Вопросы и задачи экзаменационных билетов (Биологический факультет), страница 2

равна –139,9 кДж/моль.

1. Вычислите количество теплоты, необходимое для разложения 25 г карбоната кальция, если известны энтальпии следующих реакций:

CaO(к.) + H₂O(ж.) = Ca(OH)₂(к.) _rH = 64,2 кДж

Ca(OH)₂(к.)+ CO₂(г.) = CaCO₃(к.) + H₂O(ж.) _rH = 114 кДж

1. Рассчитайте стандартную энтальпию образования пропана при 298 К, используя энтальпии следующих реакций

С₃Н₈(г.) + 5О₂(г.) = 3СО₂(г.) + 4Н₂О(ж.) _rH= –2220 кДж

С(графит) + О₂(г.) = СО₂(г.) _rH= –393,5 кДж

2Н₂(г.) + О₂(г.) = 2Н₂О(ж.) _rH= –571,6 кДж

1. По табличным данным вычислите изменение энтропии Δ_rS при кипении оксида серы(VI) SO₃.

2. Константа равновесия реакции: СO₂(г.) + 4H₂(г.)CH₄(г.) + 2H₂O(г.) при 400 К равна 3,54∙10¹². Рассчитайте константу равновесия при 975 К, если известно, что стандартная энтальпия реакции при 298 К равна –164,9 кДж. Зависимостью _rи_rS от температуры можно пренебречь. В какую сторону смещается равновесие реакции при повышении температуры?

3. Для реакции: CO(г.) + 2H₂(г.) = CH₃OH(г.)константы равновесия при температурах 100 и 150С равны, соответственно, 24,2 и 0,741. Рассчитайте по приведенным данным энтальпию и энтропию реакции. В какую сторону смещается равновесие реакции при понижении температуры?

4. Для реакции: 2H₂S(г.)+ 3O₂(г.) = 2SO₂(г.) +2H₂O(г.) при 298 К стандартная энтальпия равна –1233,4 кДж, а стандартная энергия Гиббса равна –1193 кДж. Вычислите по приведенным данным константу равновесия реакции при 750 К.

5. Определите, возможно ли при стандартных состояниях веществ и температуре 800С восстановление оксида вольфрамаWO₃ до свободного металла водородом? Зависимостью _rи_rSот температуры можно пренебречь.

6. По табличным данным рассчитайте константы равновесия при температурах 300 и 450 К для реакции: NO₂ + SO₂NO + SO₃.

S(SO_3,ж) = 128,4 Дж/К∙моль

1. Для реакции 2NO + 2H₂ = N₂ + H₂O при некоторой температуре получены следующие экспериментальные данные:

Концентрации реагентов, моль/л		r, моль/лс
NO	H2
0,10	0,10	1,2310–3
0,10	0,20	2,4610–3
0,30	0,10	4,9210–3

Определите порядок реакции по компонентам, общий порядок реакции и константу скорости при данной температуре.

1. При 25С константа скорости некоторой реакции, имеющей энергию активации122 кДж/моль, равна 1,35∙10^–4 с^–1. Определите константу скорости этой реакции при 100С. Укажите порядок реакции.

2. Константа скорости некоторой реакции при 40С равна 5∙10^–6 с^–1. При какой температуре константа скорости этой реакции будет равна 2,5∙10^–4 с^–1, если ее энергия активации равна 98 кДж/моль. Вычислите предъэкспоненциальный множитель и укажите порядок реакции.

3. При температуре 319С константа скорости реакции разложения оксида азота(IV) на NO и O₂ равна 0,522 л/моль·с, а при температуре 383С — 5,03 л/моль·с. Определите энергию активации реакции и укажите порядок реакции.

4. В реакции синтеза иодоводорода из простых веществ энергия активации реакции равна 177 кДж/моль. Обратная реакции диссоциации иодоводорода на простые вещества имеет энергию активации 186 кДж/моль. Во сколько раз возрастут скорости прямой и обратной реакций при увеличении температуры от 300 до 500С? В какую сторону при этом сместится равновесие реакции?

5. Энергия активации разложения паров муравьиной кислоты при 300°С на стекле равна 102,5 кДж/моль, а на поверхности платины 92 кДж/моль. Во сколько раз при 300°С доля активных молекул при реакции на поверхности платиныбольше, чем при реакции на стекле?

