Задачи контрольной работы по химии 105

Задачи контрольной работы

 

Газовые законы

1.               Давление газа, занимающего при некоторой температуре объем 0,3 м³, равно 100 кПа. Каким будет давление, если при той же температуре увеличить объем газа до 0,6 м³?
2.               Объем газа при температуре 350 К равен 105 м³. Определить его объем, если давление увеличивается в 2,5 раза.
3.               Газ, находившийся под давлением 100 кПа, после повышения давления при той же температуре до 0,2 МПа занял объем 3 л. Вычислить начальный объем газа.
4.               При 20 ^оС объем газа составляет 450 л. Какой объем займет тот же газ при 50 ^оС (р=const)?
5.               Во сколько раз уменьшится объем газа, если при постоянном давлении уменьшить его температуру в 3 раза?
6.               Газ при 298 К занимает объем 0,5 м³. Вычислить, при какой температуре объем газа станет равным 0,9 м³ (р=const).
7.               В баллоне при 25 ^оС находится газ под давлением 3 МПа. Каким станет давление, если температура повысится до 50 ^оС?
8.               При 20 ^оС давление в баллоне с азотом равно 105 кПа. При какой температуре давление станет равным 110 кПа?
9.               На сколько градусов увеличится температура в баллоне с азотом, если при нагревании его от 19 ^оС давление возросло в 1,5 раза.
10.           При 20 ^оС и 80 кПа газ занимает объем 0,7 л. Вычислить объем газа при 10 ^оС и давлении 100 кПа.
11.           Привести к нормальным условиям (Т=0 ^оС, Р=1 атм) объем газа, который при давлении 0,7 атм и температуре 60 ^оС занимает объем 100 л.
12.           Определить объем сжатого в компрессоре до 2 атм и нагретого до 55 ^оС воздуха, если поступивший воздух имел объем 200 м³, температуру 17 ^оС и находился под давлением 1 атм.
13.           Средняя квадратичная скорость молекул углекислого газа равна 390 м/с. Каково давление газа, если в 20 л его находится 0,5 моль?
14.           Вычислите давление азота, если 5 л его имеют массу 3 г. Средняя квадратичная скорость молекул азота равна 1064 м/с.
15.           При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода равна 400 м/с? На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы средняя квадратичная скорость молекул кислорода возросла в 2 раза?
16.           Вычислите среднюю квадратичную скорость молекул азота при 18 °С. При какой температуре такую же среднюю квадратичную скорость будут иметь молекулы аммиака?
17.           Во сколько раз средняя квадратичная скорость молекул водорода больше средней квадратичной скорости молекул бромоводорода при одинаковых условиях?
18.           Вычислите давление водорода, если средняя кинетическая энергия его молекул, содержащихся в 1 л при 0 °С, равна 1,509∙10³ Дж.
19.           Вычислите среднюю кинетическую энергию молекул 1 моль одноатомного газа при 27 °С?
20.           При какой температуре средняя кинетическая энергия 1 моль идеального газа равна 5∙10³ Дж/моль?
21.           Определите среднюю кинетическую энергию одной молекулы идеального газа при 100 °С.

