Профессиональное выполнение дипломных, курсовых работ, рефератов- writer5.ru !

Задача № 1

Образование мочевины протекает по уравнению:

2NH_{3 (г)} + CO_{2 (г)} = (NH₂)₂CO_(г) + H₂O_(г)

Константа скорости прямой реакции равна 0,5, начальные концентрации аммиака и оксида углерода (IV) – 2 и 1,5 моль/л соответственно. Вычислить скорость реакции в момент времени, когда образовалось 0,5 моль/л воды.

Решение. Согласно закону действия масс скорость данной реакции равна

Когда образовалось 0,5 моль/л воды было израсходовано 0,5 моль/л углекислого газа и 1 моль/л аммиака (так как по уравнению реакции n(H₂O) : : n(CO₂) : n(NH₃) как 1: 1: 2). Следовательно, концентрация аммиака стала равной (2 – 1) = 1 моль/л, а углекислого газа – (1,5 – 0,5) = 1 моль/л. Отсюда скорость реакции равна

Ответ: V = 0,5.

Задача № 2

Реакция выражается уравнением

Н_{2 (г)} + Вr_{2 (ж)} = 2НВr_(г)

Начальная концентрация водорода составляет 0,03 моль/л, константа скорости прямой реакции равна 0,5, обратно – 0,4. Рассчитайте начальную скорость прямой реакции и скорость обратной реакции в тот момент, когда в реакционной смеси останется 60% водорода.

Решение. Согласно закону действия масс скорость данной реакции равна

;

Подставляя известные значения, получим

Когда в реакционной смеси осталось 60% водорода, его концентрация стала 0,03 * 0,6 = 0,018 моль/л, т.е. в реакцию вступило (0,03 – 0,018) = 0,012 моль/л водорода. По уравнению реакции n(H₂) : n(HBr) как 1 : 2, следовательно, концентрация бромоводорода равна 2 * 0,012 = 0,024 моль/л. Отсюда скорость реакции равна

Ответ: V_нач = 0,015, V_обр = 2,3 * 10^-4

Задача № 3

Для реакции

2СuО_(т) + СО_(г) = Сu₂О_(т) + СО_{2 (г)}

Начальная концентрация оксида углерода (II) равна 3,21 моль/л, константа равновесия равна 15,89. Рассчитайте равновесные концентрации газообразных веществ.

Решение. Константа равновесия данной системы

В условии задачи дана исходная концентрация, тогда как в выражении К_р входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрация [СО₂]_р = х моль/л. Согласно уравнению системы столько же молей (х моль/л) СО расходуется для образования по х молей СО₂. Следовательно, равновесные концентрации веществ

[СО₂]_р = х моль/л;

[СО]_р = (3,21 – х) моль/л.

Зная константу равновесия, находим значение х, а затем искомые концентрации всех веществ

; ; ;моль/л.

Таким образом, искомые равновесные концентрации:

[СО₂]_р = 3,02 моль/л;

[СО]_р = 3,21 – 3,02 = 0,19 моль/л.

Ответ: [СО₂]_р = 3,02 моль/л, [СО]_р = 0,19 моль/л.

Задача № 4

Реакция протекает по уравнению:

СО_{2 (г)} + 2N_{2 (г)} = С_(т) + 2N₂О_(г)

Константа равновесия для данной реакции равна 2,5, равновесные концентрации диоксида азота и азота равны 1моль/л. Рассчитайте исходные концентрации реагентов. Увеличится ли выход продуктов реакции при одновременном понижении температуры и давления в системе?

Решение. Константа равновесия данной системы

Отсюда равновесная концентрация оксида углерода (IV) равна

; ; моль/л.

По уравнению реакции n(N₂O) : n(СО₂) : n(N₂) как 2 : 1 : 2 или 1 : ½ : 1, следовательно, концентрация прореагировавшего оксида углерода равна ½ *1 = = 0,5 моль/л, а азота - 1 моль/л. Отсюда исходные концентрации реагентов равны

[СО₂]_исх = [СО₂]_р + [СО₂]_прор = 0,4 + 0,5 = 0,9 моль/л;

[N₂]_исх = [N₂]_р + [N₂]_прор = 1 + 1 = 2 моль/л.

Данная реакция является эндотермической, т.е. идет с поглощением тепла, следовательно, при уменьшении температуры выход продуктов уменьшится. При понижении давления выход продуктов также уменьшится. Отсюда, при одновременном понижении температуры и давления в системе выход продуктов реакции не увеличится.

Ответ: [СО₂]_исх = 0,9 моль/л; [N₂]_исх = 2 моль/л.

Задача № 5

В какой массе Н₂SО₄ содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г Cr(OH)₃?

Решение. Эквивалентная масса Cr(OH)₃ равна ⅓ его мольной массы, т.е. 103 / 3 = 34,3 г/моль. Следовательно, в 140 г Cr(OH)₃ содержится 140 / 34,3 = 4,1 эквивалента. Эквивалентная масса Н₂SО₄ равна ½ его массы, т.е. 98 / 2 = 49 г/моль. Отсюда 4,1 эквивалента составляют 49 * 4,1 = 200,9 г.

Ответ: m(Н₂SО₄) = 200,9 г.

Задача № 6

Рассчитайте массу образовавшегося сульфата алюминия по уравнению

2Аl₂О_{3 (т)} + 6SО_{2 (г)} + 3О_2
(г) = 2Аl₂(SО₄)_{3 (т)}

если в процессе выделилось 5000 кДж теплоты.

Решение. Составим термохимическое уравнение данной реакции:

Аl₂О_{3 (т)} + 3SО_{2 (г)} + 1,5О_2
(г) = Аl₂(SО₄)_{3 (т)}; ΔН_х.р. =?

Для решения задачи применим вывод из закона Гесса:

Используя табличные данные, определим теплоты образования Аl₂О_{3 (т)}, SО_{2 (г)}, Аl₂(SО₄)_{3 (т)}:

кДж;

кДж.

Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю

кДж.

Масса 1 моль Аl₂(SО₄)₃ равна его молярной массе, т.е. 342 г.

При образовании 342 г Аl₂(SО₄)₃ выделяется 873,4 кДж теплоты, следовательно, если выделяется 5000 кДж теплоты, масса сульфата алюминия равна

Ответ: m (Аl₂(SО₄)₃) = 1957,87 г.

Задача № 7

При восстановлении 1 моль диоксида кремния магнием выделяется 350,7 кДж теплоты. Определите стандартную энтальпию образования оксида магния, если известно, что кДж.