Сборник контрольных вопросов и задач для защиты
СБОРНИК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ДЛЯ ЗАЩИТЫ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО КУРСУ ХИМИИ
Методические указания
Под редакцией А.М. Голубева
Москва
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
Оглавление
Введение……………………………………………………………………………
Основные классы химических соединений……………………………………
Определение молярной массы эквивалентов металла…………..………….
Приготовление и определение концентрации растворов ………………..…
Жесткость воды………………………………………….………………………..
Окислительно-восстановительные реакции……….…………………………
Кинетика гомогенных реакций…………………………………………………
Кинетика гетерогенных реакций……………………………………………….
Каталитические реакции………………………….……………………………..
Химическое равновесие………………………………………………………….
Растворы электролитов…………………………………………………………..
Гальванические элементы и электролиз………………………………………
Коррозия и защита металлов……………………………………………………
Свойства элементов. d-Металлы, часть 1……...……………………………...
Свойства элементов. d-Металлы, часть 2……...…...…………………………
Свойства элементов. р-Металлы ……………………………………………….
Комплексные соединения……………….……………………………………….
ВВЕДЕНИЕ
Курс химии в техническом университете включает в себя теорию (лекционный материал), практику решения задач (семинарские занятия) и лабораторные работы. При выполнении лабораторного практикума студенты знакомятся с оборудованием, приборами и установками, осваивают основные методы проведения эксперимента, изучают химические свойства веществ, убеждаются в соответствии теории и практики химической науки.
Каждая лабораторная работа выполняется практически, по ней студент оформляет индивидуальный отчет и на заключительной стадии защищает работу преподавателю. Как правило, защита заключается в решении двух-трех типовых задач по теме, изученной в практикуме.
Данный «Сборник контрольных вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии» предназначен для студентов первого курса всех факультетов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курс химии и выполняющих лабораторный практикум по нему. Выпуск сборника является попыткой унификации вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии и имеет целью обеспечение единства требований преподавателей к студентам.
В состав сборника входят типовые вопросы и задачи по основным темам курса химии, отраженным в действующем лабораторном практикуме или планируемым к введению в учебный процесс. Порядок изложения задач соответствует последовательности лабораторных работ в учебном плане.
Определение точной концентрации раствора титриметрическим методом.
В задачах 1-20рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, моляльную концентрацию и массовую концентрацию раствора данного вещества, используя значение плотности данного раствора и соответствующие величины из Приложения.
№ | Раствор NaCl ρ, г/л | № | Раствор H2SO4 ρ, г/л | № | Раствор HCl ρ, г/л | № | Раствор СН3СООН ρ, г/л |
п/п | п/п | п/п | п/п | ||||
В задачах 21-50выведите формулу, связывающую между собой различные способы выражения состава двухкомпонентного раствора. В вертикальных рядах указаны функции, в горизонтальных – аргументы. Например, в задаче 23 надо вывести формулу, выражающую массовую долю, ω через моляльную концентрацию, Сm.
ω | С | Сэкв | Сm | Смасс | X | |
ω | - | |||||
С | - | |||||
Сэкв | - | |||||
Сm | - | |||||
Смасс | - | |||||
X | - |
В задачах 51-65рассчитайте массу соли и объем воды, необходимые для приготовления 1л раствора NaCl заданного состава ω, используя значения плотностей растворов из Приложения.
№ | ω | № | ω | № | ω |
0,01 | 0,08 | 0,18 | |||
0,02 | 0,10 | 0,20 | |||
0,03 | 0,12 | 0,22 | |||
0,04 | 0,14 | 0,24 | |||
0,06 | 0,16 | 0,26 |
В задачах 66-85 рассчитайте объемы исходных растворов, которые необходимо смешать для приготовления 1л водного раствора заданной концентрации, используя данные из Приложения.
