Задание по химии, Росдистант

№ вар. Задача 1 1 Рассчитать объем водорода, выделяющегося при взаимодействии 0,5 кг кальция с водой при температуре 850 С и давлении 650 мм рт. ст. 2 Рассчитать объем 1 моля хлористого водорода при температуре 1700 С и давлении 120 кПа 3 Рассчитать массу и объем 1024 молекул азота при температуре 2500 С и давлении 170,5 кПа 4 Рассчитать количество молекул азота, содержащихся в 10 л N2, взятых при – 200 С и давлении 1,5 атм 5 Рассчитать объем кислорода, который выделится при разложении 24,5 г хлората калия KClO3 в присутствии катализатора диоксида марганца при температуре 2200 С и давлении 1,2 атм 6 Рассчитать давление газа, если в цистерне объемом 10 м3 содержится 200 кг кислорода при 150 С 7 Рассчитать молярную массу вещества, если 36,95 г его в парообразном состоянии занимают объем 16,4 л при температуре 1270 С и давлении 95,99 кПа 8 Рассчитать массу натрия, необходимую для получения 100 мл водорода при взаимодействии его с водой при температуре 150 С и давлении 100,79 кПа 9 Рассчитать массу оксида ртути (II), если при разложении этого вещества выделилось 1,8 л кислорода при температуре 3500 С и давлении 745 мм рт. ст. 10 Рассчитать давление газа в сосуде, если 1024 молекул этого газа при температуре 270 С занимают объем 3 л 11 Определить объем воздуха, который потребляет двигатель при сжигании бензина на пути от Москвы до Санкт-Петербурга длиной 600 км, принимая, что бензин, содержащий 85 % углерода и 15 % водорода, сгорает полностью, а расход топлива на 1 км пути для легковой машины равен 200 г 12 Определить степень чистоты мрамора, если из 109,4 г его при разложении выделилось 25 л углекислого газа при температуре 150 С и давлении 100,4 кПа 13 Определить, до какой температуры надо нагреть углекислый газ, чтобы при давлении 210,76 кПа он занял объем 125 л, если при 12,50 С и давлении 101,2 кПа он занимает объем 250 л 14 Определить молярную массу вещества, если 380 мл его паров при 970С и давлении 98,66 кПа имеют массу 1,9 г 15 Определить объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м3 газа, имеющего состав: 50 % водорода, 25 % метана, 10 % угарного газа, 2 % этилена, 13 % негорючих примесей 16 Определить объем углекислого газа при температуре 200 С и давлении 1,12 атм., который можно получить при сжигании 5 т угля, содержащего 95 % углерода 17 Определить молярную массу газа и его плотность по воздуху, если 1,5 г этого газа при температуре 170 С и давлении 99,99 кПа занимают объем 0,624 л 18 Определить молярную массу газа и его плотность по воздуху, если 750 мл этого газа при температуре 270 С и давлении 99,99 кПа имеют массу 1,024 г 19 Определить молярную массу вещества и плотность его паров по азоту, если 1,11 г этого вещества в парообразном состоянии при температуре 200 С и давлении 770 мм рт. ст. занимают объем 355 мл 20 Определить молярную массу газа, образованного при взаимодействии 500 мл хлора при температуре 1200 С и давлении 101,33 кПа с серой в количестве 2,094 г № вар. Задача 2 1 28,5 г простого вещества прореагировало с водородом, при этом было получено 30 г нового сложного вещества. Определить молярную массу эквивалента элемента, вступившего в реакцию с водородом 2 Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Рассчитать молярную массу эквивалента металла 3 В какой массе NаОН содержится столько же эквивалентов, сколько и в 140 г КОН? 4 Оксид трехвалентного элемента содержит 31,58 % кислорода. Рассчитать молярную массу эквивалента и молярную массу этого элемента 5 Рассчитать молярную массу эквивалента металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода 6 При термическом разложении 0,1345 г оксида металла выделилось 18,95 мл кислорода (н. у.). Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его оксида 7 Хлорид элемента содержит 15,04 % хлора. Рассчитать молярные массы эквивалентов элемента и его хлорида 8 При сжигании железа в хлоре на 1 г металла израсходовали 0,6 л хлора (н. у.). Рассчитать молярную массу эквивалента и валентность железа в этой реакции 9 Сколько металла, молярная масса эквивалента которого 12,16 г/моль, прореагирует с 370 мл кислорода (Р = 700 мм рт. ст., t = 1000 С)? 10 На нейтрализацию 9,797 г ортофосфорной кислоты израсходовано 7,998 г NаОН. Рассчитать эквивалент, молярную массу эквивалента и основность Н3РО4 в этой реакции 11 При растворении 1,11 г металла в кислоте выделилось 402,2 мл водорода, измеренного при 190 С и 102,6 кПа. Определить молярную массу эквивалента металла и его атомную массу, если металл двухвалентен 12 Из 5 г элемента можно получить 17,2324 г его бромида. Рассчитать молярные массы эквивалентов элемента и его бромида 13 Рассчитать число эквивалентов СО2, содержащихся в 100 л углекислого газа, измеренных при температуре 700 С и 1,12 атм. 14 0,582 г меди растворено в азотной кислоте. Полученная соль разложена, в результате чего образовалось 0,7285 г оксида меди. Вычислить молярную массу эквивалента меди 15 При окислении 2,48 г железа израсходовали 2,36 л воздуха (н. у.). Рассчитать молярную массу эквивалента и валентность железа в этой реакции 16 На взаимодействие с 0,6971 г КОН израсходовано 1,22 г серной кислоты. Рассчитать эквивалент, молярную массу эквивалента и основность кислоты в этой реакции 17 Оксид металла содержит 49,59 % металла. Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его оксида 18 Рассчитать объем водорода, выделяющегося при реакции 1 г металла (молярная масса эквивалента металла 28 г/моль) с избытком кислоты при 200 С и давлении 740 мм рт. ст. 19 1,2 г металла вытеснили из раствора 6,5 г другого металла. Полученный металл растворен в кислоте, причем выделилось 0,1 г водорода. Определить молярную массу эквивалента первого металла 20 При сжигании 1 г трехвалентного металла при давлении 62500 Па и температуре 1000 С израсходовано 1377 мл кислорода. Рассчитать молярную массу эквивалента и молярную массу металла Задача 3 По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома. Определить природу элемента и валентные электроны. Указать квантовые числа для трех последних электронов. Охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева. Сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде. Определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов). № вар. №№ элементов 1 37, 79 2 54, 90 3 81, 39 4 88, 43 5 34, 99 6 55, 76 7 83, 45 8 31, 77 9 85, 41 10 53, 94 11 36, 74 12 49, 65 13 20, 78 14 84, 44 15 38, 73 16 87, 40 17 35, 80 18 50, 72 19 82, 46 20 19, 75 № вар. Задача 4 1 Рассчитать количество тепла, выделяющегося при взаимодействии 10 л водорода и 10 л кислорода (н. у.) с образованием жидкой воды 2 При полном сгорании 11,5 г этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Написать термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода, и вычислить энтальпию образования С2Н5ОН(ж) 3 Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Написать термохимическое уравнение этой реакции и вычислить ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака (н. у.)? 