Химические и фазовые равновесия

образец варианта

1. Из смеси, содержащей 1 моль N₂ и 3 моль H₂, в состоянии равновесия при давлении 10,13×10⁵ Па образуется 0,5 моль NH₃. Вычислите К_р для реакции N₂ + 3H₂ = 2NH₃. Определите равновесный выход NH₃ в % (по объему).

2. Для реакции H₂ + I₂ = 2HI К_с = 50 при 444°С. Определите направление процесса, если исходная смесь имеет следующий состав: С(H₂) = 2 моль/л, С(I₂) = 5 моль/л, С(HI) = 10 моль/л.

3. Для реакции 2СО₂ = 2СО + О₂ К_р = 4,033×10^-16 Па при 1000 К. Вычислите константу равновесия этой реакции при 2000 К, если среднее значение теплового эффекта реакции Н_r = 561,3 кДж/моль.

4. Оксид серы (IV) количеством вещества 4 моль и кислород количеством вещества 2 моль смешаны при давлении, равном 3,039×10⁵ Па. К моменту наступления равновесия в смеси осталось 20% взятого SO₂. Определите равновесные концентрации реагирующих веществ и давление, при котором установилось равновесие.

5. Константа равновесия К_р реакции СО + Сl₂ = COCl₂ при 600°С приблизительно равна 1,67×10^-6. Вычислить К_с реакции при этой температуре.

6. Определите число степеней свободы, которыми обладает система, состоящая из смеси NH₄Cl, NH₃, HCl. а) при температуре, когда все вещества находятся в твердом состоянии; б) при комнатной температуре.

7. Определите число степеней свободы для следующих равновесных систем: А) 2Ag₂O (к) = 4Ag (к) + O₂ (г); Б) CaCO₃ (к) = CaO (к) + CO₂ (г). Проведите анализ полученных результатов.

Растворы

образец варианта

1. Определите атмосферное давление, если раствор, содержащий глицерин массой 1,5 г в воде массой 90 г, кипит при 99°С. Давление водяного пара при той же температуре равно 977,3 гПа.

2. При 75°С давление пара воды равно 385 гПа. При растворении в воде массой 100 г хлорида аммония массой 2,2 г давление пара понизилось на 4,92 гПа. Вычислите кажущуюся степень диссоциации хлорида аммония в полученном растворе.

3. Раствор, содержащий глюкозу массой 7,252 г в воде массой 200 г, замерзает при –0,378°С. Криоскопическая постоянная воды – 1,86 К/моль. Определите относительную молекулярную массу глюкозы и относительную ошибку в процентах по сравнению с величиной, найденной в справочнике.

4. Рассчитайте осмотическое давление раствора неэлектролита, содержащего 1,52×10²³ молекул в 0,5 л раствора при 0° и 30°С.

5. Вычислите молекулярную массу глюкозы, если давление водяного пара над раствором 27 г глюкозы в 108 г воды при 100°С равно 98775,3 Па.

6. Определите температуру кипения водного раствора глюкозы, если массовая доля С₆Н₁₂О₆ равна 10%.

7. Удельная электропроводность раствора йодида натрия с массовой долей вещества 5% при 18°С равна 0,0298 Ом^-1×см^-1, а плотность этого раствора 1,0374 г/см³. Определите коэффициент электропроводности иодида натрия в этом растворе. l_¥ = 110 Ом^-1×см^-1.

8. Чему равна активность бромид-ионов в растворе, содержащем по 0,01 моль/л бромидов натрия и алюминия.

9. При температуре 18°С удельная электропроводность насыщенного раствора хлорида серебра в воде равна 1,259×10^-6 Ом^-1×см^-1, а подвижность катиона Ag⁺ равна 54,4, аниона Cl^- - 65,5. Определите массу хлорида серебра, растворенного в 1 литре раствора.

10. Чему равна концентрация ионов Ca²⁺ и Cl^- в 0,5 н раствора хлорида кальция? Кажущаяся степень диссоциации соли в этом растворе составляет 72%.

Электрохимия

образец варианта

1. Медь покрыта оловом. При нарушении оловянного покрытия работает гальванический элемент, который дает ток силой 7,5 А. Какая масса олова растворится и сколько литров водорода выделится на медном катоде за 25 минут?

2. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного железом и свинцом, погруженными в 0.005 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента и изменение величин энергии Гиббса.

3. Определите расход электроэнергии на получении 1 т меди при выходе по току 96%.

4. ЭДС гальванического элемента, образованного никелем, погруженным в раствор его соли, с концентрацией ионов никеля 10^-4 моль/л, и серебром, погруженным в раствор его соли, равна 1,108 В. Определите концентрацию ионов серебра в растворе его соли.

5. В случае контакта железо-цинк при комнатной температуре корродирует цинк, а в горячей воде начинает растворяться железо. Составьте уравнение происходящих процессов. Рассчитайте возможность протекания коррозии железа с кислородной деполяризацией в воде при 60°С.