Способы выражения концентраций раствора

Химическая термодинамика

 

1.Может ли самопроизвольно протекать процесс при 20°С:

2 PH_{3 (г)} + 4 O_{2 (г)} = P₂O_{5 (к)} + 3 H₂O _(ж)

 

Соединение	DН, кДж/моль	S, Дж/моль∙К
PH3 (г)	5,4	210,2
O2 (г)		205,04
P2O5 (к)	– 1507,2	140,3
H2O (ж)	– 285,83	69,95

 

2.Вычислите ∆G° реакции

CaCO_{3 (кр)} → CaO_(кр) + CO_{2 (г)}

 

Соединение	DН, кДж/моль	S, Дж/моль∙К	DG, кДж/моль
CaCO3 (кр)	– 1207	92,9	– 1128,35
CaO(кр)	– 634,9	38,1	– 603,46
CO2 (г)	– 393,51	213,6	– 137,15

 

При 25°С и 500°С. Может ли реакция протекать самопроизвольно при данных условиях?

 

3.Вычислить стандартное изменение изобарного потенциала DG для реакции:

C₂H_2(г) + 5/2O₂ 2CO₂ + H₂O_(ж)

 

Соединение	DН, кДж/моль	S, Дж/моль∙К
CO2	– 393,51	213,6
H2O(ж)	– 285,84	69,95
C2H2(г)	226,75	200,8
O2		205,04

 

Может ли реакция протекать самопроизвольно при стандартных условиях?

 

4.Теплота растворения MgSO₄ DН_раст = – 85,06 кДж/моль. Теплота гидратации этой соли до кристаллогидрата состава MgSO₄∙7H₂O составляет DН_гидр = – 101,2 кДж/моль. Определить теплоту растворения кристаллогидрата.

 

5.Вычислить тепловой эффект реакции образования H₂S_(г), если при взаимодействии 0,5 молей серы с водородом выделилось 10,45 кДж теплоты.

 

6.Определите возможное направление реакции при стандартных условиях:

CH₃ОН_(г) HCHO_(г) + 1/2H₂

 

Соединение	DН, кДж/моль	S, Дж/моль∙К
CH3ОН (г)	– 201,2	239,7
HCHO (г)	– 115,9	218,8
H2		130,6

 

7.Определите возможное направление самопроизвольного процесса при температуре Т = 400°K для реакции: СО₂ + Н₂ НСООН.

Соединение	DН, кДж/моль	S, Дж/моль∙К
CО2	– 393,51	213,6
HCOOH	– 424,76	128,95
H2		130,6

 

8.Тепловой эффект реакции 2 CO + O₂ = 2 CO₂ при стандартных условиях равен 284,8 кДж/моль. Сколько выделится энергии при сгорании 14 г СО.

 

9.Рассчитать DН_сгор этанола, если известно, что при сгорании 4,6 г спирта выделяется 137 кДж теплоты.

 

10.При взаимодействии 4,8 г Mg c Cl₂ выделилось 1289,6 кДж теплоты. Рассчитайте теплоту образования хлорида магния.

 

 

Химическое равновесие

 

1.Рассчитайте константу равновесия процесса при 100°С, если DG= –25,3 кДж.

 

2.Константа равновесия реакции взаимодействия хлороводорода с кислородом:

4HCl + O₂ 2H₂O + Cl₂

при 660°К равна 8,0 ∙ 10^–4. Определите стандартное изменение энергии Гиббса для этой реакции при указанной температуре.

 

3.В системе H_{2 (г)} + I_{2 (г)} 2HI _(г) установилось равновесие при концентрациях [H₂] = 0,25 моль/л, [I₂] = 0,05 моль/л, [HI] = 0,9 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода.

 

4.При некоторой температуре в системе 2 NO₂ 2 NO + O₂ установилось при следующих концентрациях: [NO₂] = 0,03 моль/л, [NO] = 0,12 моль/л, [O₂] = 0,6 моль/л. Найти константу равновесия реакции и исходную концентрацию NO₂.

 

5.Определите константу равновесия реакции 2 NO_2(г) N₂O₄ при 25°С, исходя из изменения изобарно-изотермического потенциала системы в результате реакции. ∆G (N₂O₄)°= 93,8 кДж/моль; ∆G (NO₂) = 51,8 кДж/моль.

 

6.В каком направлении сместится равновесие реакций

2 CO_(г) + O_2(г) 2 CO_2(г) DН° = – 566 кДж

N_2(г) + O_2(г) 2 NO_(г) DН° = 180 кДж

а) при повышении температуры, б) при понижении давления?

 

7.При 1000°С константа равновесия системы FeO_(к) + СO_(г) Fe_(к) + СO_2(г) равна 0,5. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса для данной реакции при указанной температуре.

 

8.В замкнутом сосуде протекает реакция А_(г) + 2В_(г) С_(г). Равновесные концентрации веществ [А] = 0,06 моль/л, [B] = 0,12, [С] = 0,032. Найдите исходную концентрацию веществ А и В, а также константу равновесия реакции.

 

9.В каком направлении сместится равновесие в системах

CO_(г) + Cl_2(г) COCl_2(г) DН° = – 108,97 кДж

H_2(г) + I_2(г) 2 HI_(г) DН° = 26,4 кДж

а) при повышении давления, б) при понижении температуры?

 

10.Рассчитайте константу равновесия реакции 3CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂ при 10°С, если DG= ‑708,8 кДж.

 

Способы выражения концентраций раствора

 

1.Для приготовления 5%-го раствора MgSO₄ взято 400 г MgSO₄∙7 H₂O. Найти массу полученного раствора.

 

2.Для нейтрализации 30 мл 0,1N раствора щелочи потребовалось 12 мл раствора кислоты. Определите нормальность кислоты.

3.Найти молярную концентрацию 36,2%-го раствора HCl (ρ = 1,18 г/мл)

4.Какой объем 6 М раствора HCl нужно взять для приготовления 25 мл 2,5 М раствора соляной кислоты?

5.Сколько 0,5 М раствора H₂SO₄ можно приготовить из 15 мл 2,5 М раствора?

 

6.В 1 кг воды растворили 667 г KOH (ρ = 1,396 г/мл). Найти: молярность, нормальность и моляльность этого раствора.

 

7.Какой объем 0,1 М раствора H₃PO₄ можно приготовить из 75 мл 0,75 N раствора?

 

8.Для нейтрализации 20 мл 0,1N раствора кислоты потребовалось 8 мл NaOH. Сколько грамм NaOH содержит 1 л этого раствора?

 

9.На нейтрализацию 20 мл, содержащего в 1 л 12 г щелочи, израсходовано 24 мл 0,25N раствора кислоты. Рассчитать молярную массу эквивалента щелочи.

 

10.Рассчитайте, какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить при действии на раствор карбоната натрия 100 мл серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,6 моль/л?