Химическая термодинамика

22.           Какова будет работа адиабатического сжатия 1 моль азота, если при этом температура повысилась от 0 до 50 °С?
23.           При адиабатическом сжатии кислорода объемом 0,002 м³ давление газа повысилось от 1,013∙10⁵ до 2,026∙10⁶ Па. Чему равен конечный объем?
24.           1 моль одноатомного газа, взятого при 25 °С и давлении 1,013∙10⁵ Па, адиабатически расширился до 0,05 м³. Каковы будут конечные давление и температура?
25.           Гелий массой 10 г, взятый при 25 °С, адиабатически расширился от 0,01 до 0,005 м³. Определите работу, совершенную газом.
26.           Аргон массой 10 г нагрели на 10 °С в одном случае при постоянном объеме, а в другом − при постоянном давлении. Какова будет разница в количестве затраченной при этом теплоты?
27.           Взят азот массой 100 г при 0 °С и давлении 1,013∙10⁵ Па. Определите количество сообщенной системе теплоты. Как изменилась внутренняя энергия и какова совершенная работа при: а) изотермическом расширении газа до объема в 0,1 м³; б) изохорическом сжатии до 2,026∙10⁵ Па; в) изобарическом расширении объема в 3 раза?
28.           При растворении гидроксида натрия массой 10 г в воде массой 250 г температура раствора повышается на 9,5 °С. Определите теплоту растворения гидроксида натрия, принимая удельную теплоемкость раствора равной 4,19 Дж/(г∙К).
29.           Теплота растворения соли NH₄NO₃ равна 26,8 кДж. Определите, как и на сколько градусов Цельсия изменится температура при растворении соли массой 20 г в воде массой 180 г. Удельная теплоемкость полученного раствора равна 3,77 Дж/(г∙К).
30.           При растворении безводного сульфата меди массой 32 г в воде массой 80 г выделяется 13,3 кДж теплоты, а при растворении CuSO₄∙5Н₂О массой 50 г в том же количестве воды поглощается 2,34 кДж. Определите теплоту гидратации сульфата меди.
31.           Теплоты нейтрализации NaOH и NH₄OH хлороводородной кислотой соответственно равны -57,3 кДж и -51,4 кДж. Определите теплоту диссоциации NH₄OH, считая его практически недиссоциированным.
32.           Как изменится энтропия 1моль гелия при нагревании его от 20 до 70 °С, если объем газа при этом изменился от 24 до 28,1 л?
33.           Вода массой 100 г при 25 °С превращена в пар с температурой 150 °С и давлением 1,013∙10⁵ Па. Вычислите изменение энтропии этого перехода, если удельная теплота испарения воды при 100 °С равна 2257 Дж/г, удельная теплоемкость воды 4,187 Дж/(г∙К), а удельная теплоемкость водяного пара при давлении 1,013∙10⁵ Па равна 1,968 Дж/(г∙К).
34.           Рассчитайте изменение энтропии при смешении 1 моль водорода с 1 моль азота при давлении 1,013∙10⁵ Па и постоянной температуре.
35.           Найдите изменение энтропии при переходе 3 моль кислорода от объема 0,0336 м³ под давлением 2,026∙10⁵ Па к объему 0,0672 м³ под давлением 1,013∙10⁶ Па. Молярная теплоемкость кислорода С_р равна 29,37 Дж/(моль∙К), температура постоянна.

 

Термохимия

36.           Рассчитайте энтальпию образования N₂O_5(г) температуре 298 К на основании следующих данных:

2NO_(г) + O_2(г) = 2NO_2(г);                                          ∆H₁^o = -114,3 кДж/моль;

4NO_2(г) + O_2(г) = 2N₂O_5(г);                            ∆H₂^o = -110,1 кДж/моль;

N_2(г) + O_2(г) = 2NO_(г);                                          ∆H₃^o = 182,8 кДж/моль.

37.           Вычислить тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, пользуясь следующими данными:

FeO + CO = Fe + CO₂;                                          ∆H₁^o = -13,2 кДж/моль;

CO + ½ O₂ = CO₂;                                                        ∆H₂^o = -283 кДж/моль;

H₂ + ½ O₂ = H₂O;                                                        ∆H₃^o = -241,8 кДж/моль.

38.           Определить стандартную энтальпию образования CO₂, используя приведенные ниже данные:

C(тв) + ½ O₂ = CO;                                          ∆H₁^o = -110,5 кДж/моль;

CO + ½ O₂ = CO₂;                                                        ∆H₂^o = -284,8 кДж/моль.

39.           Найти тепловой эффект реакции 6C_(г) + 6H_(г) = C₆H₆ при температуре 25 ^oC и постоянном давлении, используя стандартные энтальпии образования веществ.
40.           Найти тепловой эффект реакции N₂ + 3H₂ = 2NH₃ при постоянном давлении и температуре 25 ^oC, используя стандартные энтальпии образования веществ.
41.           Рассчитать стандартный тепловой эффект реакции Fe₂O_3(тв) + 3H_2(г) = 2Fe_(тв) + 3H₂O_(г) по величинам стандартных теплот образования веществ.
42.           Рассчитать стандартный тепловой эффект реакции 2H₂S_(г) + O_2(г) = 2H₂O_(ж) + 2S_{(моноклин)} по известным величинам стандартных теплот образования исходных веществ и продуктов реакции.
43.           Найти тепловой эффект реакции H₂S_(г) + ½ O_2(г) = H₂O_(ж) + S_{(ромбич)} по известным величинам стандартных теплот образования исходных веществ и продуктов реакции.

