Контрольная работа по "Химии"

а) 1 м³ ацетилена, взятого при нормальных условиях;  

б) 20 кг ацетилена.

109. Вычислить  тепловой эффект реакции восстановления хрома алюминием:

Cr₂O₃ + 2Al = 2Cr + Al₂O₃.

Сколько тепла  выделится, если для реакции взять     1 кг исходной смеси? Ответ выразить в килоджоулях.

110.  Вычислить  тепловой эффект образования  1 т чистого карбида кальция  СаС₂:

СаО + 3С = СаС₂ + СО 

Теплота образования  СаС₂ равна 15 ккал/моль     (62,76 кДж/моль).

111. Сколько килоджоулей  выделится при сгорании 1 кг октана  С₈Н₁₈? Теплота образования октана        49,82 ккал/моль (воду в продуктах сгорания считать парообразной)?

112. Вычислить  стандартную энтальпию образования кристаллического оксида железа (III) по известным стандартным энтальпиям реакций:

1) Fe₂O_{3 (Т)} + 3CO _(Г) = 2Fe _(Т) + 3CO_{2 (Г)},

  DН⁰ = –6,74 ккал;  

2) С _(ГРАФ) + О_{2 (Г)} = СО_{2 (Г)},      DН⁰ = –94,1 ккал;  

3) С _(ГРАФ) + ¹/₂О_{2 (Г)} = СО _(Г),  DН⁰ = –26,42 ккал.

113. Вычислить  стандартную энтальпию образования  кристаллического сульфата цинка на основании следующих данных:

1) ZnSO_{4 (Т)} = ZnO _(Т) + SO_{3 (Г)},

DH = +58,27 ккал;

2) 2ZnS _(Т) + 3O_{2 (Г)} = 2ZnO _(Т) + 2SO_{2 (Г)},

DH = –211,88 ккал;

114. Вычислите DH

хлорида аммония, если для реакции     NH_{3 (Г)} + HСl _(Г)= NH₄Cl _(К),

DH = –176,93 кДж/моль.

115. При растворении  16 г СаС₂ в воде выделяется      31,3 кДж теплоты. Определите стандартную теплоту

образования  Са(ОН)₂.

116. Определите DH Fe₂O₃, если при реакции

2Fe + Al₂O₃ = Fe₂O₃ + 2Al

на каждые 80 г Fe₂O₃ поглощается 426,5 кДж теплоты.

117. Тепловой  эффект реакции

SO_{2 (Г)} + 2H₂S _(Г) = 3S (ромб) + 2Н₂О _(Ж)

равен –234,50 кДж. Определите стандартную теплоту  образования Н₂S.

118. При получении  азотной кислоты из KNO₃ протекают следующие реакции:

KNO_{3 (К)} + H₂SO_{4 (P)} = KHSO_{4 (К)} + HNO_3(Г)          (а),

2KNO_{3 (К)} + H₂SO_{4 (P)} = K₂SO_{4 (К)} + 2HNO_{3 (Г)} (б).     Сколько теплоты выделяется (или поглощается) при получении 1 кг азотной кислоты. если 80% ее образуется по реакции (а),

DH = –133,90 кДж/моль.

119. Разложение  гремучей ртути при взрыве  идет по уравнению

Hg(ONC)₂ = Hg + 2CO + N₂, DH = –364,2 кДж.     Определите объем выделившихся газов (н.у.) и количество теплоты, выделившейся при взрыве 1,5 кг Hg(ONC)₂.

120. Вычислите количество теплоты, которое выделяется при сгорании 20 л диборана В₂Н₆ (н.у.), если        DH B₂O_{3 (К)} и В₂Н_{6 (Г)} соответственно равны –1264 и +31,4 кДж/моль. Целесообразно ли использовать в качестве топлива диборан вместо этана, если стандартная теплота сгорания этана                       –1559,88 кДж/моль?

121. Окисление аммиака  протекает по уравнению

4NH_{3 (Г)}  + 3O_{2 (Г)} = 2N₂ + 6H₂O _(Ж),

DH = –1528 кДж. Определите стандартную теплоту образования NH_{3 (Г)} и NH₃ Н₂О, если теплота растворения NH_{3 (Г)} в воде равна –34,65 кДж.

122. Рассчитайте DH ZnSO₄, если известно, что:

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂,     DH = –890,0 кДж;   

2SO₂ + O₂ = SO₃,                   DH = –196,6 кДж;  

ZnSO₄ = ZnO + SO₃,               DH = +234,0 кДж.

123. Используя  значение DH реагирующих веществ, определите тепловой эффект реакции восстановления оксидом углерода (II) диоксида свинца до образования оксида свинца (II) и диоксида углерода:

PbO₂ + CO = PbO + CO₂

124. Вычислить  стандартную энтальпию образования  кристаллического среднего фосфата кальция, если известно, что при сгорании 12 г кальция выделяется    45,57 ккал, при сгорании 6,2 г фосфора - –37 ккал, а при взаимодействии 168 г оксида кальция с 142 г фосфорного ангидрида - –160,5 ккал.

