Вопрос 3
Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения химических реакций (или схемы) обнаружения в водном растворе данных ионов. Укажите аналитический сигнал.
№ п/п |
|
|
|
|
|
Ионы |
|
|
|
№ п/п |
|
|
|
|
|
|
|
Ионы |
|
|
|||||||||||||
1 |
H+, CO 32 , Cu 2 |
|
11 |
NO 3 , Ca2+, K+ |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
2 |
, Pb |
2+ |
|
|
|
|
+ |
|
12 |
CO |
2 |
, Th |
4+ |
, Ba |
2+ |
||||||||||||||||
|
SO 4 |
|
|
, H |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
3 |
Th |
4+ |
, Ca |
2+ |
, Pb |
2+ |
|
13 |
|
|
- |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
2+ |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
OH , Cl , Cu |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4 |
I-, Fe3+, NO 3 |
|
|
|
|
|
14 |
Pb2+ , NO 3 , Fe3+ |
|||||||||||||||||||||||||
5 |
|
4+ |
|
|
|
- |
|
|
3+ |
|
15 |
|
4+ |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
+ |
|||||||||
Ce |
, OH , Fe |
|
Th |
|
, |
SO |
, |
|
|
Na |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
6 |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
; |
|
16 |
NH |
|
, Cu |
2+ |
, H |
+ |
|
|
|||||||||||||
|
Ag , K |
, NH 4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
7 |
|
2 |
|
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
17 |
UO |
2 |
, NO |
|
|
|
|
|
2+ |
||||||||||||
|
UO 2 |
, H , Na |
|
|
|
2 |
|
3 , Ca |
|
||||||||||||||||||||||||
8 |
OH-, Na+, UO |
|
2 |
|
18 |
Ag+, OH-, SO |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
9 |
2+ |
|
|
2+ |
|
|
|
|
|
2 |
|
19 |
|
4+ |
|
|
|
2+ |
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
||||||
Ni , Ba , SO |
|
|
Ce |
, Ba |
, Cl |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
10 |
Ni2+, Ca2+, SO 42 |
|
20 |
UO 22 , CO 32 , Cl- |
|||||||||||||||||||||||||||||
Тема 13. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Вопрос 1
Термохимические расчеты на основе закона Гесса.
С использованием приведенных уравнений реакций и их тепловых эффектов ( Но, кДж/моль), рассчитайте стандартные теплоты
образования (энтальпии образования Н ообр , кДж/моль) указанных веществ.
1. MgSO4 6H2O (тв) |
|
Mg(тв) + 2H+(p-p) = Mg2+ (p-p) + H2 (г) |
Но= -461,8 |
H2 (г) + S (ромб.) + 2О2(г) = 2Н+(р-р) + SO 42 (p-p) |
Hо = -909,3 |
MgSO46H2O(тв) = Mg2+(p-p) + SO 42 (p-p) + 6H2O(ж) |
Но = +3,5 |
Н2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
Но = -285,8 |
41 |
|
2. Na2SO4 10H2O (тв) |
|
|
2Na(тв) + 2Н+(р-р) = 2Na+ (p-p) + H2(г) |
НО = -480,6 |
|
H2(г) +S (ромб.) + 2О2 = 2Н+(р-р) + SO 42 (p-p) |
Ho = -909,3 |
|
Na2SO410H2O (тв) = 2Na+ (p-p) +SO 42 (p-p) |
|
|
+10Н2О(ж) |
Ho = +76,6 |
|
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
о |
= -285,8 |
Н |
||
3. Mn(NO3)2 6H2O(тв) |
|
|
Mn(тв) + 2H+(p-p) = Mn2+(p-p) + H2 (г) |
Но = -227,7 |
|
Н2(г) + N2 (г) +3О2(г) = 2Н+(р-р) + 2NO 3 (p-p) |
Ho = -409,4 |
|
Mn(NO3)26H2O(тв)=Mn2+(p-p)+2NO 3 (p-p)+6Н2О(ж) |
Ho = -21,3 |
|
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
о |
= -285,8 |
Н |
||
4.CuCl2(тв) |
|
|
СuO(тв) + 2HCl(p-p) = СuCl2(p-p) + H2O(ж) |
Но = -56,9 |
|
CuCl2(тв) СuCl2(p-p) |
Ho = -61,4 |
|
Cu(тв) + 0,5О2(г) = СuO(тв) |
