Файл: Решение Согласно условию задания нам дано v 400 мл., mв 160 г., r 1,33 гмл.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 133
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.Вычислить процентную, молярную, нормальную, моляльную концентрацию и титр водного раствора вещества, если известно содержание чистого вещества в указанном объеме воды и плотность раствора.
Решение:Согласно условию задания нам дано: V = 400 мл., mв = 160 г., r = 1,33 г/мл
Решение: Исходя из условия задачи, нам необходимо получить водный 2М раствор NaOH в количестве 2,5 л. 2М – обозначает, что необходимо приготовить 2-молярный раствор, то есть на 1 литр воды потребуется 2 моль NaOH. Это составит по массе значение:m =
Для приготовления 2,5 л раствора потребуется:m=2,5·80г = 200 г кристаллического NaOHОтвет: Для приготовления 2,5 л 2М раствора NaOH требуется растворить 200 гр. Сухого кристаллического NaOH в 2,5 литрах воды. 3. Рассчитать объемы (мл) воды и раствора вещества данной концентрации, которые необходимы для приготовления нужного количества раствора указанной концентрации.
Решение:Исходя из формулы для процентной концентрации вещества:где mв – масса NaOH;V – объем раствора;Поскольку мы готовим новый раствор только за счет изменения объема воды, то ясно, что масса вещества не изменится. Тогда: Откуда находим:Составим равенство:V1 – это объем раствора вещества.Следовательно, объем воды, который необходимо добавить: Vн2о = 10 л – 1.95 л = 8,05 л = 8050 млОтвет: Объем раствора вещества равен ; объем воды равен: Vн2о = 8050 мл.4. Определите константу равновесия реакции получения метанола из оксида углерода и водорода при 298 кСО+2Н2=СН3OH (ж)Решение: Константа равновесия может быть определена через энергию Гиббса.Kp=exp(-∆G0/RT)При образовании жидкого метанола при T=298 К значение энергии Гиббса равно: Δ Go = -166,27 кДж/мольR = 8,31 – универсальная газовая постояннаяKp=exp(166,27 /8.31*298) = 1,07Ответ: Кр = 1,075.При растворении карбоната натрия в воде среда становится основной. что обусловлено реакцией гидролиза. Первая ступень гидролиза в молекулярной форме может быть представлена уравнением:Na2CO3 (p)+H2O=NaOH+NaHCO3Если система находится в равновесии, то какие внешние воздействия вызовут увеличение концентрации щелочи?Решение:Рассмотрим решение задачи исходя из принципа Ле Шателье.
6.Во сколько раз изменится скорость реакции с данным значением температурного коэффициента и при увеличении температуры на t°C.
Решение: Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10 0С скорость химической реакции возрастает в два - четыре раза.где V1 – скорость реакции при начальной температуре системы t1,V2 – скорость реакции при конечной температуре системы t2, γ – температурный коэффициент реакции, равный 2÷4. В нашем случае γ =2 и Изменение скорости реакции при увеличении температуры от Т1 до Т2 равно:Ответ: При изменении температуры на 30 градусов скорость реакции увеличивается в 8 раз.7.Напишите выражение константы равновесия для систем:СО +Н2О Н2+СО2Решение: Обратимая химическая реакция протекает в прямом или обратном направлении до состояния химического равновесия. Закон действующих масс применяется и для обратимых химических реакций в виде выражения для константы химического равновесия К.Для обратимой гомогенной химической реакции аА + вВ dD + qQК = Сd(D)∙Cq(Q)/ Са(A)∙ Св(B),C – равновесная концентрация каждого веществаСледовательно:8.Как будет влиять изменение давления на равновесие в системах
Решение: Согласно принципу Ле Шателье: Смещение равновесия при изменении давления зависит от числа молекул газообразных исходных веществ и газообразных продуктов реакции. При повышении давления равновесие смещается в направлении реакции, протекающей с уменьшением числа молекул газов (давление в системе будет уменьшаться).Давление не влияет на состояние равновесия, если при протекании реакции число молекул газа не изменяется. В нашем случае в исходных продуктах содержится 2 молекулы хлора, а в продуктах реакции одна молекула кислорода, следовательно число молекул газообразных веществ уменьшается, а это значит, что при увеличении давления в системе будет происходить смещение равновесия в сторону прямой реакции.9.Как будет влиять изменение температуры на равновесие следующих системах:
Решение:Согласно принципу Ле Шателье: Смещение равновесия при изменении температуры определяется знаком теплового эффекта химической реакции Hr . При повышении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции Hr > 0, реакции с поглощением теплоты (температура в системе будет понижаться).При понижении температуры равновесие смещается в сторону экзотермической реакции Hr < 0, реакции с выделением теплоты (температура в системе будет повышаться).По условию задачи для прямой реакции Hr> 0, она является эндотермической, следовательно равновесие смещается в сторону прямой реакции.10.Определить , во сколько раз изменится скорость реакции при увеличении давления в два раза:
| Номер варианта | Растворенное вещество | Объем воды мл | Плотность раствора г/мл | |
| формула | количество, г | |||
| 1 | FеС13 | 160 | 400 | 1,133 |
-
Молярная концентрация (молярность) вещества в растворе См– это отношение количества вещества
к объему раствора Vp(л).