№ п/п | Растворы HCl | № п/п | Растворы СН3СООН | |||||
Исходные | Конечный | Исходные | Конечный | |||||
ω1 | ω2 | ω | ω1 | ω2 | ω | |||
0,262 | 0,064 | 0,184 | 0,56 | 0,08 | 0,40 | |||
0,223 | 0,044 | 0,165 | 0,52 | 0,04 | 0,28 | |||
0,243 | 0,085 | 0,204 | 0,48 | 0,12 | 0,36 | |||
0,145 | 0,004 | 0,105 | 0,44 | 0,16 | 0,20 | |||
0,204 | 0,024 | 0,125 | 0,40 | 0,04 | 0,32 | |||
№ п/п | Растворы NaCl | № п/п | Растворы H2SО4 | |||||
Исходные | Конечный | Исходные | Конечный | |||||
ω1 | ω2 | ω | ω1 | ω2 | ω | |||
0,26 | 0,10 | 0,18 | 0,350 | 0,091 | 0,227 | |||
0,22 | 0,01 | 0,12 | 0,326 | 0,120 | 0,252 | |||
0,24 | 0,02 | 0,08 | 0,302 | 0,032 | 0,174 | |||
0,20 | 0,04 | 0,16 | 0,277 | 0,147 | 0,201 | |||
0,18 | 0,06 | 0,14 | 0,302 | 0,062 | 0,147 | |||
В задачах 86-105рассчитайте, используя данные из Приложения, объем заданного раствора, массовая доля которого ω, необходимый для приготовления 1л 0,1н раствора кислоты.
H2SО4 | HCl | ||||||
№ | ω | № | ω | № | ω | № | ω |
0,350 | 0,227 | 0,262 | 0,165 | ||||
0,326 | 0,201 | 0,243 | 0,145 | ||||
0,302 | 0,174 | 0,223 | 0,125 | ||||
0,277 | 0,147 | 0,204 | 0,105 | ||||
0,252 | 0,091 | 0,184 | 0,085 |
В задачах 106-125 рассчитайте молярную концентрацию эквивалентов вещества А, количество вещества и массу вещества А в заданном объеме раствора V(A), если известна массовая доля и объем раствора вещества В, вступившего в реакцию полной нейтрализации с веществом А.
№ | А | V(A), мл | В | V (B), мл | ω(B), % |
HCl | KOH | ||||
NaOH | HCl | ||||
KOH | H2SO4 | ||||
HNO3 | NaOH | ||||
KOH | CH3COOH | ||||
LiOH | H2SO4 | 6,5 | |||
H2SO4 | KOH | ||||
LiOH | HCl | ||||
KOH | CH3COOH | 9,5 | |||
HCl | NaOH | 7,5 | |||
NaOH | CH3COOH | 6,5 | |||
HNO3 | KOH | ||||
KOH | H2SO4 | ||||
H2SO4 | NaOH | 9,5 | |||
CH3COOH | KOH | ||||
NaOH | HCl | 17,5 | |||
KOH | CH3COOH | 14,5 | |||
H2SO4 | NaOH | ||||
LiOH | HCl | 8,5 | |||
NaOH | H2SO4 | 5,6 |
Жесткость воды
В задаче 1 перечислите виды жесткости воды. Присутствием каких солей обусловлен тот или иной вид жесткости? В каких единицах выражается жёсткость воды и как по жесткости подразделяется вода?
В задаче 2 рассчитайте жесткость сточной воды если в 1.0 л воды содержится 0.3 г NaCl, 0.02 г CaSO4, 0.5 г CH3COONa и 1.0 г KNO3. Какой вид жесткости характерен для воды данного состава?
В задаче 3 рассчитайте концентрацию и количество ионов Ca2+ и Cl− в 500 мл морской воды, если некарбонатная жесткость воды составляет 12 ммоль экв/л.
В задачах 4 − 9 рассчитайте карбонатную, некарбонатную и общую жесткость воды в единицах ГОСТ, если в известном объеме воды содержится m1 граммов Mg(HCO3)2 и m2 граммов CaCl2.
№ задачи | V(H2O), м3 | m1, г | m2, г | № задачи | V(H2O), м3 | m1, г | m2, г |
1.0 | 16.2 | 55.5 | 10.0 | 100.0 | 500.0 | ||
2.0 | 20.0 | 70.5 | 15.0 | 90.0 | 144.0 | ||
4.0 | 8.1 | 60.4 | 20.0 | 10.8 | 850.0 |
В задачах 10 − 15 рассчитайте временную, постоянную и общую жесткость воды по известной массе солей, содержащихся в 10 л воды.
