Химия

Проверяемое задание

Тема 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от
коррозии. Часть 2
Письменное задание заключается в решении задач 1–12 по темам
«Основные понятия и законы химии», «Строение атома. Периодическая
система Д. И. Менделеева», «Термодинамика химических реакций»,
«Кинетика химических реакций. Химическое равновесие», «Растворы.
Способы выражения концентрации растворов. Химические равновесия в растворах», «Растворы неэлектролитов и электролитов», «Окислительно- восстановительные реакции», «Электрохимия: основные понятия.
Возникновение электродного потенциала. Гальванические процессы»,
«Электролиз расплавов и водных растворов», «Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии».

Методические рекомендации по выполнению практической работы:
– знакомство с условием задачи;
– при необходимости дополнительная проработка теоретической части курса по темам задач и рассмотрение примеров решения подобных задач, приведенных в дополнительных материалах по дисциплине;
– оформление решения.
Номер варианта задач определяется с помощью таблицы по первой букве фамилии студента.

Задача 1
1 Рассчитать объем водорода, выделяющегося при взаимодействии
0,5 кг кальция с водой при температуре 85 0 С и давлении 650 мм рт.
ст.
2 Рассчитать объем 1 моля хлористого водорода при температуре
170 0 С и давлении 120 кПа
3 Рассчитать массу и объем 10 24 молекул азота при температуре
250 0 С и давлении 170,5 кПа
4 Рассчитать количество молекул азота, содержащихся в 10 л N 2 ,
взятых при –20 0 С и давлении 1,5 атм
5 Рассчитать объем кислорода, который выделится при разложении
24,5 г хлората калия KClO 3 в присутствии катализатора диоксида
марганца при температуре 220 0 С и давлении 1,2 атм
6 Рассчитать давление газа, если в цистерне объемом 10 м 3
содержится 200 кг кислорода при 15 0 С
7 Рассчитать молярную массу вещества, если 36,95 г его в
парообразном состоянии занимают объем 16,4 л при температуре
127 0 С и давлении 95,99 кПа
8 Рассчитать массу натрия, необходимую для получения 100 мл
водорода при взаимодействии его с водой при температуре 15 0 С и
давлении 100,79 кПа
9 Рассчитать массу оксида ртути (II), если при разложении этого
вещества выделилось 1,8 л кислорода при температуре 350 0 С и
давлении 745 мм рт. ст.
10 Рассчитать давление газа в сосуде, если 10 24 молекул этого газа при температуре 27 0 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
15 0 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
12,5 0 С и давлении 101,2 кПа он занимает объем 250 л
14 Определить молярную массу вещества, если 380 мл его паров при
97 0 С и давлении 98,66 кПа имеют массу 1,9 г
15 Определить объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м 3 газа, имеющего состав: 50 % водорода; 25 % метана; 10 % угарного
газа; 2 % этилена; 13 % негорючих примесей
16 Определить объем углекислого газа при температуре 20 0 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 17 0 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 27 0 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 20 0 С и давлении 770 мм рт. ст. занимают объем 355 мл
20 Определить молярную массу газа, образованного при
взаимодействии 500 мл хлора при температуре 120 0 С и давлении
101,33 кПа с серой в количестве 2,094 г

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 =
100 0 С)?
10 На нейтрализацию 9,797 г ортофосфорной кислоты израсходовано
7,998 г NаОН. Рассчитать эквивалент, молярную массу эквивалента
и основность Н 3 РО 4 в этой реакции
11 При растворении 1,11 г металла в кислоте выделилось 402,2 мл
водорода, измеренного при 19 0 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 СО 2 , содержащихся в 100 л
углекислого газа, измеренных при температуре 70 0 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 20 0 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 62 500 Па и
температуре 100 0 С израсходовано 1 377 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).

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 С 2 Н 5 ОН (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 NН 3(г) + О 2(г) → NО (г) + Н 2 О (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
Н 2 О 2 до жидкой воды?
12 Реакция получения водяного газа (СО + Н 2 ) идет по уравнению
С (т) + Н 2 О (г) → СО (г) + Н 2(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/дм 3
17 Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при
сгорании 100 л мазута плотностью 0,96 кг/дм 3 , содержащего 88 %
углерода и 11,3 % водорода 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.

Задача 6
1 При 50 0 С некоторая реакция заканчивается за 3,5 часа. За сколько
времени закончится реакция при 85 0 С, если температурный
коэффициент реакции равен 2,5?
2 При 25 0 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 20 0 С скорость гомогенной реакции
понизилась в 10 раз. Как изменится скорость данной реакции при
увеличении температуры с 70 до 110 0 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 10 0 С?
5 Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В 2 в
гомогенной системе 2А 2 + В 2 = 2А 2 В, чтобы при уменьшении
концентрации вещества А 2 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 ∙ 10 2 . Вычислить энергию активации реакции и
константу скорости при 700 К
7 В гомогенной реакции SО 2 + О 2 → SО 3 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
SО 2 ? Какой будет концентрация SО 3 в этот момент времени?
8 Используя термодинамические данные, рассчитать, при какой
температуре константа равновесия реакции образования водяного
газа С (графит) + Н 2 О (г) ↔ СО (г) +Н 2(г) равна 1
9 В газофазной реакции N 2 + Н 2 ↔ NН 3 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 N 2 + Н 2 ↔ NН 3 при
некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации
водорода и аммиака равны, соответственно, 0,2 и 0,08 моль/л.
Вычислить равновесную и исходную концентрации азота
11 В газовой системе 2SО 2 + О 2 ↔ 2SО 3 при давлении 3 атм и
температуре 150 0 С равновесный состав смеси (% об.): SО 2 – 17 %,
О 2 – 27 %, SО 3 – 56 %. Рассчитать константу равновесия и ΔG
процесса
12 В гомогенной системе NН 3 + О 2 ↔ N 2 + Н 2 О 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 + О 2 ↔ Н 2 О + Сl 2 составляют 0,65 и 0,43
моль/л соответственно. Рассчитать константу равновесия, если к
моменту равновесия прореагировало 23 % хлористого водорода
14 В газофазной системе SО 2 + СО 2 ↔ SО 3 + 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) ↔ Сu 2 О (т) + СО 2(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 СН 4(г) + Н 2 О (г) ↔
СО (г) + Н 2(г) , если к моменту равновесия прореагировало 45 % метана
17 Вычислить константу равновесия реакции СО (г) + Сl 2(г) ↔ СОСl 2(г) , если из 2 молей оксида углерода и 2 молей хлора к моменту
наступления равновесия в системе образовалось 0,45 молей СОСl 2 .
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 Н 2(г) + Вr 2(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

И т.д