-
Молярная концентрация эквивалентов (нормальность) вещества в растворе Сэк – это отношение количества вещества моль эквивалентов
эк к объему раствора Vp(л)
-
Титр Т – это отношение массы вещества (г) к объёму раствора (мл)
-
Процентная концентрация - это массовая доля вещества в растворе или отношение массы растворенного вещества mв к массе раствора mp:
1,85 моль/кг
Ответ: См
; Сэк
;
;
Сm =1,85 моль/кг
2.Как приготовить следующие растворы, исходя из указанных веществ (растворов).
| Номер_варианта__Исходное_вещество__Приготовить_раствор'>Номер варианта | Исходное вещество | Приготовить раствор | ||
| формула | агрегатное состояние, плотность р, г/мл | объем | концентрация | |
| 1 | NaOH | кристаллы | 2,5л | 2М |
Для приготовления 2,5 л раствора потребуется:m=2,5·80г = 200 г кристаллического NaOHОтвет: Для приготовления 2,5 л 2М раствора NaOH требуется растворить 200 гр. Сухого кристаллического NaOH в 2,5 литрах воды. 3. Рассчитать объемы (мл) воды и раствора вещества данной концентрации, которые необходимы для приготовления нужного количества раствора указанной концентрации.| Номер варанта | Исходное вещество | Приготовить раствор | ||||
| формула | концентрация | объем (литр) | концентрация | плот-ность | ||
| % | плотность (t=180C) | |||||
| 1 | NaOH | 40 | 1,430 | 10 | 10% | 1,115 |
Решение:Исходя из формулы для процентной концентрации вещества:где mв – масса NaOH;V – объем раствора;Поскольку мы готовим новый раствор только за счет изменения объема воды, то ясно, что масса вещества не изменится. Тогда: Откуда находим:Составим равенство:V1 – это объем раствора вещества.Следовательно, объем воды, который необходимо добавить: Vн2о = 10 л – 1.95 л = 8,05 л = 8050 млОтвет: Объем раствора вещества равен ; объем воды равен: Vн2о = 8050 мл.4. Определите константу равновесия реакции получения метанола из оксида углерода и водорода при 298 кСО+2Н2=СН3OH (ж)Решение: Константа равновесия может быть определена через энергию Гиббса.Kp=exp(-∆G0/RT)При образовании жидкого метанола при T=298 К значение энергии Гиббса равно: Δ Go = -166,27 кДж/мольR = 8,31 – универсальная газовая постояннаяKp=exp(166,27 /8.31*298) = 1,07Ответ: Кр = 1,075.При растворении карбоната натрия в воде среда становится основной. что обусловлено реакцией гидролиза. Первая ступень гидролиза в молекулярной форме может быть представлена уравнением:Na2CO3 (p)+H2O=NaOH+NaHCO3Если система находится в равновесии, то какие внешние воздействия вызовут увеличение концентрации щелочи?Решение:Рассмотрим решение задачи исходя из принципа Ле Шателье.
-
Влияние концентрации. При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции. Следовательно, если увеличить концентрацию Na2CO3 в нашем случае, то можно увеличить концентрацию NaOH.
-
Влияние давления. Поскольку исходные вещества и продукты реакции не являются газами, то изменение давления не сможет значительно повлиять на изменение концентрации. -
Влияние температуры. С увеличением температуры равновесие смещаются в сторону эндотермических реакции, т.е. реакций протекание которых обеспечивает поглощение теплоты. Реакция гидролиза протекает с поглощением теплоты. По принципу Ле Шателье, повышение температуры приведет к смещению равновесия в сторону продуктов реакции. Следовательно, при повышении температуры так же можно увеличить концентрацию щелочи.
6.Во сколько раз изменится скорость реакции с данным значением температурного коэффициента и при увеличении температуры на t°C.
| Вариант | γ | t°C | | | |
| 1 | 2 | 30 | | | |
| 2Н20 + 2С12 | увеличивается |
| Ств + Н20 | повышается |
| Вариант | Реакция | Порядок реакции |
| 1 | 2N205 = 4N02 + 02 | I |