционных материалов для энергетических атомных реакторов. К важнейшим сплавам циркония относятся циркаллои — сплавы, содержащие небольшие количества олова, железа, хрома и никеля.
При производстве стали присадки циркония служат для удаления из нее кислорода, азота, серы. Кроме того, цирконий используется в качестве легирующего компонента некоторых броневых, нержавеющих и жаропрочных сталей.
Добавка циркония к меди значительно повышает ее прочность, почти не снижая электрическую проводимость. Сплав на основе магния с добавкой 4-5 % цинка и 0,6-7 % циркония вдвое прочнее чистого магния и не теряет прочности при 200°С. Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония.
Гафний - белый, достаточно тяжелый, более твердый, чем цирконий металл; тугоплавкий, высококипящий. На воздухе не тускнеет. Устойчив к коррозии в химически агрессивных средах. Не реагирует с водой, хлороводородной кислотой, щелочами (даже в расплаве), гидратом аммиака. Переводится в раствор концентрированными серной и фтороводородной кислотами, «царской водкой». Окисляется кислородом при высокой температуре (медленнее, чем цирконий), реагирует с галогенами, серой, азотом:
Сплавы титана, легированные гафнием, применяются в судостроении (производство деталей судовых двигателей), а легирование гафнием никеля не только увеличивает его прочность и коррозионную стойкость, но и резко улучшает свариваемость и прочность сварных швов.
Добавление гафния к танталу резко увеличивает его стойкость к окислению на воздухе за счет образования плотной и непроницаемой пленки сложных оксидов на поверхности, и, кроме всего, эта пленка оксидов очень стойка к теплосменам (тепловой удар). Эти свойства позволили создать очень важные сплавы для ракетной техники (сопла, газовые рули). Один из лучших сплавов гафния и тантала для сопел ракет содержит до 20 % гафния. Также следует отметить большой экономический эффект при применении сплава гафний-тантал для производства электродов для воздушно-плазменной и кислородно-пламенной резки металлов.
Легирование гафнием резко упрочняет многие сплавы кобальта, очень важных в турбостроении, нефтяной, химической и пищевой промышленности.
Часть 1
№ 111.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ:
|
|
|
Часть 2
№ 57.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ:
|
|
|
Так как при повышении температуры значение энергии Гиббса повышается, скорость реакции падает, т.е. выход продуктов реакции (одним из которых является водород) падает.
№ 91.
Для того, чтобы создать гальванический элемент из двух электродов первого рода одинаковой химической природы, необходимо погрузить их в растворы с различной концентрацией электролита, например:
№ 102.
|
Дано:
|
Решение:
Ответ:
|
|
|
№ 139.
Медь в этих условиях подвергается коррозии с кислородной деполяризацией вследствие меньшего значения стандартного электродного потенциала, чем у пары O2/2OH-:
Т.к. ε > 0, а ΔG < 0, процесс возможен.
Серебро же имеет большее значение стандартного электродного потенциала, чем у пары O2/2OH-:
Т.к. ε < 0, а ΔG > 0, процесс невозможен.
№ 141.
Рассчитаем ЭДС гальванического элемента:
откуда полезная работа равна:
Для увеличения эффективной работы и эффективного КПД топливного элемента необходимо повысить клеммовое напряжение элемента. Это может быть достигнуто снижением поляризации топливного элемента и омических потерь.
Снижение поляризации ТЭ может быть достигнуто при увеличении температуры, перемешивании электролита, при увеличении концентрации или парциального давления веществ, подаваемых к электроду, применением катализаторов, увеличением поверхности электродов. Омическая поляризация элемента может быть снижена увеличением электропроводности электролита и снижением расстояния между электродами.
№ 14.
|
Дано:
|
Решение: Исходя из закона эквивалентов:
Ответ:
|
|
|