125. Рассчитайте тепловой  эффект реакции

СН_{4 (Г)} + С1_{2 (Г)} = СН₃С1 _(Г) + НС1_(Г),

если известны тепловые эффекты реакций:

1) СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О,  DH = –892,0 кДж; 

2) 2СН₃С1 _(Г) + 3О_{2 (Г)} = 2СО_{2 (Г)} + 2Н₂О _(Ж) + 2НС1,

DH = –1374 кДж; 

3) 2Н₂О _(Г) = 2Н₂О _(Ж), DH = –571,7 кДж;

4) Н_{2 (Г)} + С1_{2 (Г)} = 2НС1_(Ж), DH = –185,0 кДж.

126. Подсчитав DS⁰ реакций, определите, какая из двух реакций термодинамически возможна:

 FeO + CO = Fe + CO₂; FeO + H₂ = Fe + H₂O_(г).

127. По известным  значениям стандартной энтропии  для приведенных ниже реакций определите, какие из этих реакций являются термодинамически возможными в изолированой системе:

а) CS_2(ж) + 3O_2(г) = CO_2(г) + 2SO_2(г);  

б) А1₂(SO₄)_3(к) = А1₂О_3(к) + 3SO_3(г).

128. Энтропия  реакции зависит не столько  от химической индивидуальности реагентов и продуктов, сколько от агрегатного состояния веществ и их количеств, участвующих в реакции. Укажите, какое значение (>0,<0) имеет стандартная энтропия реакций:

а) 2О_3(г) = 2О_2(г);

б) SO_2(г) + 2H₂S_(г) = 2S_(т) + 2Н₂О_(ж);

в) J_2(г) = 2J_(г).

Подтвердите Ваш ответ  расчетом с использованием справочных данных.

129. В изолированной  системе протекают следующие  процессы:

3Fe_(т) + 4Н₂О_(г) = 4Н_2(г) + Fe₃O₄.

На основании  определенного значения DS укажите направление реакции.

130. Вычислите  значение DН , DG , DS для процесса МеСО_3(к) МеО_(к) + СО_2(г) и составьте ряд термической стабильности карбонатов MgCO₃, BaCO₃, CaCO₃. Как влияет на течение этих процессов температура?

131. В каком направлении  будет протекать реакция: 

Fe₂O_3(k) + 3H_2(г) = 3H₂O_(г) + Fe_(k).

132. Как ведет  себя магний в атмосфере кислорода,  углекислого газа, паров воды? Ответ подтвердите расчетами.

133. Вычислите DН⁰, DS⁰, DG реакции, протекающей по уравнению

TiO_2(k) + 2C_(k) = Ti_(k) + 2CO_(г).

Возможна ли реакция восстановления TiО₂ углеродом при температурах 1000 и 3000 К?

134. Определите, при какой температуре начинается  реакция восстановления Fe₃O₄, протекающая по уравнению:   Fe₃O_4(k) + 4CO_(г) = 3Fe_(k) + 4CO_2(г); 

DН = +34,55 кДж.

135. Тепловой  эффект и изменение энергии  Гиббса при 25⁰С для реакции

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

соответственно  равны –253,02 кДж моль^–1;            –130,1 кДж моль^–1. Определите DS⁰ для этой реакции.

136. Установите  возможность или невозможность  самопроизвольного протекания реакции при температуре   298 К: СО_2(г) СО_(г) + ¹/₂O_2(г).

137. Установите возможность  самопроизвольного протекания реакции ВаО + СO₂ = BaСO₃ при температуре 298 К.

138. Установите возможность  самопроизвольной реакции разложения  сульфатных соединений

 CaSO₄ CaO + SO₃; CaSO₄ CaO + SO₂ + ¹/₂O₂.

139. Образование какого оксида СО или СО₂ - наиболее вероятно при сгорании угля. При ответе используйте данные DН⁰, S⁰, DG⁰.

140. Вычислите DG окисления аммиака кислородом с образованием NO или N₂. Какой из этих процессов наиболее вероятен при сжигании аммиака?

141. Определите S⁰, в следующих реакциях:

2С_{(ГРАФИТ)} + Н_{2 (Г)}

С₂Н_{2 (Г)},

А1 _(К) + Сr₂O_{3 (К)}

Cr + A1₂O_{3 (К)},

2С_{(ГРАФИТ)} + СО_{2 (Г)}

2СО_{2 (Г)}.

Возможны ли реакции при стандартных условиях?

142.  Подсчитав DS⁰, DG⁰ реакций, определите, какая из двух реакций термодинамически возможна:

FeO + CO = Fe + CO₂,    FeO + H₂ = Fe + H₂O _(Г).

143. В ракетных  двигателях можно использовать  реакции

Н_{2 (Г)} + F₂ = 2HF_(Г);         Н_{2 (Г)} + O₂ = 2H₂O_(Г).