 

Химическое равновесие

44.           В закрытом сосуде при постоянной температуре смешано 2 моль азота и 6 моль водорода. В результате реакции к моменту наступления равновесия прореагировало 10 % первоначального количества азота. Как изменится в этом случае давление по сравнению с первоначальным?
45.           Константа равновесия для реакции Н₂ + I₂ = 2НI при 445 °С равна 50. Какое количество вещества водорода надо взять на 1 моль йода, чтобы 90 % последнего превратить в иодоводород?
46.           При нагревании смеси углекислого газа и водорода в закрытом сосуде устанавливается равновесие СО₂ + H₂ = CO + Н₂О. Константа равновесия при 850 °С равна единице. Какая массовая доля (%) углекислого газа подвергнется превращению в оксид углерода (II) при 850 °С, если смешать 1 моль СО₂ и 5 моль Н₂?
47.           При синтезе аммиака в определенных условиях в равновесии находятся 1 моль водорода, 2 моль азота и 8 моль аммиака. Рассчитайте константу равновесия К_С. Во сколько раз исходные количества азота и водорода больше равновесных их количеств?
48.           Равновесие реакции Н₂ + Вr₂ = 2НВr установилось при некоторой температуре при следующих равновесных концентрациях: с(Н₂) = 0,5 моль/л; с(Вr₂) = 0,1 моль/л; с(НВr) = 1,6 моль/л. Найдите К_С. Определите исходные концентрации водорода и брома.

 

Молекулярные растворы

49.           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.
50.           Какова масса свекловичного сахара в растворе, если давление пара его на 2 % меньше давления пара воды при той же температуре?
51.           При 20 °С давление пара над чистым сероуглеродом равно 397,2 гПа, а над раствором, содержащим бензойную кислоту массой 5,168 г в сероуглероде массой 100 г, 390,8 гПа. Вычислите относительную молекулярную массу бензойной кислоты, сравните найденную величину с табличной и объясните полученный результат.
52.           Вычислите давление пара над раствором, содержащим дифениламин (C₆H₅)₂NH массой 0,514 г в бензоле массой 50 г (раствор взят при 20 °С). Давление пара бензола при этой температуре равно 100,2 гПа.
53.           Определите массовую долю глюкозы в растворе, если давление пара над ним равно при той же температуре давлению пара раствора, содержащего мочевину массой 1,56 г и воду массой 90 г.
54.           Температура замерзания бензола 5,5 °С, а раствора, содержащего в бензоле массой 25,04 г неизвестное вещество массой 0,4678 г, 4,872 °С. Криоскопическая постоянная бензола 5,12 К∙кг/моль. Вычислите относительную молекулярную массу неизвестного вещества.
55.           Сколько бензойной кислоты (С₇Н₆О₂) растворено в уксусной кислоте массой 100 г, если температура замерзания последней понизилась на 0,824 °С? Криоскопическая постоянная уксусной кислоты 3,9 К∙кг/моль.
56.           Нафталин массой 0,5685 г, растворенный в n-толуидине (C₇H₉N) массой 25 г, дал понижение точки замерзания раствора на 0,942 °С. Температура плавления чистого n-толуидина равна 43 °С. Определите криоскопическую постоянную и скрытую теплоту плавления n-толуидина.
57.           Какова массовая доля водного раствора фруктозы, который замерзает при температуре -0,524°С? Криоскопическая постоянная воды 1,86 К∙кг/моль.
58.           Температура плавления нафталина 80,1 °С. Она понижается на 0,832 °С при растворении серы массой 3,122 г в нафталине массой 100 г. Удельная теплота плавления нафталина равна 149,5 Дж/г. Найдите молекулярную формулу серы в нафталинном растворе.
59.           Температура замерзания водного раствора глицерина равна ‑0,5 °С. Давление пара над чистой водой при этой температуре 5,89 гПа. Криоскопическая постоянная воды 1,86. Определите давление пара раствора.
60.           Вычислите температуру замерзания водного раствора глюкозы, если давление пара его равно 98,5 % давления пара чистой воды при той же температуре. Криоскопическая постоянная воды 1,86 К∙кг/моль.
61.           Раствор, содержащий бензальдегид массой 1,612 г в эфире массой 100 г, кипит при температуре 34,806 °С. Температура кипения эфира равна 34,5 °С, а эбуллиоскопическая постоянная его равна 2. Вычислите относительную молекулярную массу бензальдегида и относительную ошибку опыта в процентах по сравнению с найденной в справочнике.
