32.FeSO4 + KClO3 + H2 SO4 KCl + …
33.KMnO4 + KBr + H2SO4 Br2 + …
34.K2Cr2O7 + HCl (конц) Cl2 + …
35.MnSO4 + Br2 + NaOH MnO2 + …
36.H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 O2 + …
37.KMnO4 + Zn + H2SO4 MnSO4 + …
38.Fe(NO3)2 + HNO3 NO + …
39.Cu + HNO3 NO + …
Вопрос 3
Определите направление реакции: а) при стандартной температуре (298 К); б) при нестандартной температуре t, используя приближенную оценку изменения энергии Гиббса реакций при заданной температуре по уравнению
Gт = Н o298
№ |
Реакция |
t, оС |
п/п |
|
|
41 |
Ag2O (тв) + 2NO (г) + 1,5 O2 (г) = 2 AgNO3 (тв) |
1000 |
42 |
Ag (тв) + NO (г) + O2 (г) = AgNO3 (тв) |
1000 |
43 |
СО2(г) + PbO (тв) = PbCO3 (тв) |
500 |
44 |
ZnO (тв) + CO2 (г) = ZnCO3 (тв) |
500 |
45 |
SO2 (г) + Na2O (тв) = Na2SO3 (тв) |
2000 |
46 |
Na2O (тв) + CO2 (г) = Na2CO3 (тв) |
2000 |
47 |
СО2(г) + СаО(тв) = СаСО3 (тв) |
1000 |
48 |
2 NO2 (г) = N2O4 (г) |
100 |
49 |
BaO (тв) + CO2 (г) = BaCO3 (тв) |
1500 |
50 |
2 NO(г) + 1,5 O2(г) +CaO(тв) = Ca(NO3)2 (тв) |
1000 |
51 |
MgO (тв) + CO2 (г) = MgCO3 (тв) |
800 |
52 |
CO2 (г) + MnO (тв) = MnCO3 (тв) |
500 |
53 |
H2O (г) + BaO (тв) = Ba(OH)2 (тв) |
1000 |
54 |
2 NO (г) + 1,5 O2(г) + BaO(тв) = Ba(NO3 )2(тв) |
1500 |
55 |
СаО (тв) + Н2О (г) = Са(ОН)2(тв) |
1500 |
56 |
2 Ag (тв) + 0,5 O2 (г) =Ag2O (тв) |
300 |
57 |
NO (г) + 0,5 Cl2 (г) = NOCl (г) |
800 |
58 |
ZnO (тв) + SO3 (г) = ZnSO4 (тв) |
1500 |
59 |
NO (г) + 0,5 O2 (г) = NO2(г) |
800 |
60 |
H2O (г) + ZnO (тв) = Zn(OH)2(тв) |
1000 |
|
46 |
|
Вопрос 4
Оценка температуры разложения веществ с использованием
табличных значений HобрO ,298 и S298O (см. табл. П. 5).
Запишите и уравняйте реакцию термического разложения веществa. Рассчитайте температуру начала раложения вещества
Тразл, К.
№ |
Реакция |
|
№ |
Реакция |
п/п |
|
|
п/п |
|
61 |
СаСО3 (тв) |
|
71 |
Y(OH)3 (тв) |
62 |
Ва(ОН)2 (тв) |
|
72 |
AgNO3(тв) Ag(тв)+NO+... |
63 |
Zn(OH)2 (тв) |
|
73 |
HgO (тв) |
64 |
NO2(г) O2(г) + NO(г) |
|
74 |
РbCO3 (тв) |
65 |
Mg(OH)2 (тв) |
|
75 |
MgCO3(тв) |
66 |
Са(ОН)2(тв) |
|
76 |
ZnCO3 (тв) |
67 |
Pb(OH)2 (тв) |
|
77 |
MnCO3 (тв) |
68 |
Ag2O(тв) |
|
78 |
NiCO3 (тв) |
69 |
ВаСО3 (тв) |
|
79 |
HNO3(г) NO (г) + … |
70 |
Na2CO3(тв) |
|
80 |
La(OH)3 (тв) |
Вопрос 5
Следует ответить на нижеперечисленные вопросы.
81.Какую практически важную информацию о химических превращениях дает химическая термодинамика?
82.Дайте определение внутренней энергии химической системы. Можно ли определить абсолютное значение внутренней энергии?
83.Что такое тепловой эффект химической реакции? Приведите примеры эндо- и экзотермических реакций.
84.В чем различие экспериментальных методов определения изобарных и изохорных тепловых эффектов?
85.Приведите уравнение связи Н и U . Могут ли быть равными эти термодинамические функции химических систем?
47
86. Каков физический смысл Н ообр вещества? Какие выводы можно сделать по знаку Н ообр ?