4 При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж тепла. Вычислить энтальпию образования сульфида железа 5 При взаимодействии 64 г элементарной серы с 100 л водорода (н. у.) выделилось 42 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования сероводорода 6 При образовании 44,8 л оксида азота по реакции NН3(г) + О2(г) → NО(г) + Н2О(ж) выделилось 552,4 кДж теплоты. Вычислить стандартную энтальпию реакции 7 При полном сгорании 2 кг октана выделилось 90 МДж тепла. Вычислить энтальпию образования октана 8 При взаимодействии 22,4 л хлора и 50 л водорода (н. у.) выделилось 183,92 кДж тепла. Вычислить энтальпию образования хлористого водорода 9 При окислении 10 г алюминия выделится 309,6 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования оксида алюминия 10 Рассчитать количество теплоты, выделившейся при взаимодействии 5 кг алюминия с избытком оксида железа (III) 11 Энтальпия образования перекиси водорода составляет –189 кДж/моль. Какое количество тепла выделится при окислении 50 г Н2О2 до жидкой воды? 12 Реакция получения водяного газа (СО + Н2) идет по уравнению С(т) + Н2О(г) → СО(г) + Н2(г). Вычислить тепловой эффект реакции и количество теплоты, которое потребуется для получения 1000 л водяного газа 13 При взаимодействии железа с сероводородом выделилось 22,28 кДж тепла. Вычислить объем образовавшегося водорода (н. у.) 14 При полном сгорании этилена (с образованием жидкой воды) выделилось 6226 кДж тепла. Рассчитать объем вступившего в реакцию кислорода (н.у.) 15 При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделилось 58,2 кДж тепла. Вычислить стандартную энтальпию образования ацетилена 16 Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании 20 л смеси, содержащей 40 % (масс.) бензола и 60 % (масс.) циклогексана. Плотность смеси равна 0,82 кг/дм3 17 Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании 100 л мазута плотностью 0,96 кг/дм3, содержащего углерода 88 % и водорода 11,3 % по массе 18 Рассчитать теплотворную способность мазута, содержащего 85% углерода, 11 % водорода по массе 19 Рассчитать теплотворную способность природного газа, содержащего 80 % (об.) метана 20 Рассчитать теплотворную способность природного газа, содержащего 60 % (об.) метана и 40 % (об.) этана Задача 5 Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры. № вар. Задача 5 1 Fе2О3(т) + СО(г) ↔ Fе(т) + СО2(г); 7500 С 2 Al2О3(т) + Fe(т) ↔ Al(т) + Fe2O3(т); 8000 С 3 СО(г) + Н2О(г) ↔ СО2(г) + Н2(г); 6500 С 4 МgО(т) + Аl(т) ↔ Мg(т) + Аl2O3(т); 3500 С 5 FеСl3(т) + Н2S(г) ↔ FеСl2(т) + S(т) + НСl(г); 2000 С 6 МоО3(т) + СО(г) ↔ Мо(т) + СО2(г); 2500 С 7 Fе3О4(т) + СО(г) ↔ Fе(т) + СО2(г); 7600 С 8 Fе3О4(т) + С(т) ↔ Fе(т) + СО(г); 9000 С 9 СН4(г) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 8500 С 10 Сu2S(т) + Сu2О(т) ↔ Сu(т) + SО2(г); 4500 С 11 СаСО3(т) + С(т) ↔ СаС2(т) + СО(г); 3200 С 12 СН4(г) + СО2(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 8500 С 13 НСl(г) + О2(г) ↔ Сl2(г) + Н2О(г) ; 1200 С 14 СН4(г) + Сl2(г) ↔ ССl4(ж) + НСl(г); 350 С 15 Сr2О3(т) + Н2(г) ↔ Сr(т) + Н2О(г); 5000 С 16 ZnО(т) + СО(г) ↔ Zn(т) + СО2(г); 4500 С 17 НВr(г) + О2(г) ↔ Н2О(г) + Вr2(г); 1500 С 18 Аl2О3(т) + НСl(г) ↔ АlСl3(т) + Н2О(г); 3500 С 19 SiО2(т) + Мg(т) ↔ МgО(т) + Si(т); 6000 С 20 СН4(г) + Н2S(г) ↔ СS2(ж) + Н2(г); 500 С № вар. Задача 6 1 При 500 С некоторая реакция заканчивается за 3,5 часа. За сколько времени закончится реакция при 850С, если температурный коэффициент реакции равен 2,5? 2 При 250 С некоторая реакция протекает 5 часов. При какой температуре реакция закончится за 1,5 часа, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2,2? 3 При понижении температуры на 200 С скорость гомогенной реакции понизилась в 10 раз. Как изменится скорость данной реакции при увеличении температуры с 70 до 1100 С? 4 Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, а с катализатором – 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастает скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при 100 С? 5 Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В2 в гомогенной системе 2А2 + В2 = 2А2В, чтобы при уменьшении концентрации вещества А2 в 4 раза скорость прямой реакции не изменилась? 6 Константа скорости некоторой реакции при 600 К равна 7,5, а при 650 К равна 4,5 ∙ 102. Вычислить энергию активации реакции и константу скорости при 700 К 7 В гомогенной реакции SО2 + О2 → SО3 начальные концентрации диоксида серы и кислорода равны 0,04 моль/л и 0,03 моль/л соответственно. Как изменится (по сравнению с начальной) скорость реакции, когда прореагирует 20 % исходного количества SО2? Какой будет концентрация SО3 в этот момент времени? 8 Используя термодинамические данные, рассчитать, при какой температуре константа равновесия реакции образования водяного газа С(графит) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г) равна 1 9 В газофазной реакции N2 + Н2 ↔ NН3 начальные концентрации азота и водорода составляли 6 и 11,2 моль/л, соответственно. Рассчитать константу равновесия реакции, если к моменту равновесия прореагировало 40% исходного количества азота 10 Константа равновесия в гомогенной системе N2 + Н2 ↔ NН3 при некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислить равновесную и исходную концентрации азота 11 В газовой системе 2SО2 + О2 ↔ 2SО3 при давлении 3 атм и температуре 1500 С равновесный состав смеси (% об.): SО2 – 17 %, О2 – 27 %, SО3 – 56 %. Рассчитать константу равновесия и ΔG процесса 12 В гомогенной системе NН3 + О2 ↔ N2 + Н2О при некоторой температуре равновесные концентрации аммиака, кислорода и воды составляют (моль/л): 0,45, 1,23, 3,78 соответственно. Рассчитать константу равновесия, равновесную концентрацию азота и исходные концентрации аммиака и кислорода 13 Исходные концентрации хлористого водорода и кислорода в газовой системе НСl + О2 ↔ Н2О + Сl2 составляют 0,65 и 0,43 моль/л соответственно. Рассчитать константу равновесия, если к моменту равновесия прореагировало 23 % хлористого водорода 14 В газофазной системе SО2 + СО2 ↔ SО3 + СО при некоторой температуре константа равновесия равна 2,45. Рассчитать равновесные концентрации всех компонентов, если исходные концентрации диоксидов углерода и серы равны и составляют 2 моль/л 15 В системе СuО(т) + СО(г) ↔ Сu2О(т) + СО2(г) при некоторой температуре константа равновесия равна 16,5. Рассчитать равновесные концентрации веществ в системе, если исходная концентрация оксида углерода равна 2,5 моль/л 16 В реакторе объемом 100 л смешали 7 молей метана и 5 молей паров воды. Рассчитать константу равновесия в системе СН4(г) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г), если к моменту равновесия прореагировало 45 % метана 17 Вычислить константу равновесия реакции СО(г) + Сl2(г) ↔ СОСl2(г), если из 2 молей оксида углерода и 2 молей хлора к моменту наступления равновесия в системе образовалось 0,45 молей СОСl2. В каком направлении сместится химическое равновесие, если увеличить давление в системе в 2 раза? 18 В газофазной системе А(г) + В(г) ↔ С(г) + Д(г) равновесие установилось при концентрациях веществ В и С, равных 0,05 и 0,02 моль/л, соответственно. Константа равновесия равна 4 ∙ 10– 2. Вычислить исходные концентрации веществ А и В 19 Константа равновесия реакции Н2(г) + Вr2(г) ↔ НВr(г) при некоторой температуре равна единице. Рассчитать состав (в процентах по объему) равновесной реакционной смеси, если исходная смесь содержала 5 молей водорода и 3,5 молей брома 20 Стандартное изменение энергии Гиббса для реакции А + В ↔ АВ при 298 К равно –10 кДж/моль. Рассчитать константу равновесия реакции и равновесные концентрации всех компонентов, если исходные концентрации веществ А и В равнялись 1 моль/л