62.           При растворении камфоры (С₁₀Н₁₅О) массой 0,298 г в бензоле массой 21,2 г температура кипения повысилась на 0,236 °С. Эбуллиоскопическая постоянная бензола 2,6. Вычислите относительную молекулярную массу камфоры и относительную ошибку опыта в процентах по сравнению с величиной, найденной в справочнике.
63.           Определите температуру кипения раствора, содержащего 0,006 моль камфоры в ацетоне массой 20 г. Температура кипения ацетона 56,3 ^оС, а удельная теплота его испарения при этой температуре 540,0 Дж/г.
64.           Раствор бензойной кислоты в эфире (массовой долей 2 %) кипит при такой же температуре, как раствор, содержащий неизвестное вещество массой 0,645 г в эфире массой 22,5 г. Вычислите относительную молекулярную массу неизвестного вещества. Эбуллиоскопическая постоянная эфира равна 2 К∙кг/моль.
65.           Из опыта найдено, что при растворении бензила (С₁₄Н₁₀О₂) массой 0,374 г в хлороформе массой 33,05 г повышение температуры кипения было равно 0,202 °С. Вычислите эбуллиоскопическую постоянную хлороформа и удельную теплоту его испарения при температуре кипения 61,2 °С.
66.           Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 250 мл воды 0,538 г фруктозы, при 27 °С?
67.           Определите осмотическое давление 5 %-го раствора свекловичного сахара при 15 °С. Плотность раствора 1,019 г/см³.
68.           Какова молярная концентрация раствора мочевины, если при 17 °С он производит давление, равное 86,6 кПа?
69.           Сколько граммов глюкозы должно содержаться в растворе объемом 1 л, чтобы осмотическое давление его при 20 °С было равным 113,3 кПа?
70.           При 15,5 °С осмотическое давление раствора, содержащего в 1 л воды свекловичный сахар массой 9,968 г, равно 69,8 кПа. Вычислите величину константы R.
71.           При 20 °С осмотическое давление раствора, содержащего в 1 л раствора 71,19 г неизвестного вещества, равно 513,2 кПа. Вычислите относительную молекулярную массу неизвестного вещества.
72.           При 0 °С осмотическое давление раствора, содержащего в 100 мл его 1 г свекловичного сахара, равно 66,86 кПа. Вычислите относительную молекулярную массу свекловичного сахара и относительную ошибку (в %) по сравнению с величиной, найденной в справочнике.
73.           Осмотическое давление раствора, содержащего в 200 мл его 0,276 г мочевины, при 18 °С равно 57,05 кПа. Вычислите относительную молекулярную массу мочевины. Полученную величину сравните с величиной, найденной в справочнике.
74.           Температура замерзания водного раствора глюкозы равна ‑0,184 °С. Вычислите осмотическое давление раствора при 0 °С. Криоскопическая постоянная воды 1,86 К∙кг/моль.
75.           При 60 °С давления пара бензола и толуола соответственно равны 523 и 186 гПа. Смесь этих веществ практически идеальна. Вычислите ее состав в молярных долях (%), если общее давление равновесного с ней пара равно 333гПа. Каков состав пара над этой смесью?
76.           Вычислите активности и коэффициенты активности ацетона и хлороформа в растворе, содержащем ацетон молярной долей 65,5 %. При 55,1 °С парциальные давления паров ацетона и хлороформа над раствором равны соответственно 605 и 215 гПа, а давления паров чистых ацетона и хлороформа при той же температуре соответственно 989 и 844 гПа. Сравните активности компонентов с молярными долями.
77.           Раствор, содержащий тростниковый сахар массой 48,59 г в воде массой 100 г, замерзает при -3,052 °С. Криоскопическая постоянная воды 1,86. Определите активность сахара в растворе.
78.           Водный раствор этилового спирта массовой долей 39 % замерзает при -28,7 °С. Криоскопическая постоянная воды 1,86. Определите активность этилового спирта в растворе.
79.           При 25 °С коэффициент распределения хлорида ртути (II) между водой и бензолом равен 11,9. Найдите активность и коэффициент активности соли в водном растворе молярной концентрации 0,1578 моль/л. В бензольном растворе, находящемся в равновесии с водным, молярная концентрация HgCl₂ равна 0,0122 моль/л, этот раствор можно считать идеальным.