№ задачи | Масса соли, г | |||||
Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Fe(HCO3)2 | MgSO4 | CaSO4 | MgCl2 | |
0.81 | 1.20 | − | − | − | 4.75 | |
− | 0.60 | 1.78 | − | 13.60 | − | |
0.40 | − | − | − | 2.72 | 2.38 | |
− | − | 0.89 | 0.60 | 1.36 | 0.48 | |
− | 0.90 | − | 1.20 | − | 0.96 | |
0.65 | 0.12 | − | − | 0.44 | 0.38 |
В задачах 16 − 21 рассчитайте массу соли, растворенной в данном объеме V воды по известному значению жесткости Н. Считать, что другие соли, обусловливающие жесткость, отсутствуют.
№ задачи | V(H2O), м3 | Соль | Н, моль экв/м3 | № задачи | V(H2O), м3 | Соль | Н, моль экв/м3 |
1.0 | Ca(HCO3)2 | 2.0 | 5.0 | MgCl2 | 0.8 | ||
10.0 | CaSO4 | 6.5 | 20.0 | MgSO4 | 3.2 | ||
0.5 | Fe(HCO3)2 | 1.0 | 3.0 | Mg(HCO3)2 | 4.0 |
В задачах 22 − 25 определите некарбонатную жесткость воды, если общая жесткость воды равна Нобщ. и известно содержание солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2 в 10.0 л воды.
№ задачи | Нобщ, моль экв/м3 | m [Ca(HCO3)2], г | m [Mg(HCO3)2], г |
4.0 | 2.0 | − | |
6.4 | 16.2 | 1.46 | |
3.5 | 1.62 | 0.73 | |
2.0 | −_ | 0.48 |
В задачах 26 − 29рассчитайте карбонатную жесткость воды, если в заданном объёме воды содержится известная масса солей MgSO4 или CaCl2, а общая жесткость воды равна 4.6 моль-экв/м3.
№ задачи | V(H2O), м3 | m(MgSO4), г | m(CaCl2), г | № задачи | V(H2O), м3 | m(MgSO4), г | m(CaCl2), г |
0.3 | 80.0 | − | 1.0 | 160.0 | 90.0 | ||
0.4 | − | 55.0 | 2.0 | 360.0 | 110.0 |
В задачах 30 − 33 вычислите общую, временную и постоянную жесткость воды, если на титрование объёма V мл воды расходуется V1 мл 0.5 н. раствора трилона Б, а на титрование такого же объёма воды − V2 мл 0.1 н. раствора HCl.
№ задачи | V(H2O), мл | V1(трилон Б), мл | V2(HCl), мл | № задачи | V(H2O), мл | V1(трилон Б), мл | V2(HCl), мл |
50.0 | 10.0 | 2.0 | 100.0 | 50.0 | 3.0 | ||
100.0 | 20.0 | 3.0 | 50.0 | 5.0 | 0.8 |
В задачах 34 − 38 найдите карбонатную жесткость воды, содержащей только ионы Ca2+, если на титрование заданного объёма воды затрачен известный объём раствора трилона Б (V1), а на титрование такого же объёма воды, предварительно прокипяченной и пропущенной через фильтр для отделения осадка, требуется объем раствора раствора трилона Б (V2) такой же концентрации.
№ задачи | V(H2O), мл | V1(трилон Б), мл | V2(трилон Б), мл | Сэкв(трилон Б), моль-экв/л |
5.4 | 3.6 | 0.04 | ||
100.0 | 6.1 | 2,7 | 0,05 | |
100.0 | 6.3 | 1.5 | 0,03 | |
50.0 | 4.5 | 1.8 | 0,04 | |
50.0 | 3.3 | 1.1 | 0,05 |
В задачах 39 − 43 используя значение общей жесткости воды, рассчитайте постоянную жесткость, если на титрование 50.0 мл воды израсходован известный объем раствора кислоты (HCl или H2SO4) с известной молярной концентрацией С.
№ задачи | V(H2O), мл | Нобщ, ммоль экв/л | V(кислоты), мл | C(HCl), моль/л | С(H2SO4), моль/л |
50.0 | 8.0 | 3.0 | 0.10 | − | |
4.0 | 2.0 | − | 0.05 | ||
7.0 | 2.5 | 0.10 | − | ||
3.5 | 3.0 | − | 0.01 | ||
3.0 | 5.0 | 0.05 | − |
В задачах 44 − 47 рассчитайте карбонатную жесткость воды по известным объемам растворов кислот (HCl или H2SO4) пошедшим на титрование пробы воды. Приведите уравнение реакции, лежащей в основе определения карбонатной жесткости воды.