87.Приведите примеры термодинамического уравнения химической реакции.
88.Сформулируйте основные законы термохимии. Какие практические следствия из них вытекают?
89.Является ли тепловой эффект реакции критерием возможности самопроизвольного протекания химического превращения?
90.Каков физический смысл энтропии, и от каких факторов она зависит?
91.Что такое термодинамическая вероятность и как она связна с энтропией? С чем связана возможность определения абсолютных значений энтропии?
92.По каким данным можно рассчитать изменение энтропии в процессе химической реакции? Для каких систем (изолированных
или неизолированных) S является критерием возможности самопроизвольного протекания химического превращения?
93.Как оценить знак S реакции, протекающей с участием газообразных веществ, не прибегая к справочным данным?
94.К какому результату приводит объединение функции Н и S в одно уравнение? В чем заключается практическая ценность уравнения Гиббса?
95.Каков физический смысл G ообр вещества?
96.Какие выводы можно сделать по знаку G ообр вещества?
97.Какой из факторов (энтальпийный или энтропийный) имеет решающее значение для изменения энергии Гиббса при очень высоких и очень низких температурах?
98.Какие реакции (экзоили эндотермические) наиболее вероятны при низких температурах?
99.Дайте определение химического потенциала и поясните его физический смысл.
100.Какие выводы можно сделать о направлении реакции по
величине и знаку G реакции?
48
Тема 14. ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ ЗА I СЕМЕСТР
Вопрос 1
Следует знать ответы на нижеперечисленные вопросы.
1.Атом, химический элемент, вещество (простое, сложное, раствор, смесь).
2.Способы выражения состава раствора. Концентрация (молярная, моляльная, массовая и мольная доли).
3.Квантово-механическая модель атома, квантовые числа, типы атомных орбиталей.
4.Основные принципы и закономерности заполнения атомных орбиталей электронами (принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда).
5.Зависимость радиусов атомов, энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности от положения элемента в ПСЭ. Металлы и неметаллы.
6.Химическая связь: природа, основные виды и свойства.
7.Валентность, степень окисления атома элемента в химическом соединении. Структурные формулы.
8.Типы химических превращений. Уравнения химических реакций в ионно-молекулярной форме.
9.Основные законы термохимии (закон Гесса, закон Лавуазье– Лапласа) и следствия из них.
10.Стандартная энтальпия образования вещества (сложного, простого, ионов в водном растворе). Тепловой эффект химического превращения и его расчет.
11.Стандартная энтропия вещества (простого, сложного, ионов в водном растворе). Расчет изменения энтропии в химической реакции.
12.Определение направления химической реакции по термодинамическим функциям состояния. Энергия Гиббса.
13.Обратимые реакции. Химическое равновесие. Закон действующих масс в химической термодинамике.
14.Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
49
15.Диссоциация слабых электролитов. Константа и степень электролитической диссоциации. Расчет рН раствора слабой кислоты или слабого основания.
16.Произведение растворимости (ПР). Растворимость вещества и её расчет по ПР.
17.Гидролиз. Гидролиз по катиону и аниону (изменение рН среды). Константа и степень гидролиза.
18.Химический потенциал, активность, коэффициент активности.
19.Образование комплекса, виды химических связей в комплексных соединениях. Типичные комплексообразователи и лиганды,
20.Тип гибридизации орбиталей комплексообразователя и пространственная конфигурация комплекса. Типы комплексов.
21.Константы нестойкости. Расчет концентрации комплексообразователя в растворе комплексной соли. Разрушение комплексов с использованием реакций осаждения.
22.Уравнение скорости простой и сложной химической реакции. Порядок и молекулярность реакции.
23.Энергия активации. Между какими частицами (веществами) реакции идут с заметной скоростью при стандартных условиях, а какие реакции требуют инициирования?
24.Зависимость скорости реакции от температуры (уравнение Аррениуса, правило Вант-Гоффа).
Вопрос 2
Составьте электронные формулы двух элементов в виде энергетических ячеек. Для второго элемента определите степени окисления в указанных соединениях. Составьте структурные формулы. Для каждой химической связи укажите, к какому из атомов смещена электронная плотность химической связи; выделите ионные и ковалентные неполярные связи.
№ п/п |
Элементы |
Химические соединения |
1 |
Ni, C |
CaC2, CO2, NaHCO3 |
2 |
Fe, N |
N2, NH3, KNO3 |
3 |
Co, Sn |
SnO2, Na2SnO3, SnSO4 |
4 |
Cr, O |
H2O2, OF2, NaOH |
5 |
F, Cu |
CuI, Cu(OH)2, (CuOH)2SO4 |
6 |
Mn, Si |
SiH4, SiO2, Na2SiO3 |
|
|
50 |