Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Образцы решения задач из самостоятельных работ по темам 7-11




1. Рассчитайте константу равновесия реакции

СоО(тв) + СО(газ) Û Со(тв) + СО2(газ), если равновесные концентра-ции равны [CO] = 0,0001 моль/л, [CO2] = 0,3 моль/л.

Решение:

Данная реакция является гетерогенной. Константа равновесия реакции определяется отношением произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций исходных веществ. СоО и Со – твердые вещества – их концентрации не учитываются. Константа равновесия указанной реакции имеет вид и равна:

К =[СО2] 2/ [СО]2 = 0,3/(0,0001)2 = 3×107.

2. Как изменится скорости прямой и обратной реакций

2NО + О2 Û 2NО2,

если концентрации всех веществ в системе увеличить в 3 раза?

Решение:

Согласно закону действующих масс, скорость прямой гомогенной реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степени их стехиометрических коэффициентов, а скорость обратной гомогенной реакции прямопропорциональна произведению концентраций продуктов реакции в степени их стехиометрических коэффициентов.

Тогда скорость прямой реакции равна:

V(пр) = k1[NО]2[ О2].

Если концентрации реагирующих веществ увеличены в 3 раза, то скорость прямой реакции изменяется и становится равной:

V’(пр) = k1(3[NО])2×3[О2].

Тогда V’(пр)/ V(пр) = (k1(3[NО])23[О2])/( k1[NО]22]) = 32×3= 27.

Скорость прямой реакции возрастет в 27 раз.

Скорость обратной реакции равна:

V(обр) = k2[NО2]2.

При увеличении концентрации продуктов реакции в 3 раза, скорость обратной реакции изменяется и становится равной:

V’(обр) = k2(3[NО2])2.

Тогда V’(обр)/ V(обр) = (k2(3[NО2])2)/( k2[NО2]2) = 32= 9.

Скорость обратной реакции возрастет в 9 раз.6. При 50 оС некоторая реакция заканчивается за 30 минут. Рассчитайте время протекания реакции при 90 оС, если термический коэффициент реакции равен 2.

Решение:

Зависимость скорости гомогенной реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа:

V2 = V1 g (t2 -t1)/10.

Скорость реакции обратно пропорциональна времени протекания реакции. Тогда: время протекания реакции связано с температурой следующим соотношением:

1/t2 = (1/t1) g (t2 -t1)/10 ;

t2 = t1 /g (t2 -t1)/10 = 1800/ 2 (90-50)/10 = 1800/ 24 = 1800/ 24 = 112 с = 1,9 мин.

Время протекания данной реакции при 90°С составит 1,9 минуты.

6. В каком направлении сместится равновесие в системе N2 + 3H2 Û 2NH3,

если а) увеличить концентрацию аммиака; б) уменьшить давление в системе.

Решение:

а) Согласно принципу Ле-Шателье, увеличение концентрации продуктов реакции увеличивает выход исходных веществ. Следовательно, если концентрацию аммиака увеличить, равновесие сместится влево, увеличится концентрация водорода и азота в системе.

б) С другой стороны, по принципу Ле-Шателье, понижение давления в системе увеличивает выход реакции, в результате которой образуется большее число газообразных молекул. Следовательно, при уменьшении давления в системе также увеличится выход азота и водорода.

7.Составьте уравнения диссоциации соединений: а) (NH4)2SO4; б) NaHS; в) NiOHCl.

Решение:

Электролитическая диссоциация – распад молекул электролитов на ионы под действием полярных молекул растворителя.

а) (NH4)2SO4 Û 2NH4+ + SO42-;

б) NaHS Û Na+ + HS-;

HS- Û H+ + S-2;

в) NiOHClÛ NiOH+ + Cl-

NiOH+ Û Ni 2+ + OH+

8. Составьте молекулярные и ионные (полные и краткие) уравнения реакций:

а) Be(OH)2 + KOHÞ; б) CuOHCl + HNO3Þ.

Решение:

а) Be(OH)2 + 2KOH Þ K2BeO2 + 2H2O;

Be(OH)2 + 2K+ + 2OH- Þ 2K+ + BeO22- + 2H2O;

Be(OH)2 + 2OH- Þ BeO22- + 2H2O.

б) CuOHCl + HNO3 Þ CuClNO3 + H2O;

CuOH+ +Cl- + H+ + NO3- Þ Cu2+ + Cl-+ NO3- + H2O;

CuOH+ + H+ Þ Cu2+ + H2O.

9. Составьте в ионном и молекулярном виде уравнения гидролиза солей и укажите рН среды: a) CuCl2; б) K2SO4.

Решение:

а) Хлорид меди – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой. Гидролиз идет по катиону.

CuCl2 + H2O Û CuOHCl + HCl;

Cu2+ + 2Cl- + H2O Û CuOH+ + H+ + 2Cl-;

Cu2+ + H2O Û CuOH+ + H+ .