№ задачи | V(H2O), мл | V(HCl), мл | V(H2SO4), мл | С(кислоты), моль/л |
100.0 | 3,0 | − | 0.10 | |
50.0 | − | 2.8 | 0.05 | |
100.0 | 4.5 | − | 0.20 | |
50.0 | − | 2.0 | 0.12 |
В задаче 48 назовите два способа устранения жесткости воды и приведите соответствующие уравнения химических реакций, если карбонатная жесткость воды вызвана присутствием соли Ca(HCO3)2.
В задаче 49 определите, какие из веществ могут быть использованы для устранения карбонатной жесткости воды: Ca(OH)2, HCl, NaCl, KOH, Na2CO3? Ответ обоснуйте, приведя уравнения химических реакций.
В задаче 50 определите, возможно ли использование KOH, NaCl, K2CO3, K3PO4 для устранения некарбонатной жесткости воды? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций.
В задаче 51 напишите уравнения химических реакций, происходящих при добавлении к жесткой воде: а) Na2CO3; б) NaOH; в)Ca(OH)2? Рассмотрите случаи карбонатной и некарбонатной жесткости.
В задаче 52 приведите уравнения реакций, происходящих при кипячении воды, содержащей Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, Fe(HCO3)2.? Можно ли использовать кипячение для устранения некарбонатной жесткости воды?
В задаче 53. Закончите уравнения химических реакций, протекающих в водном растворе:
а) Ca(HCO3)3 ; б) Fe(HCO3)2 ; в) Сa(HCO3)2 + CaO ;
г) Ca(HCO3)2 + Na2CO3 ; д) MgCl2 + Na3PO4 ;
е) MgSO4 + Na2CO3 + H2O ;
В задачах 54 − 59рассчитайте жесткость воды, обусловленную наличием растворенного гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2, если известно уменьшение массы воды при ее кипячении счет образовавшегося осадка. Приведите уравнение химической реакции, приводящей к образованию осадка.
№ задачи | V(H2O), л | Dm, мг | № задачи | V(H2O), л | Dm, мг |
3.0 | 3.5 | ||||
2.0 | 4.0 | ||||
1.0 | 5.0 |
В задачах 60 − 67 рассчитайте постоянную жесткость воды Нпост, если известна общая жесткость воды Нобщ и масса CaCO3, образовавшаяся при кипячении заданного объема воды.
№ задачи | V(H2O), л | m(CaCO3), г | Нобщ, моль экв/м3 | № задачи | V(H2O), л | m(CaCO3), г | Нобщ, моль экв/м3 |
5.0 | 1.3 | 7.0 | 40.0 | 10.0 | 8.0 | ||
10.0 | 2.0 | 7.0 | 50.0 | 10,0 | 6.5 | ||
15.0 | 2.2 | 7.0 | 70.0 | 9.5 | 6.0 | ||
30.0 | 7.5 | 6.0 | 100.0 | 10.0 | 7.0 |
В задачах 68 − 75 рассчитайте: а) массу осадка после термического умягчения воды; б) массу Na2CO3, необходимую для устранения общей жесткости воды, если анализ воды, содержащей растворимые соли кальция, дал следующие результаты:
№ задачи | Нобщ, моль экв/м3 | Нкарб, моль экв/м3 | V(H2O), м3 | № задачи | Нобщ, моль экв/м3 | Нкарб, моль экв/м3 | V(H2O), м3 |
2.0 | 1.0 | 5.0 | 10.0 | 7.0 | 10.0 | ||
10.0 | 2.0 | 4.0 | 12.0 | 6.0 | 2.0 | ||
8.0 | 3.0 | 1.0 | 5.0 | 4.0 | 1.0 | ||
7.5 | 4.0 | 3.0 | 5.0 | 3.0 | 5.0 |
В задачах 76 − 81рассчитайте карбонатную жесткость воды, если для ее устранения в заданном объеме воды была израсходована известная масса Ca(OH)2.
