Физическая химия: Сборник задач домашних заданий по курсам «Физическая химия (2 часть)» и «Экспериментальное исследование физико-химических закономерностей» для студентов химико-технологического факультета и факультета строительного материаловедения (стр. 6 )

		273 К	298 К
Время, , мин	0	5	5
Концентрация эфира, , моль/м3	25	20,1	9,3
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	35,1	24,3

3. Определите величины констант скоростей прямой и обратной реакций

транс-CHCl=CHCl D⇄ цис –CHCl=CHCl

при 573 К на основании данных о концентрации транс-CHCl=CHCl в различные моменты времени

Время, с	0	900	1800	∞
Концентрация, %	95	80,5	75	41,9

4. Запишите уравнения ионных равновесий, найдите концентрацию всех типов частиц и рассчитайте величину рН

а) в водном растворе синильной кислоты, концентрации 10 моль/м3;

б) в водном растворе азотнокислого аммония, концентрации 0,01 моль/л.

5. Определите при 298 К растворимость гидроксида кальция

а) в воде; б) в водном растворе азотнокислого кальция, 0,1 моль/л;

в) в водном растворе азотнокислого натрия 0,05 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора хлоруксусной кислоты (концентрации 0,002 моль/л) составляет 22,7 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематично изображены два электрода:

Сr 3+ , Cr2+ çPt Сu2+çСu

0,12 моль/.л; 0,06 моль/л = 0,01 моль/л

Укажите, к какому типу относится каждый из них, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных реакций и итоговую реакцию. Вычислите при 298 К ЭДС гальванического элемента.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для гомогенной реакции A1 + A2 +A3 = B дана зависимость концентрации вещества A1 ( в моль/м3 ) от времени ( в мин) при начальных концентрациях A2 и A3 значительно превышающих начальную концентрацию вещества A1 .

Постройте кинетическую кривую и определите по ней дифференциальным методом частный порядок реакции по веществу A1 и эффективную константу скорости реакции.

Время, мин	0	10	20	30	40	50	64
Концентрация, моль/м3	190	130	82	46	24	10	1

2. Для реакции, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме, согласно стехиометрическому уравнению A = 0,5B + C дана зависимость общего давления газовой смеси от времени.

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	42000	44750	47135	49200	51000

Полагая, что реакция описывается уравнением первого порядка, выразите константу скорости реакции через общее давление и рассчитайте ее величину.

станту скорости реакции.

3. Начальная скорость wo, моль/(л×с) каталитического окисления циклогексена трет-бутилпероксидом измерена для ряда концентраций субстрата , моль/л. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость каталитического окисления по этим данным

wo×105, моль/(л×с)	2,2	1,7	1,2	0,65	0,35
, моль/л	0,367	0,142	0,067	0,027	0,014

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму теллуровой кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор цианида серебра и водородного электрода, погруженного в 0,02 моль/л раствор гликолевой кислоты (давление газообразного водорода 0,3 атм).

6. При 313 К был составлен гальванический элемент

и при различных значениях концентрации раствора соляной кислоты (d,моль/кг) измерена его ЭДС (Е, В). Найдите по этим данным величину среднего ионного коэффициента активности в растворе соляной кислоты концентрации 0,007 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,586	0,549	0,501	0,465	0,430	0,383	0,348	0,313	0,264

Вариант 9

Обязательное домашнее задание

1. Для гомогенной реакции, протекающей согласно стехиометрическому уравнению 2A ® B имеются данные по зависимости концентрации вещества A (в моль/м3) от времени (в мин). Постройте кинетическую кривую cA = f(t). Определите графически по кинетической кривой, а также по зависимостям в соответствующих координатах (интегральным методом), к какому порядку – первому или второму, относится данная реакция, определите величину константы скорости реакции и время полупревращения.

t, мин	0	20	40	60	80	100	120	140	160	220
cA,моль/м3 моль/м3	500	312	238	189	156	133	115	103	93	71

2. Реакция омыления этилацетата щелочью относится к реакциям второго порядка. По данным, приведенным в таблице, определите величины констант скоростей этой реакции при указанных температурах и энергию активации.

		273 К	298 К
Время, , мин	0	10	10
Концентрация эфира, , моль/м3	25	16,5	4,6
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	31,5	19,6

3. Реакция изомеризации этилбензола протекает при 600 К и 1 атм по схеме:

м- ксилол

этилбензол о- ксилол

п - ксилол

Через 4 секунды от начала опыта определены концентрации всех присутствующих в системе веществ, моль/л: этилбензол – 25,1; м-ксилол – 4,2;

о-ксилол - 10,1; п-ксилол – 3,7. Найдите величины констант скоростей каждой из стадий этой параллельной реакции.

4. Запишите уравнения ионных равновесий, найдите концентрацию всех типов частиц и рассчитайте величину рН

а) в водном растворе акриловой кислоты, концентрации 11 моль/м3;

б) в водном растворе хлорида железа (II), концентрации 20 моль/м3 .

5. Определите при 298 К растворимость гидроксида магния

а) в воде; б) в водном растворе хлористого калия, 0,2 моль/л;

в) в водном растворе сульфата магния, 0,1 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора пропионовой кислоты (концентрации 0,002 моль/л) составляет 167 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематично изображены два электрода:

çPt Pd2+çPd

0,005 моль/.л; 0,015 моль/л = 0,02 моль/л

Укажите, к какому типу относится каждый из них, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных реакций и итоговую реакцию. Вычислите при 298 К ЭДС гальванического элемента.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для гомогенной реакции A1 + A2 +A3 = B дана зависимость концентрации вещества A1 ( в моль/м3 ) от времени ( в мин) при начальных концентрациях A2 и A3 значительно превышающих начальную концентрацию вещества A1 .

Постройте кинетическую кривую и определите по ней дифференциальным методом частный порядок реакции по веществу A1 и эффективную константу скорости реакции.

Время, мин	0	10	20	30	40	50	60	86
Концентрация, моль/м3	200	165	130	100	73	52	34	3

2. Для реакции, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме, согласно стехиометрическому уравнению A = B + C дана зависимость общего давления газовой смеси от времени.