6. Энергия активации гидролиза сахарозы в водном растворе составляет 110 кДж/моль. В человеческом организме при температуре 37С под действием фермента инвертина эта реакция ускоряется в 6,3·10¹¹ раз. Чему равна энергия активации ферментативной реакции, если считать, что предэкспоненциальный множитель в присутствии фермента не изменился?

7. Для элементарной обратимой реакции C₂H₄ + H₂C₂H₆ при 380 С константа скорости прямой реакции равна 1,46∙10^–4л/моль∙с, а обратной – 3,06∙10^–9 л/моль∙с. Определите константу равновесия этой реакции при 450С. Энергия активации прямой реакции 180,5 кДж/моль, а обратной 317,6 кДж/моль.

8. Рассчитайте энтальпию растворения кристаллического LiBr в воде, если энтальпия образования кристаллической решетки, бромида лития равна –800,6 кДж/моль, а энтальпии гидратации ионов Li⁺ и Br^– равны –531 и –318 кДж/моль соответственно.

9. К 800 мл 0,01 М раствора муравьиной кислоты HСOOH добавили 0,014 моль хлороводорода. Вычислите концентрацию формиат-ионов и степень диссоциации HCOOH в полученном растворе. Изменением объема при растворении HCl пренебречь.

10. Сколько граммов гидроксида натрия нужно добавить к 600 мл 0,2 М раствора аммиака, чтобы концентрация ионов аммония NH₄⁺ в этом растворе стала равна 9,4∙10^–4моль/л? Изменением объема при растворении NaOH пренебречь.

11. К 500 мл 0,25 М раствора уксусной кислоты добавили 1,4 г кристаллического гидроксида калия. Определите концентрацию ионов H⁺ и степень диссоциации уксусной кислоты в полученном растворе. Изменением объема при растворении KOH пренебречь.

12. Вычислите константу диссоциации гидроксида хрома по 3 ступени, если степень гидролиза катиона Cr³⁺по первой ступени в 0,025 М растворе Cr₂(SO₄)₃ составляет 3,5 %.

13. Рассчитайте константу и степень гидролиза иона Pb²⁺по первой ступени в 0,02 М растворе Pb(NO₃)₂ при температуре 60С.

14. Степень гидролиза катиона по первой ступени в 0,25 М растворе Fe₂(SO₄)₃ составляет 12%. Определите константу гидролиза катиона по первой ступени и рН раствора соли.

15. Вычислите, сколько граммов кристаллического гидроксида натрия нужно добавить к 500 мл раствора, в котором содержится 0,3 моль HF и 0,45 моль KF, чтобы его рН увеличился на 0,5. Изменением объема при этом пренебречь.

16. Как изменится рН раствора, полученного смешением 500 мл 0,6 М раствора аммиака и 700 мл 0,5 М раствора NH₄Cl, если пропустить через полученный раствор при давлении 88,6 кПа и температуре 18С 2,45 л газообразного NH₃?

17. Вычислите произведение растворимости сульфата серебра Ag₂SO₄ при 25°С, если в 400 мл его насыщенного раствора при этой температуре содержится 1,8 г соли.

18. Определите произведение растворимости Zn(OH)₂, если рН его насыщенного раствора равен 8,59.

19. В 1 л 0,05 М раствора CaCl₂ при 25°С можно растворить 0,473 г хлорида свинца PbCl₂. Определите произведение растворимости PbCl₂.

20. Растворимость гидроксида марганца в растворе с рН = 11,7 равна 6,37∙10^–7 моль/л. Вычислите произведение растворимости Mn(OH)_2.

21. Стандартные энтальпия и энтропия реакции растворения кристаллического CaSO₄ при 298К равны –17,8 кДж/моль и –145,4 Дж/моль∙К соответственно. Определите произведение растворимости CaSO₄ при 50С.

22. Определите, при каком значении pH начнется осаждение гидроксида железа(III) Fe(OH)₃ при добавлении к 0,05 М раствору FeCl₃ концентрированной щелочи. Изменением объема раствора при добавлении щелочи можно пренебречь.

23. Определите, образуется ли осадок при смешении 100 мл 10^–5 М раствора CoCl₂ и 200 мл 10^–4 М раствора NaOH? Если осадок образуется, предположите что он выпадает в виде коллоида и изобразите строение мицеллы коллоидной системы. Укажите знак электрического заряда коллоидной частицы. Какие ионы можно использовать для того, чтобы вызвать коагуляцию этого коллоидного раствора?