№ задачи | V(H2O), л | m[Ca(OH)2], г | № задачи | V(H2O), л | m[Ca(OH)2], г |
1.0 | 0.37 | 5.0 | 2.18 | ||
2.0 | 0.05 | 6.0 | 1.02 | ||
2.5 | 0.62 | 10.0 | 3.70 |
В задачах 82 − 89рассчитайте общую жесткость воды, если для умягчения заданного объема воды потребовалась известная масса Na2CO3·10H2O.
№ задачи | V(H2O), м3 | m(Na2CO3·10H2O), кг | № задачи | V(H2O), м3 | m(Na2CO3·10H2O), кг |
0.5 | 0.527 | 7.0 | 0.300 | ||
1.0 | 0.260 | 8.0 | 0.510 | ||
2.0 | 0.800 | 8.5 | 0.423 | ||
10.0 | 3.200 | 10.0 | 5.300 |
В задачах 90 − 95 определите, какую массу Na3PO4 необходимо добавить для умягчения заданного объема воды при известном значении общей жесткости Нобщ?
№ задачи | V(H2O),м3 | Н общ, ммоль экв/л | № задачи | V(H2O),м3 | Н общ, ммоль экв/л |
1.0 | 5.1 | 15.0 | 3.2 | ||
5.0 | 2.5 | 20.0 | 2.0 | ||
10.0 | 1.5 | 25.0 | 3.0 |
В задачах 96 − 108 рассчитайте, в каком объеме воды можно устранить жесткость Нобщ с помощью катионита массой m , имеющего рабочую обменную емкость Е?
№ задачи | Нобщ, моль экв/м3 | m, кг | Е, ммоль экв/г | № задачи | Нобщ, моль экв/м3 | m, кг | Е, ммоль экв/г |
2.5 | 2.4 | 1.0 | 8.0 | 0.7 | 3.0 | ||
6.5 | 0.4 | 1.5 | 4.0 | 0.2 | 0.5 | ||
5.0 | 0.5 | 2.0 | 4.5 | 0.3 | 1.0 | ||
7.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 0.6 | 2.5 | ||
6.0 | 1.0 | 2.0 | 3.5 | 0.6 | 2.0 | ||
2.0 | 0.1 | 1.5 | 7.0 | 1.5 | 1.8 | ||
10.0 | 1.0 | 3.0 |
В задачах 109 - 112 определите, какая масса катионита с рабочей обменной емкостью Е необходима для умягчения 100 л воды с общей жесткостью Нобщ?
№ задачи | Е, ммоль экв/г | Нобщ, мольэкв/м3 | № задачи | Е, ммоль экв/г | Нобщ, мольэкв/м3 |
5.0 | 15.0 | 2.0 | 5.0 | ||
3.0 | 10.0 | 1.5 | 2.0 |
В задачах 113 - 115 рассчитайте значение устраненной жесткости, если через катионит массой m с рабочей обменной емкостью Е пропущен (до полного насыщения катионита) объем воды V. Приведите уравнение реакции, лежащей в основе устранения жесткости воды методом ионного обмена (формула катионита − NaR).
№ задачи | V(H2O), л | m(катионита), г | Е, ммоль экв/г |
50.0 | 100.0 | 3.6 | |
75.0 | 200.0 | 2.2 | |
100.0 | 200.0 | 3.0 |
Кинетика гомогенных реакций
В задачах 1-10 определите, во сколько раз изменится скорость данной элементарной реакции (все участники реакции – газообразные вещества) при изменении условий ее проведения: 1) при уменьшении концентрации компонента А в 3 раза; 2) при увеличении общего давления в системе в 4 раза. Напишите выражение для скорости реакции. Укажите порядок реакции по каждому реагенту и общий порядок реакции. Температура системы постоянна.
№ | Реакция | № | Реакция |
2A ® B | 2A + C ® F + D | ||
2A + B ® C | A ® B | ||
A + 2B ®C | 2A ® 2B + C | ||
3A ® C + D | A + B + C ® D | ||
A + B ® C | A + 2C ® 3D |
В задачах 11-20 определите, во сколько раз изменится скорость данной элементарной реакции реакции (все участники реакции – газообразные вещества) при изменении условий ее проведения: 1) при увеличении парциального давления компонента A в 2 раза; 2) при трехкратном увеличении объема системы. Температура системы постоянна.