 

Растворы электролитов

80.           Определите осмотическое давление при 25 °С раствора хлорида калия молярной концентрации 0,1 моль/л. Кажущаяся степень диссоциации КС1 в этом растворе 83 %.
81.           Вычислите осмотическое давление при 17 °С раствора хлорида магния массовой долей 3,7 %. Плотность раствора равна 1,03 г/см³, а кажущаяся степень диссоциации соли 70,5 %.
82.           При 18 °С осмотическое давление раствора хлорида натрия молярной концентрации 0,5 моль/л равно 2,1∙10⁶ Па. Вычислите кажущуюся степень диссоциации NaCl в этом растворе.
83.           Найдите молярную концентрацию раствора мочевины, который изотоничен с раствором хлорида бария молярной концентрации 0,01 моль/л при 20 °С. Кажущаяся степень диссоциации ВаС1₂ равна 87 %.
84.           При 17 °С осмотическое давление раствора сульфата калия молярной концентрации эквивалента 0,1 моль/л равно 300,8 кПа. Вычислите изотонический и осмотический коэффициенты.
85.           Определите молярную концентрацию ионов А1³⁺ и С1^- в растворе хлорида алюминия молярной концентрации эквивалента 0,1 моль/л, если кажущаяся степень диссоциации соли равна 65 %.
86.           Вычислите молярную концентрацию эквивалента сульфата калия, если кажущаяся степень диссоциации соли в этом растворе 63 %, а молярная концентрация иона К⁺ равна 0,315 моль/л.
87.           Сколько безводного ацетата натрия нужно добавить к 0,5 л раствора с(СН₃СООН) = 1 моль/л, чтобы рН раствора стал равным 4? Константа диссоциации уксусной кислоты К = 1,8∙10^-5, a(соли) = 1.
88.           Определите рН смеси аммиака и хлорида аммония, если она приготовлена из растворов молярной концентрации, равной 0,1 моль/л этих веществ в отношении 1 : 9. К_NH4ОН = 1,8∙10^-5. Диссоциацию соли считать полной.
89.           Найдите рН фосфатной буферной смеси, приготовленной из раствора NaH₂PO₄ объемом 50 мл молярной концентрации эквивалента 0,2 моль/л и раствора Na₂HPO₄ объемом 20 мл молярной концентрации эквивалента 0,4 моль/л. К_Н2РО4 = 1∙10^-7. Степень диссоциации Na₂HPO₄ на ионы Na⁺ и НРО₄^2- считать равной 1.
90.           К раствору гидроксида аммония объемом 25 мл молярной концентрации 0,5 моль/л добавлен раствор хлороводородной кислоты объемом 25 мл молярной концентрации 0,1 моль/л. Определите рН полученного раствора, если К_NH4OH = 1,8∙10^-5.
91.           К раствору уксусной кислоты объемом 100 мл молярной концентрации 0,3 моль/л, добавлен раствор едкого натра объемом 30 мл молярной концентрации, равной 0,1 моль/л. Найдите рН полученного раствора, если К_СН3ООН = 1,8∙10^-5.
92.           Чтобы изменить рН на 1, к ацетатной буферной смеси объемом 10 мл потребовалось добавить раствор щелочи объемом 0,52 мл молярной концентрации 1 моль/л. Найти буферную емкость этой смеси.
93.           Определите коэффициент активности и активности иона Na⁺ в растворе, содержащем 0,01 моль NaCl, 0,01 моль CuС1₂ и 0,002 моль ZnSO₄ в 1 кг воды.
94.           Воспользовавшись уравнением Дебая и Гюккеля, вычислите средний коэффициент активности ионов и их активность в растворе b(CuCl₂/H₂O) = 0,001 моль/кг. А = 0,5117.
95.           Применяя уравнение Дебая и Гюккеля, вычислите средний коэффициент активности K₂SO₄ в растворе, содержащем 0,001 моль K₂SO₄ и 0,002 моль MgCl₂ в 1кг воды. А = 0,5117.
96.           Растворимость РbI₂ в воде равна 1,4∙10^-3 моль/л. Вычислите произведение растворимости этой соли с учетом коэффициентов активности.
97.           Растворимость Са(ОН)₂ в воде равна 0,165 г в 100 г воды. Вычислите произведение растворимости Са(ОН)₂ с учетом коэффициента активности.

 

Кинетика химических реакций

98.           Сколько времени потребуется для омыления гидроксидом натрия 99 % уксуснометилового эфира, если начальные молярные концентрации растворов эфира 0,015, а гидроксида натрия 0,03 моль/л? Константа скорости реакции равна 2,5 л∙моль^-1∙мин^-1.
99.           Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 100 °С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?
100.      Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 200 до 500 °С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?
101.      При 150 °С химическая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2,5, рассчитайте, через сколько минут закончилась бы эта реакция при 200 °С и при 80 °С.
102.      Скорость некоторой реакции при охлаждении с 60 до 30 °С уменьшилась в 8 раз. Чему равен температурный коэффициент этой реакции?
103.      Скорость реакции при нагревании на 20 °С возросла в 9 раз. Определите температурный коэффициент скорости реакции.
104.      Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,5. При какой температуре следует проводить реакцию, если нужно скорость реакции, проводимой при 50 °С, уменьшить в 10 раз?
105.      Реакция между А и В выражается уравнением А + 2В = С. Начальная концентрация с(А) равна 0,3моль/л, а с(В) − 0,5моль/л. Константа скорости реакции равна 0,4 л²∙моль^-2∙мин^-1. Чему будет равна скорость реакции в момент ее начала и по истечении некоторого времени, когда с (А) уменьшится на 0,1 моль?

 

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5