24. Сколько граммов пероксида водорода необходимо для того чтобы полностью восстановить 100 мл 2% раствора перманганата калия KMnO₄ (ρ = 1,0 г/см³) в кислой среде?

25. По известным значениям стандартных электродных потенциалов полуреакций

Cl₂(г.) + 2e^– = 2Cl^–(р.) E° = +1,36В

HClO(р.) + H⁺(р.) + 2e^– = Cl^–(р.) + Н₂О(ж.) E° = +1,482 В

вычислите стандартный электродный потенциал процесса

2HClO(р.) + 2H⁺(р.) + 2e^– = Cl₂(г.) + 2H₂O(ж.)

1. Вычислите электродный потенциал полуреакции

NO₃^–(р.) + 4H⁺(р.) + 3e^– = NO(г.) + 2H₂O(ж.) при C(NO₃^–) 0,1 моль/л, парциальном давлении NO 0,2 атм и pH равном 2,5.

1. Платиновая пластинка опущена в 0,1 М раствор слабой кислоты, через который пропускают водород при давлении 0,1 атм. Электродный потенциал, возникающий на платиновой пластинке равен –0,140 В. Вычислите константу диссоциации слабой кислоты.

2. Вычислите электродный потенциал серебряной пластинки, опущенной в насыщенный раствор хромата серебра.

3. По известным значениям стандартных электродных потенциалов полуреакций

NO₃^– + H₂O + 2e^– = NO₂^– + 2OH^– E = +0,01В

NO₃^– + 3H⁺ + 2e^– = HNO₂ + H₂O E = +0,934 В

вычислите константу диссоциации азотистой кислоты HNO₂.

1. Напишите уравнение реакции, которая будет самопроизвольно протекать в растворе, содержащем бром, а также ионы I^–, IO₃^–, Br^– и H⁺. Концентрация брома С(Br₂) = 0,1 моль/л, концентрации ионов С(I^–) = 0,1 моль/л, С(Br^–) = 0,005 моль/л, С(IO₃^–) = 0,01 моль/л, С(Н⁺) = 0,001 моль/л.

2. После того как в реакционном сосуде смешали 125 мл 2 М раствора HClO₄, 135 мл 0,1 М раствора KMnO₄и 270 мл 0,35 М раствораFeSO₄ произошла реакция. Напишите уравнение этой реакции и определите концентрацию ионов Fe³⁺и Мn²⁺в полученном растворе.

3. Стандартная разность электродных потенциалов реакции

NiO₂(к.) + 2Ag(к.) + 4H⁺(р.) = Ni²⁺(р.) + 2Ag⁺(р.) + 2H₂O(ж.)

составляет 2,48 В. Рассчитайте разность потенциалов этой реакции при pH = 4 и концентрациях ионов Ni²⁺ и Ag⁺ равных 0,01 моль/л.

1. Определите при 298 К произведение растворимости Ag₂S, если известны стандартные электродные потенциалы реакций:

Ag⁺ + e^– = Ag  = 0,8 В

Ag₂S + 2e^– =2Ag + S^2–  = –0,691 В

1. К 0,05 М раствору [Ag(NH₃)₂]OH, содержащему также 0,1 моль/л NH₃, постепенно добавляют концентрированный раствор Na₂S. При какой концентрации ионов S^2– начнется выпадение осадка Ag₂S.

2. К 0,05 М раствору K₂[Ni(CN)₄], содержащему также 0,2 моль/л KCN постепенно добавляют концентрированный раствор NaOH. При каком значении рН раствора начнется выпадение осадка гидроксида никеля(II).

3. Определите при 298 К стандартный электродный потенциал реакции: [AlF₆]^3– + 3e^–= Al + 6F^–, если при этой температуре константа устойчивости  иона [AlF₆]^3– равна 710¹⁹, а стандартный электродный потенциал реакции: Al³⁺ + 3e^–= Al равен –1,66 В.

4. Определите при 298 К константу устойчивости иона [Sn(OH)₃]^–, если известны стандартные электродные потенциалы реакций:

Sn²⁺ + 2e^– = Sn, E° = –0,1375 В,

[Sn(OH)₃]^– + 2e^– = Sn + 3OH^– E° = –0,909 В.