№ | Реакция | № | Реакция |
2A ® B | 2A + C ® F + D | ||
2A + B ® C | A ® B | ||
A +2B ® C | 2A ® 2B + C | ||
3A ® C+ D | A + B + C ® D | ||
A + B ® C | A + 2C ® 3D |
В задачах 21-30 определите, во сколько раз изменится скорость реакции после того, как прореагирует указанная доля a(%) одного из реагентов, если известны исходные концентрации реагирующих веществ.
№ | Реакция | С0 А, моль/л | С0 В, моль/л | a, % |
2B + A ® 3C | 25% A | |||
2B + A ® C | 1,5 | 3,0 | 25% B | |
A + B ® C + D | 1,2 | 2,0 | 75% А | |
2A ® B + C | 2,6 | 90% А | ||
A + B ® 2C | 3,0 | 3,5 | 60% В | |
3A ® C+ D | 0,5 | 10% А | ||
A + 2B ® 3D | 1,4 | 3,0 | 30% В | |
2A ® 2D + B | 3,0 | 40% А | ||
2A + B ® C + D | 0,8 | 1,5 | 80% А | |
3A ® D + 2F | 2,0 | 70% А |
В задачах 31-40 определите, во сколько раз изменится скорость реакции, если к некоторому моменту времени концентрации веществ уменьшились на значения, приведенные в таблице. Исходные концентрации веществ (С0) известны.
№ | Реакция | С0 (А), моль/л | С0 (В), моль/л | ΔС(А), моль/л |
2A ® B | 3,0 | 0,5 | ||
2A + B ® C | 2,0 | 1,0 | 1,2 | |
A + 2B ® C | 1,0 | 2,0 | 0,2 | |
3A ® C +D | 2,0 | 0,6 | ||
2B + A ® C + D | 1,5 | 3,0 | 0,4 | |
2A + B ® D | 4,0 | 2,0 | 0,8 | |
2B +А® C | 2,5 | 1,2 | 0,5 | |
A + 2B ® D | 3,0 | 6,0 | 1,4 | |
3B+А ® D + F | 1,40 | 2,0 | 0,3 | |
2A + B ® D + F | 1,2 | 0,6 | 0,4 |
В задачах 41-50 определите, во сколько раз изменится скорость реакции по сравнению с начальной скоростью к некоторому моменту времени, если известна концентрация продукта реакции D (CD). Начальные концентрации веществ (С0 ) приведены в таблице. Предполагается, что в начальный момент времени концентрация продукта реакции D равна нулю.
№ | Реакция | С0 А, моль/л | С0 В, моль/л | CD, моль/л |
2A ® D | 3,0 | 0,5 | ||
2A + B ® D | 2,0 | 1,0 | 0,6 | |
A + 2B ® D | 1,0 | 2,0 | 0,2 | |
3A ® C + D | 3,0 | 0,5 | ||
2B + A ® C + D | 1,5 | 3,0 | 0,4 | |
2A + B ® D | 4,0 | 2,0 | 0,8 | |
2B ® D | 1,2 | 0,2 | ||
A +2B ® D | 3,0 | 6,0 | 1,4 | |
3B ® D + F | 3,0 | 0,3 | ||
2A + B ® D + F | 1,2 | 0,6 | 0,4 |
В задачах 51-64 определите величину энергии активации реакции в интервале температур от 400 К до 500 К, если известен температурный коэффициент скорости реакции g.
№ | g | № | g |
1,94 | 2,0 | ||
2,06 | 2,5 | ||
2,19 | 3,06 | ||
2,32 | 2,96 | ||
2,47 | 3,14 | ||
2,62 | 3,33 | ||
2,78 | 2,2 |
В задачах 65-76 рассчитайте энергию активации и температурный коэффициент скорости реакции, если известно время протекания реакции (t) при двух температурах при прочих равных условиях. За скорость реакции принять среднюю скорость, равную ±ΔС/t.
