Вопросы к коллоквиуму по темам: Атомно-молекулярное учение. Основные законы химии. Основы химической термодинамики. Основы химической кинетики
Вопросы к коллоквиуму по темам: Атомно-молекулярное учение. Основные законы химии. Основы химической термодинамики. Основы химической кинетики.
Атомно-молекулярное учение. Понятие атома, молекулы. Понятие о структурной организации веществ (молекулярные и немолекулярные вещества). Использование структурных формул.
Стехиометрические законы (закон сохранения массы, закон постоянства состава, закон кратных отношений, закон Авогадро), границы их применимости.
Экзо - и эндотермические реакции. Химическая термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики: система, состояние, параметры, уравнения и функции состояния. Внутренняя энергия системы. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Термохимические уравнения. Закон Лавуазье-Лапласа. Закон Гесса и следствия из него. Энтальпия образования вещества. Бертло. Энтропия. Второе и третье начала термодинамики. Свободная энергия Гиббса. Направление самопроизвольного протекания процессов, роль энтропийного и энтальпийного факторов и температуры.
Скорость химической реакции. Закон действия масс. Константа скорости. Понятие о молекулярности и порядке реакции. Температурная зависимость скорости химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости реакции. Энергетические диаграммы. Энергия активации, активный комплекс. Уравнение Аррениуса. Катализ (гомогенный, гетерогенный). Ингибиторы. Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение равновесия, принцип Ле Шателье, его обоснование и применение.
Задачи для самостоятельного решения (Глинка 1984 г. издания и позже):
№№ 36, 43, 44, 48, 53, 54, 57, 69, 75, 86, 87, 99, 101, 106, 124, 128, 129, 162.
№№ 000, 290, 293, 303, 310, 315, 322, 324
№№ 000, 327, 332, 336, 337, 339, 340, 348, 352, 355, 366, 380, 381, 388.
Задачи, отмеченные ***, не являются обязательными для решения.
*** В сосуде объемом 4 л при 550 °С находились пары серы (парциальное давление 42,7 кПа). В тот же сосуд добавили избыток фтора и после завершения реакции охладили сосуд до исходной температуры. Парциальное давление продукта реакции составило 256,5 кПа, а относительная плотность по метану оказалась раной 9,125. Определите состав молекул серы в парах при этой температуре, если известно, что в реакцию вступило 0,45 моль фтора.
*** При сжигании 1,24 г фосфора в сосуде объемом 1,25 л при 700°С получили оксид фосфора (V) и 0,1 моль газа, плотность которого по аргону равна 0,7. Определить молярную массу окислителя, его состав и написать уравнение реакции, если известно, что его парциальное давление до реакции составляло 646,85 кПа. Окислитель растворим в щелочах.
*** Пользуясь данными таблицы, выполните необходимые расчеты для сравнения термической устойчивости: а) воды и сероводорода; б) кислорода и озона; в) озона и оксида серы (IV).
2H2S + 3O2 ® 2H2O + 2SO2 | DHреакции = -1036 кДж |
H2S + O3 ® H2O + SO2 | DHреакции = -660 кДж |
DH°обр.(H2O) = -242 кДж/моль | |
DH°обр.(SO2 ) = -297 кДж/моль |
*** Используя следующие данные, рассчитайте ΔH°обр. карбоната кальция:
Ca + 1/2O2 ® CaO | DHреакции1 = -636 кДж |
CaC2 + 5/2O2 ® CaO + CO2 | DHреакции2 = -1360 кДж |
C + O2 ® CO2 | DHреакции3 = -394 кДж |
2CaCO3 + 5C ® 2CaC2 + 3CO2 | DHреакции4 = 1106 кДж |
*** Рассчитайте ΔH° перехода графит-алмаз, если ΔH° сгорания графита –393,5, а алмаза - –395,4 кДж/моль.
*** Известно, что медь при нагревании взаимодействует с кислородом. Определите зависимость состава продуктов окисления от температуры:
S°, (Дж/моль. К) | DH°обр., (кДж/моль) | |
Cu | 33 | 0 |
O2 | 205 | 0 |
Cu2O | 93 | -173 |
CuO | 43 | -162 |
*** Константа скорости реакции CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH при 10°С равна 2,38. Найти скорость реакции в начальный момент времени, если смешали: а) 1 л 0,5 М раствора эфира и 1 л 0,5 М раствора щелочи; б) 1 л 1 М раствора эфира и 3 л 2 М раствора щелочи. Рассчитайте величину константы скорости реакции при 30°С, если ее температурный коэффициент равен 1,7.
*** В замкнутом сосуде установилось равновесие А + В ↔ С + Д. Температурные коэффициенты скоростей прямой и обратной реакций равны соответственно 2 и 2,5. Рассчитайте, во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакций при повышении температуры в системе на 20°C. Сделайте вывод о направлении смещения равновесия. Что можно сказать о тепловом эффекте реакции?
*** Один из способов получения водорода основан на реакции CO + H2O ↔ CO2 + H2. Какие условия могли бы способствовать смещению химического равновесия в сторону образования водорода (как в результате каждого из предложенных воздействий изменятся скорости прямой и обратной реакции)?
*** Рассчитать, во сколько раз изменится скорость химической реакции A2(г) + 2В2(г) → 2АВ2(г), если повысить давление в системе в з раза и одновременно понизить температуру на 40°С. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.
Основные порталы (построено редакторами)