Рассчитать  изменение энтропии и DG⁰ при стандартных условиях для каждой из реакций и сравнить такие смеси по их эффективности. С учетом полученных данных и свойств начальных и конечных продуктов оценить перспективность использования каждой смеси.

144. По уравнению  реакции 4FeO _(Т) + O_{2 (Г)} = 2Fe₂O_{3 (Т)};

DS = –259 Дж/К, рассчитайте стандартную энтропию оксида железа (III).

145. Рассчитайте  стандартную энтропию реакции  образования оксида железа (III) из простых веществ по сле

дующим данным:

      (I) 2Fe _(Т) + O_{2 (Г)} = 2FeO _(Т), DS = –145 Дж/К;

     (II) 4FeO _(Т) + O_{2 (Г)} = 2Fe₂O_{3 (Т)},

DS = –259 Дж/К.

Определить DG⁰ при стандартных условиях.

146. Определите  расчетом, какие из реакций, уравнения которых:

a) 2ZnS _(Т) + 3O_{2 (Г)} = 2ZnO _(Т) + 2SO_{2 (Г)};

б) Аl₂(SO₄)_{3 (Т)} = Al₂O_{3 (Т)} + 3SO_{3 (Г)};

в) 2AgNO_{3 (Т)} = 2Ag _(Т) + 2NO_{2 (Г)} + O_{2 (Г)};

будут протекать  самопроизвольно в изолированной  системе при стандартных условиях.

147. Определите расчетом, какие из реакций, уравнения которых:

а) 4H₂O _(Г) + 3Fe _(Т) = 4H_{2 (Г)} + Fe₃O_4(Т);

б) 3Fe₂O_{3 (Т)} + CO _(Г) = 2Fe₃O_{4 (Т)} + CO_{2 (Г)};

г) 3Fe₂O_{3 (Т)} + Н_{2 (Г)} =  2Fe₃O_{4 (Т)} + H₂O _(Г); будут протекать самопроизвольно в изолированной системе при стандартных условиях. Сделайте вывод о возможности протекания реакции.

148. Определите  расчетом, какие из реакций, уравнения  которых:

а) 2PbS _(Т)  + 3O_{2 (Г)} = 2PbO _(Т) + 2SO_{2 (Г)};

б) CuCl_{2 (Т)} + H₂O _(Г) = CuO _(Т) + 2HСl _(Г)

будут протекать  самопроизвольно в изолированной системе при стандартных условиях.

149. Исходя из  значений стандартных теплот  образования и абсолютных стандартных  энтропий соответствующих веществ,  вычислите DG⁰  реакции, протекающей по уравнению NH_{3 (Г)} + HСl _(Г) = NH₄Cl _(К). Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?

150. При какой  температуре наступит равновесие  системы СО_(Г) + 2Н_2(Г) СН₃ОН_(Г); DH = –128,05 кДж?

151. Начальные  концентрации веществ, участвующих  в реакции СО + Н₂О СО₂ + Н₂ были равны:      СО = 0,3; Н₂О = 0,4; СО₂ = 0,4; Н₂ = 0,05. Каковы концентрации всех веществ в момент, когда прореагировала ¹/₂ оксида углерода?

152. Начальные  концентрации веществ, участвующих  в реакции N₂ + 3H₂ Û 2NH₃, равны (моль л^–1):       N₂ = 0,2; H₂ = 0,3; NH₃ = 0. Каковы концентрации азота и водорода в момент, когда концентрация аммиака составит 0,1 моль л^–1?

153. Написать  выражение скорости химической  реакции, протекающей в гомогенной  системе по схеме  А + 2В = С,

и определить, во сколько раз увеличится скорость реакции, если:

а) концентрация А увеличится в 2 раза;  

б) концентрация В увеличится в 2 раза;

в) концентрация А и В увеличится в 2 раза.

154. Во сколько  раз следует увеличить давление, чтобы скорость образования NO₂ по реакции

2NO + O₂ = 2NO₂ возросла в 1000 раз?

155. Реакция между  веществами А и В выражается  уравнением 2А + В Û 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,3 моль л^–1, а вещества            В – 0,5 моль л^–1. Константа скорости реакции равна 0,8 л² моль^–2 мин^–1. Рассчитайте начальную скорость прямой реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,1 моль.

156. Реакция идет  по уравнению 2NO + O₂ Û 2NO₂. Начальные концентрации реагирующих веществ были (моль л^–1): С_NO = 0,8; С_О = 0,6. Как изменится скорость реакции, если концентрацию кислорода увеличить до 0,9 моль л^–1; а концентрацию оксида азота до 1,2 моль л^–1?

157. Чему равна  скорость химической реакции,  если концентрация одного из реагирующих веществ в начальный момент была равна 1,2 моль л^–1, а через   50 мин стала равной 0,3 моль л^–1?