№ | Т, К | t, мин | № | Т, К | t, мин |
Т1 = 303К | t1=25мин | Т1 = 293К | t1=20мин | ||
Т2 = 323К | t2=4мин | Т2 = 313К | t2=5мин | ||
Т1 = 298К | t1=21мин | Т1 = 308К | t1=18мин | ||
Т2 = 318К | t2=6мин | Т2 = 328К | t2=3мин | ||
Т1 = 313К | t1=12мин | Т1 = 318К | t1=9мин | ||
Т2 = 333К | t2=2мин | Т2 = 338К | t2=1,5мин | ||
Т1 = 273К | t1=42мин | Т1 = 323К | t1=7,2мин | ||
Т2 = 293К | t2=6,7мин | Т2 = 343К | t2=1,2мин | ||
Т1 = 278К | t1=35мин | Т1 = 333К | t1=14мин | ||
Т2 = 298К | t2=5мин | Т2 = 353К | t2=2,3мин | ||
Т1 = 283К | t1=30мин | Т1 = 288К | t1=20мин | ||
Т2 = 303К | t2=7мин | Т2 = 308К | t2=7мин |
В задачах 77-86 рассчитайте, сколько времени будет длиться реакция при температуре Т2 , если известен температурный коэффициент скорости (g) и время t1, за которое реакция заканчивается при температуре Т1 при прочих равных условиях. За скорость реакции принять среднюю скорость, равную ±ΔС/t.
№ | Т1, К | t1, мин | Т2, К | g |
2,0 | ||||
2,5 | ||||
2,06 | ||||
2,32 | ||||
2,19 | ||||
3,0 | ||||
3,3 | ||||
13,8 | 2,62 | |||
3,14 | ||||
2,9 |
В задачах 87-96 определите, на сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в n раз, если известен температурный коэффициент скорости реакции (g).
№ | g | n | № | g | n |
2.5 | 3.14 | ||||
3.06 | 2.9 | ||||
2.32 | 3.3 | ||||
3.14 | 2.06 | ||||
2.62 | 2.19 |
В задачах 97-106 рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции, энергию активации и предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса, если известны значения констант скоростей реакции при двух температурах.
№ | Реакция | T, К | k |
А ® В | 9 . 10—3 мин – 1 1,3 . 10 – 2 мин - 1 | ||
С ® D | 2,2 . 10 –3 мин – 1 4,1 . 10 – 3 мин - 1 | ||
А ® В | 2,46 . 10 – 5 мин – 1 5,76 . 10 – 3 мин - 1 | ||
А + В ® С | 2,37 л / (моль . мин) 3,204 л / (моль . мин) | ||
С ® D | 2,5 . 105 с – 1 1,415 . 107 с - 1 | ||
А ® В | 1,8 . 10 2 с – 1 3,2 . 102 с - 1 | ||
А + В ® С | 3,29 л / (моль . с) 8,1 л / (моль . с) | ||
С + D ® F | 0,75 л / (моль . ч) 0,94 л / (моль . ч) | ||
A + B ® D + F | 3,6 . 10 –4 л / (моль . мин) 8,6 . 10 – 2 л / (моль . мин) | ||
А + В ® С | 1,59 . 10 – 3 л / (моль . мин) 1,59 . 10 – 3 л / (моль . мин) |
В задачах 107-116 рассчитайте энергию активации и температурный коэффициент скорости реакции, если при повышении температуры от Т1 до Т2 скорость реакции увеличилась в n раз.
№ | Т1, К | Т2, К | n | № | Т1, К | Т2, К | n |
1,5 | |||||||
Кинетика гетерогенных химических реакций
В задачах 1-10определите, во сколько раз увеличится скорость гетерогенной химической реакции + продукты с заданным общим порядком реакции n и энергией активации при увеличении температуры на и увеличении концентрации реагента В в заданное число раз.
№ | n | кДж/моль | Т1, К | С(В)2/С(В)1 | |
1,1 | |||||
2,0 | |||||
1,5 | 1,5 | ||||
1,7 | |||||
1,1 | |||||
1,1 | |||||
1,5 |
В задачах 11-20определите энергию активации гетерогенной реакции, при известном температурном коэффициенте скорости реакции и заданном температурном интервале.
№ | T1,оС | T2, оС | № | T1,оС | T2, оС | ||
3,4 | 2,6 | ||||||
2,7 | 1,8 | ||||||
1,7 | 2,9 | ||||||
3,3 | 3,7 | ||||||
2,4 | 2,1 |
В задачах 21-30при известной энергии активации Еа гетерогенной реакции 1) определите во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от