В результате гидролиза в растворе кислая среда - рН < 7

В обычных условиях хлорид меди дальнейшему гидролизу не подвергается.

б) Сульфат калия – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой – гидролизу не подвергается.

K2SO4 + H2O Û гидролиз не идет.

10. Концентрация соляной кислоты равна 0,01 моль/л. Определите рН и рОН раствора, если степень электролитической диссоциации кислоты считать равной 1.

Решение:

Составим уравнение диссоциации HCl:

HCl Û H+ + Cl-.

По уравнению реакции видно, что концентрация H+ равна концентрации HCl, если степень диссоциации a = 1.

Тогда [H+] = 0,01моль/л;

рН = - lg[H+] = -lg 10-2 = 2;

рOН = 14 – рН = 14 – 2 = 12.

11. Определите степени окисления подчеркнутых элементов в соединениях: а) H2SeO4, б) Al(NO3)3.

Решение:

Обозначим неизвестную степень окисления через «x». Составим уравнение, в котором сумма зарядов всех ионов в молекуле равна нулю, и решим его.

а) H2+SeхO4-2 . 2 + x +(-2)×4 = 0, x = +6;

б) Al+3(NхO3-2)3 3 +3x + (-2)×3×3 = 0, x = +5;

12. Определите, какие реакции являются окислительно-восстановительными: а) Zn + HCl = ZnCl2 + H2; б) BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + NaCl

Решение:

Определим степени окисления элементов в левой и правой частях уравнений.

а) Zn0+ H+Cl = Zn+2Cl2 + H20;

Реакция (а) является окислительно-восстановительной, т.к. Zn0 - восстановитель, окисляется до Zn+2, H+ – окислитель восстанавливается до H0.

б) Ba+2Cl2- + Na2+S+6O4-2 = Ba+2S+6O4-2 + Na+Cl-

Реакция б) не является окислительно-восстановительной, так как в ходе ее протекания степени окисления элементов не изменяются.

13. Какие свойства – окислителя, восстановителя или двойственные- могут проявлять следующие вещества: а) H2SO3, б) Na2S, в) CrO3.

Решение:

 

а) H2S+4O3,

Низшая степень окисления S-2 , высшая степень окисления S+6. S+4 – промежуточная степень окисления – может как понижать степень окисления – выполнять роль окислителя, так и повышать степень окисления – выполнять роль восстановителя. S-2 проявляет окислительно-восстановительную двойственность.

б) Na2S-2,

S-2 - низшая степень окисления – может только повышать степень окисления – выполнять роль восстановителя.

в) Cr+6O3.

Cr+6 - высшая степень окисления – может только понижать степень окисления – выполнять роль окислителя.

14. Составьте электронно-ионные уравнения, расставьте коэффициенты в уравнении, укажите окислитель и восстановитель в реакции:

KMnO4 + H2S + H2SO4 ® MnSO4 + S + K2SO4 + H2O.

Решение:

KMn+7O4 + H2S-2 + H2SO4 ® Mn+2SO4 + S0 + K2SO4 + H2O.

Окислителем является Mn+7, в составе иона MnO4-.

Восстановителем является S-2 , в составе молекулы H2S.

 

2| MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O - восстановление окислителя

5| H2S - 2e = S + 2H+ - окисление восстановителя

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

2MnO4- + 16H+ + 5e×2 + 5H2S - 2e×5 = 2Mn2+ + 5S + 10H+ +8H2O

2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5S + K2SO4 + 8H2O.

 

15. Закончите, где возможно, уравнения реакций: Zn + Pb(NO3)2 Þ;

HCl + Bi Þ; H2SO4(конц.) + К Þ; расставьте коэффициенты в уравнениях.

Решение:

а) Металлы вытесняют из растворов солей менее активные металлы, расположенные в ряду напряжений правее вытесняемого:

Zn + Pb(NO3)2 Þ Zn(NO3)2 + Pb;

Zn – 2e Þ Zn+2;

Pb2+ + 2e Þ Pb.

б) С кислотами, у которых окислителем является катион водорода Н+, реагируют металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода. При этом образуются соль и газообразный водород. C металлами, расположенными в ряду напряжений правее водорода такие кислоты не реагируют.

Bi + HCl Þ реакция не идет.;

в) С кислотами, у которых окислителем является анион кислотного остатка, реагируют все металлы, кроме золота и платины. При этом образуются соль, вода и продукт восстановления кислотного остатка, природа которого зависит от положения металла в ряду напряжения, концентрации кислоты, температуры и других факторов.

К + H2SO4(конц) Þ К2SO4 + H2O + Н2S;

К –1e Þ К+ ; 8

SO42- + 10H+ + 8e Þ Н2S + 4H2O. 1

8K + SO42- + 10H+ Þ 8Ag+ + H2S + 4H2O.

8К + 5H2SO4(конц) Þ 4К2SO4 + 4H2O + Н2S;




Читайте также:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1051)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)