Основные закономерности протекания химических реакций (стр. 1 )

Основные закономерности протекания химических реакций

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НОВГОРОДСКИЙ ГОУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО

 

Основные закономерности протекания химических реакций

 

Пакет заданий для самостоятельной работы
и промежуточного контроля

 

Великий Новгород

2006

УДК 546 (076.5) Печатается по решению РИС НовГУ

 

Рецензенты:

Кандидат химических наук, доцент кафедры химии и экологии

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры биологии и биохимии В.

 

Основные закономерности протекания химических реакций: Пакет заданий для самостоятельной работы и промежуточного контроля / Сост.: В. П. Кузьмичева, И. В. Летенкова, Е. А Пчелина; НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2006. – 32 с.

 

Подобраны задания различной степени сложности по следующим разделам: «Вычисление тепловых эффектов реакции», «Направление течения химических реакций», «Зависимость скорости химических реакций от концентрации реагирующих веществ и температуры», «Энергия активации химической реакции», «Химическое равновесие», «Смещение химического равновесия».

Предназначены для студентов всех специальностей, изучающих химию.

 

© Новгородский государственный

Университет, 2006

© В. П. Кузьмичева, И. В. Летенкова,

Е. А Пчелина, составление, 2006

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 4

I. ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ РЕАКЦИЙ.. 5

II. Направление течения химических реакций.. 11

III. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИи РЕАГИРУЩИХ ВЕЩЕСТВ И ТЕМПЕРАТУРЫ.. 19

IV. ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.. 23

V. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ. СМЕЩЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ 26

ЛИТЕРАТУРА.. 34

Приложение. 35

ВВЕДЕНИЕ

 

Предлагаемый пакет заданий рекомендуется для подготовки и выполнения контрольной работы по теме "Основные закономерности протекания химических реакций". Для проведения занятий по систе­ме "Ритм" курс общей химии разбит на четыре модуля. Вопросы хими­ческой термодинамики и кинетики входят во второй модуль (тему) курса.

В пакете подобраны задачи различной сложности (указывается в баллах). Варианты контрольных работ составляются преподавателем из задач разных разделов. Номер задачи обозначается двумя числами. Первое из них соответствует номеру раздела, второе - номеру зада­чи в этом разделе.

Максимальная сумма баллов, которую мотет набрать студент, определяется количеством и сложностью задач.

I. ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ РЕАКЦИЙ

 

1.     При соединении 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж. Рассчитать теплоту образования сульфида железа. (1 б.)

2.     Вычислите теплоту образования сульфида цинка, если при реакции 0,25 г серы с избытком цинка выделяется 1,6 кДж теплоты. Запишите соответствующее химическое уравнение. (1 б.)

3.     Что такое теплота образования химического соединения? Тепловой эффект какой из приведенных ниже реакций отвечает теплоте образования SO3:

1)    Н2SO4 = SO3 + H2O;

2)    Sромб + O2 = SO3;

3)    SO2 + O2 = SO3;

4)    SO2 + O3 = SO3 + O2. (1 б.)

4.     Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановле­нии оксида железа (III) металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа. (2 б.)

5.     Напишите термохимическое уравнение реакции между СО и водородом, в результате которой образуются метан и пары воды. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на н.у.? (2 б.)

6.     Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л ацети­лена (н.у.), если продуктами сгорания является диоксид углерода и вода
(газ). (2 б.)

7.     Какое количество теплоты выделится при сгорании 0,1 кг жидко­го метанола (CH3OH)?

 

8.     В таблице приведены стандартные энтальпии сгорания веществ: (2 б.)

Вещество	С6Н6(ж)	С2Н2(г)
298(сгор), кДж/моль	-3267	-1299

Определите стандартную энтальпию 298 реакции 3С2Н2(г) = С6Н6(ж).

9.     Найти объем пропана, при полном сгорании которого (с образо­ванием газообразной воды и диоксида углерода) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20°С до кипения. Молярная теплоемкость воды 75,3 Дж/моль·К. (3 б.)

10.                        Какое количество теплоты необходимо затратить на получение 1 т кремния промышленным способом по уравнению:

SiO2 (k) + 2C(k) = Si(k) + 2CO(г)? (2 б.)

11.                        Сколько теплоты выделяется при «гашении» 500 кг CaO? Энтальпия реакции гидратации СаО(к) = -66,6 кДж. (2 б.)

12.                         Рассчитайте теплотворную способность метана в кДж/м3 (при расчетах следует считать, что вода образуется в парообразном состоянии). (2 б.)

13.                        Вычислите энтальпию образования пропана, если реакция горения пропана идет по следующему уравнению:

С3Н8 (г) + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О(ж); = -2220 кДж. (2 б.)

14.                        По стандартным энтальпиям образования рассчитайте тепловые эффекты сгорания в кислороде следующих веществ: B2H6, С2Н6, Si2H6. Проанализируйте возможность использования этих веществ как топлива. (3 б.)

15.                        При сгорании 1 г угля с образованием углекислого газа выде­ляется 32,6 кДж теплоты. Какое количество теплоты надо затратить для разложения 1 моля углекислого газа на простые вещества? (2 б.)

16.                        При сгорании 1 л (н.у.) ацетилена выделяется 58,0 Дж теплоты. Можно ли на основании этих данных вычислить стандартную энтальпию сгорания ацетилена? (2 б.)

17.                        Найдите изменение стандартной энтальпии реакции:

CH3OH(ж) + Н2(г) → СН4(г) + Н2О(г),

исходя из следующих данных (кДж·моль-1):

сгорания: СН3ОН(ж) -726,6; СН4(г) -890,4; Н2(г) -285,9;

испарения (Н2О(ж)) 44,0.

Как изменится величина , если образуется не газообразная, а жидкая вода? (3 б.)

18.                        Энтальпия сгорания паров бензола С6Н6 с образованием СО2 и жидкой воды равна -3301,5 кДж·моль-1. Рассчитайте энтальпию образования жидкого бензола из простых веществ (Энтальпия испарения бензола 34 кДж·моль-1). (3 б.)

19.                        Энтальпия сгорания мочевины СО(NH2)2 с образование СО2 и жидкой воды равна -635 кДж·моль-1. Рассчитайте энтальпию ее образования из простых веществ. (3 б.)

20.                        Что называется стандартной энтальпией образования соединения ? Напишите термохимическое уравнение и вычислите стандартную энтальпию образования фосфина (РНз), если при сгорании 7 г его до жидкой воды и кристаллического Р2О5 выделяется 243 кДж теплоты. (3 б.)

21.                        Стандартные энтальпии образования высших оксидов бора и фосфора равны -1273 и -1492 кДж/моль. В каком случае выделится больше теплоты – при сгорании 1 г бора или 1 г фосфора? (3 б.)

22.                        Сравните эффективность использования следующих смесей в качестве топлива в ракетных двигателях: