Химия

Раздел 4. Скорость химической реакции. Химическое равновесие

4.1. Как зависит скорость химической реакции от концентраций реагирующих веществ? Рассчитайте, во сколько раз увеличится скорость реакции взаимодействие серной кислоты с гидроксидом натрия при увеличении концентраций обоих реагирующих веществ в 2 раза.

4.2. Окисление аммиака идёт по уравнению: 2NH3 (Г) + 2О2(Г) = N2O(Г) + 3H2O(Г)

Записать математическое выражение зависимости скорости этой реакции от концентраций реагирующих веществ. Рассчитать, как изменится скорость данной реакции при уменьшении концентрации кислорода в 5 раз.

4.3. Как изменится скорость реакции 2NO(г)+ O2 (г)→2 NO2 (г), если

а) увеличить давление в системе в 2 раза,

б) уменьшить объем системы в 2 раза,

в) повысить концентрацию NO в 2 раза,

г) повысить концентрацию О2 в 2 раза?

4.4. Как зависит скорость химической реакции от температуры? Как изменится скорость некоторой химической реакции при увеличении температуры от 40°С до 70°С, если температурный коэффициент реакции γ имеет значение:

а) γ = 2; б) γ = 3; в) γ = 4.

4.5. При увеличении температуры на 800 скорость реакции возросла в 256 раз. Рассчитать температурный коэффициент скорости данной химической реакции.

4.6. Какие из вышеперечисленных реакций гомогенные, какие – гетерогенные?

а) 2СО(г) + О2 (г)→ 2СО2(г)

б) СН4 (г) + 2О2 (г) ® СО2 (г) + 2Н2О(г)

в) СаСО3(тв) → СаО(тв) + СО2(г)

г) С(тв.) + СО2(г) → 2СО(г)

Написать уравнения, характеризующие зависимость скорости данных химических реакций от концентраций реагирующих веществ.

4.7. Константа скорости реакции А + 2В ® АВ2 равна 2 × 10 -3 л/моль×сек; определить скорость реакции в начальный момент, если концентрация вещества А, равная концентрации вещества В, составляет 0,4 моль/л; определить скорость через некоторое время τ , если к этому времени образовалось 0,1 моль/л АВ2.

4.8. Кинетическое уравнение химической реакции имеет вид ʋ = k · CА· CВ. Как изменится скорость реакции при увеличении концентраций веществ А и В в 2 раза? Изменится ли при этом константа скорости реакции?

4.9. Что называется скоростью химической реакции? Как зависит скорость реакции от температуры? Рассчитайте, чему равен температурный коэффициент реакции γ, если при увеличении температуры от 40оС до 60оС скорость реакции возросла в 6,25 раза.

4.10. Что такое энергия активации реагирующих веществ? Влияние катализаторов на величину энергии активации. Механизм протекания реакции в присутствии катализатора. Ферменты, их биологическая роль.

4.11. Как зависит скорость химической реакции от концентрации реагирующих веществ? Рассчитайте, во сколько раз увеличится скорость реакции взаимодействия ортофосфорной кислоты с гидроксидом калия (с образованием средней соли) при увеличении концентрации обоих реагирующих веществ в 3 раза.

4.12. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Объясните, в каком направлении сместится равновесие в системе 2СОгаз + О2газ ⮀ 2СО2газ ; DН0 < 0 а) при увеличении давления; б) при уменьшении температуры; в) при увеличении концентрации СО2. 4.13. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Объяснить, в каком направлении сместится равновесие в системе СО2газ + Ств ⮀ 2СОгаз; DН0 > 0

а) при увеличении давления? б) при уменьшении температуры? в) при увеличении концентрации СО2?

4.14. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Объяснить, в каком направлении сместится равновесие в системе

4HClгаз + О2газ ⮀ 2Сl2газ+ Н2О; DН0 < 0 а) при увеличении давления; б) при уменьшении температуры; в) при увеличении концентрации Сl2. 4.15. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Объяснить, в каком направлении сместится равновесие в системе 2SO2газ + O2газ ⮀ 2SO3газ ; DН0 < 0 а) при увеличении температуры; б) при уменьшении давления; в) при уменьшении концентрации SO2. 4.16. Что называется химическим равновесием? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Объяснить, в каком направлении сместится равновесие в системе СОгаз + Н2Огаз ⮀ CO2raз + H2raз ; DН0 < 0 а) при увеличении давления; б) при уменьшении температуры; в) при увеличении концентрации СО2. 4.17. Дать определение обратимой и необратимой реакции. Какие реакции являются необратимыми? 4.18. Что называется химическим равновесием? Почему оно называется динамическим? Какие концентрации реагирующих веществ называют равновесными? Выражение для константы равновесия. Приведите пример. 4.19. Что называют константой химического равновесия? Как зависит она от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления? Каковы особенности математической записи для константы равновесия в гетерогенных системах? 4.20. Как повлияет увеличение давления на равновесие обратимой реакции Fe2O3 (к) + 3 СО(г) ⮀2 Fe(к)+ 3 СО2 ? Написать выражение для константы равновесия данной реакции. 4.21. Как повлияет повышение температуры на равновесие обратимой реакции СаCO3 (к) ⮀ CаO(к) + СО2 (г); ΔН° = 171,4 кДж. Ответ обоснуйте. Раздел 5. Растворы. Растворимость. Природа процессов растворения. Способы выражения состава растворов 5.1. Классификация дисперсных систем по признаку агрегатного состояния и исходя из размеров частиц дисперсной фазы. Дать определение грубодисперсных систем, коллоидных систем, истинных растворов. Привести примеры. 5.2. Какие системы называются коллоидными? В чем причина устойчивости коллоидных систем? Дать определение понятий: пептизация, коагуляция, седиментация. Факторы, способствующие коагуляции коллоидных систем. 5.3. Охарактеризовать строение мицеллы, образованной при взаимодействии хлорида бария с серной кислотой в присутствии избытка хлорида бария. Какой заряд приобретут коллоидные частицы? Как предотвратить пептизацию осадка? Какие ионы, входящие в состав сильного электролита, могут вызвать коагуляцию коллоидной системы? Как зависит коагулирующая способность ионов от их заряда? 5.4. Что называется раствором? Классификация растворов по агрегатному состоянию. Примеры. Критерии, по которым выделяется растворитель. Приведите примеры. 5.5. Растворимость. Зависимость растворимости от факторов: природы веществ, температуры, давления. 5.6. Тепловые эффекты при растворении. Природа процессов растворения. О чем свидетельствует выделение теплоты в процессе растворения? В каком случае процесс растворения сопровождается выделением энергии? 5.7. Растворимость. Классификация веществ по растворимости. Разбавленные растворы. Насыщенные растворы. Пересыщенные растворы. 5.8. Укажите стадии, на которые упрощенно можно разделить процесс растворения вещества в воде. Какая стадия для большинства солей является эндотермическим, а какая экзотермическим процессом? 5.9. Почему все кислоты и щелочи растворяются в воде с выделением тепла, а большинство солей – с поглощением? 5.10. Что выражает молярная концентрация раствора? Рассчитайте массу гидроксида натрия, необходимую для приготовления 300 мл 2М раствора этого вещества. Опишите процесс приготовления раствора. 5.11. Какой объем 5М раствора азотной кислоты нужно взять для приготовления 10%-ного раствора этого вещества (плотность 1,06 г/мл) объемом 600 мл? Опишите процесс приготовления раствора. 5.12. Что выражает нормальная (зквивалентная) концентрация раствора? Рассчитайте нормальную концентрацию раствора, полученного смешением Na2CO3 массой 10,6 г с водой объемом 300 мл (плотность воды 1,0 г/мл). Плотность полученного раствора принять равной 1,1 г/мл. 5.13. Какой объем 40%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,25 г/мл) нужно взять для приготовления 100 мл 2М раствора этого вещества? 5.14. Какой объем 6М раствора серной кислоты нужно взять для приготовления 20%-ного раствора это вещества (плотность 1,12 г/мл) объемом 200 мл? Опишите процесс приготовления раствора. 5.15. Какой объем 60%-ного раствора ортофосфорной кислоты (плотность 1,42г/мл) нужно взять для приготовления 300 мл 2М раствора этого вещества. Опишите процесс приготовления раствора. 5.16. Какой объем 40%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,43 г/мл) нужно взять для приготовления 400 мл 7М раствора этого вещества? Опишите процесс приготовления раствора. Раздел 6. Растворы. Теория электролитической диссоциации кислот, оснований и солей в водных растворах. Гидролиз солей 6.1. Что называется степенью электролитической диссоциации, ее значение для сильных электролитов, слабых и электролитов средней силы. Охарактеризуйте силу следующих электролитов: серная кислота; гидроксид алюминия; нитрат бария. Напишите процессы электролитической диссоциации этих соединений. 6.2. Степень электролитической диссоциации, ее зависимость от факторов: а) природы вещества; б) температуры; в) концентрации раствора. 6.3. Что называется электролитической диссоциацией? Укажите силу электролитов и напишите процессы электролитической диссоциации следующих соединений: сероводородная кислота; сульфат меди (II); гидроксид железа (III); сернистая кислота; гидроксид бария. 6.4. Что является движущей силой электролитической диссоциации? Как зависит способность электролитов к диссоциации от вида химической связи? Приведите примеры. 6.5. Указать, какие из перечисленных соединений являются электролитами и написать уравнения их электролитической диссоциации: НNO3, NaOH, FeCI3, C2H5OH, CH3COOH, C6H6, AI2(SO4)3, (CH3)2O, CH3COONH4, H3PO4. 6.6. Что такое константа диссоциации? Чем она отличается от степени диссоциации и от чего зависит? 6.7. Что называется произведением растворимости? Каковы условия образования и растворения осадков? 6.8. Составить ионные и молекулярные уравнения следующих реакций: а) CH3COOH + NaOH = … б) Zn(OH)2 + HNO3 = … в) CuSO4 + H2S = … г) BaCO3 + HCl = … 6.9. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения процессов гидролиза соединений, образующихся в процессе взаимодействия : а) сульфата хрома (III) и карбоната натрия б) нитрата алюминия и сульфида калия. 6.10. Как влияет добавление растворов КОН, ZnCl2 , Na2S, соляной кислоты и твердого NaCl на гидролиз карбоната калия (гидролиз усиливается, ослабляется, влияния не наблюдается?). Ответ обоснуйте. 6.11. Как влияет добавление растворов NaОН, Na2CO3, Al2(SO4)3, серной кислоты и твердого К2SO4 на гидролиз хлорида цинка (гидролиз усиливается, ослабляется, влияния не наблюдается?). Ответ обоснуйте. 6.12. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения трех стадий гидролиза хлорида железа (III). Объяснить, почему при комнатной температуре гидролиз идет только по первой стадии, а при кипячении раствора – по трем стадиям. 6.13. В одномолярном растворе нитрата цинка водородный показатель (рН) равен 2. Чему равна степень гидролиза соли ? 6.14. Что называется гидролизом? Какие соли подвергаются гидролизу? При гидролизе каких солей происходит изменение рН среды? Напишите уравнения (в ионной и молекулярной формах) процессов гидролиза следующих солей: сульфит алюминия; нитрат меди (II) (первая стадия); нитрит кальция. Охарактеризуйте среду. 6.15. Что такое водородный показатель среды (рН)? Интервалы значений рН для кислых, нейтральных и щелочных сред. Способы измерения рН. Значения рН важнейших природных растворов. Использование рН для изучения биологических процессов. 6.16. рН одного раствора равен 3, другого 6. Определить, в котором из растворов объемом 1 л концентрация [H+] больше и во сколько раз? 6.17. Вычислить [H+] в растворе, если рН = 6,2. 6.18. Вычислить рН 0,01N раствора уксусной кислоты. Степень диссоциации кислоты в растворе равна 0,042. 6.19. Определить рН раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г гидроксида натрия. 6.20. Какие соли подвергаются гидролизу? Напишите уравнения ( в ионной и молекулярной формах) процессов гидролиза следующих солей: хлорид железа(III) (первая стадия); ортофосфат натрия (первая стадия); сульфид хрома (III). Охарактеризуйте среду. 6.21. Степень гидролиза. Зависимость степени гидролиза от факторов: а) природы вещества; б) температуры; в) концентрации соли в растворе. Напишите уравнения (в ионной и молекулярной формах) процессов гидролиза следующих солей: карбонат калия (первая стадия); нитрат цинка (первая стадия); карбонат железа (III). Охарактеризуйте среду. 6.22. Какие соли подвергаются гидролизу? При гидролизе каких солей происходит изменение рН среды? Напишите уравнения (в ионной и молекулярной формах) процессов гидролиза следующих солей: ортофосфат калия (I стадия); нитрат цинка (I стадия); карбонат железа (III). Охарактеризуйте среду. 6.23. В каком случае процесс гидролиза соли является необратимым? Напишите уравнения (в сокращенной ионной, ионномолекулярной и молекулярной формах) процессов гидролиза следующих солей: сульфит алюминия; нитрат меди (II) (первая стадия); нитрит кальция.