Ho = -162,0 |
|
H2(г) + Сl2(г) = 2HCl (p-p) |
Ho = -334,2 |
|
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
о |
= -285,8 |
Н |
||
5. Al2Cl6 (тв) |
|
|
2Al(тв) + 6HCl(p-p) = Al2Cl6(p-p) + 3H2 (г) |
Но = -1003,2 |
|
H2(г) + Сl2(г) = 2HCl (г) |
Ho = -184,1 |
|
НСl(г) HCl(p-p) |
Ho = -72,4 |
|
Al2Cl6 (тв) Al2Cl6 (p-p) |
Ho = -643,1 |
|
6. As2O3(тв) |
|
|
As2O3(тв) + 3H2O(ж) = 2Н3AsO3(p-p) |
Ho = +31,6 |
|
As(тв) + 1,5Cl2 (г) = AsCl3(г) |
Ho= -298,7 |
|
AsCl3(г) + 3Н2О(ж) = Н3AsO3(p-p) + 3HCl(р-р) |
Ho = -73,6 |
|
1/2Н2(г) + 1/2Cl2 (г) = НCl (г) |
Но = -92,3 |
|
HCl (г) HCl (p-p) |
Ho = -72,5 |
|
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
о |
= -285,8 |
Н |
||
7.CaHPO4 2Н2O (тв) |
|
|
Са(тв) + 2Н+(р-р) = Са2+(р-р) + Н2(г) |
Но = -542,7 |
|
1,5Н2(г) + Р(бел.) + 2О2(г) = 2Н+(р-р) + НРО 42 (p-p) |
Ho = -1292,1 |
|
CaHPO4 2Н2O (тв) = Ca2+(p-p) +НРО 42 (p-p) +2Н2О(ж) |
Ho = -9,0 |
|
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
о |
= -285,8 |
Н |
||
|
|
|
42 |
|
|
8. Ca(H2PO4)2 H2O (тв) |
|
|
|
Са(тв) + 2Н+(р-р) = Са2+(р-р) + Н2(г) |
Но = -542,7 |
||
1,5Н2(г) + Р(бел.) + 2О2(г) = Н+(р-р) + Н2РО 4 (p-p) |
Ho = -1296,3 |
||
Ca(H2PO4)2 Н2O (тв) = Ca2+(p-p)+2Н2РО 4 (p-p)+Н2О(ж) |
Ho = -12,8 |
||
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
Н |
о |
= -285,8 |
|
|||
9. Na2CO3 10H2O (тв) |
|
|
|
2Na(тв) + 2Н+(р-р) =2Na+(p-p) + H2 (г) |
Но = -480,6 |
||
Н2(г) + С(графит) + 1,5О2(г) = 2Н+(р-р) +СО 32 (р-р) |
Но = -676,6 |
||
Na2CO310H2O(тв) = 2Na+(p-p) +СО 32 (р-р)+ 10H2O(ж) |
Но = +61,5 |
||
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
Н |
о |
= -285,8 |
|
|||
10. KAl(SO4)2 (тв) |
|
|
|
2К(тв) + 2Н+(р-р) = 2К+(р-р) + Н2(г) |
Но = -504,3 |
||
2Al (тв) + 6Н+(р-р) = 2Al3+(p-p) + 3H2(г) |
Но = -1059,4 |
||
Н2(г) + S(ромб.) + 2О2(г) = 2Н+(р-р) + SO 42 (p-p) |
Ho = -909,3 |
||
KAl(SO4)2 (тв) = K+(p-p) + Al3+(p-p) + 2 SO 42 (p-p) |
Ho = +135,5 |
||
11. HI(г) |
|
|
|
H2(г) + Cl2(г) = 2HCl(г) |
Но = -184,1 |
||
HCl(г) = HCl (р-р) |
Но = -72,5 |
||
НI(г) = HI (p-p) |
Ho = -80,4 |
||
КОН(р-р) + HCl(p-p) = KCl(p-p) +H2O(ж) |
Но = -55,8 |
||
КОН(р-р) + HI(p-p) = KI(p-p) +H2O(ж) |
Ho= -55,8 |
||
Cl2 (г) + 2KI(p-p) = 2KCl(p-p) + I2(тв) |
Но = -219,3 |
||
12. СdCl2(тв) |
|
|
|
CdO(тв) + 2H+(p-p) = Cd2+(p-p) + H2O(ж) |
Но = -102,1 |
||
СdCl2(тв) = Cd2+(p-p) + 2Cl- (p-p) |
Ho = -18,7 |
||
Cd(тв) + 0,5О2(г) = СdO(тв) |
Но = -259,0 |
||
H2(г) + Cl2(г) = 2H+(p-p) + 2Cl-(p-p) |
Но = -334,2 |
||
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
Н |
о |
= -285,8 |
|
|||
13. CaCl2 (тв) |
|
|
|
CaO (тв) + 2Н+ (р-р) = Са2+ (р-р) + Н2О(ж) |
Но = -193,4 |
||
CaCl2 (тв) = Ca2+ (p-p) + 2Cl-(p-p) |
Но = -81,0 |
||
Са(тв) + 0,5О2 (г) = СаО(тв) |
Но = -635,1 |
||
Н2 (г) + Cl2 (г) = 2Н+(р-р) + 2Сl-(р-р) |
Но = -334,2 |
||
H2(г) + 0,5О2(г) = Н2О(ж) |
Н |
о |
= -285,8 |
|
|||
43 |
|
|
|
С использованием приведенных уравнений реакций и их тепловых эффектов ( Но) рассчитайте среднее значение энергии связи Е, кДж/моль в указанных молекулах.
14. NH3 (г) |
|
2 NH3 (г) + 1,5О2 (г) = N2 (г) + 3Н2О (г) |
Но = -633,6 |
3Н2О(г) = 1,5О2(г) + 3Н2(г) |
Но = +725,4 |
N2(г) = 2N(г) |
Но = +941,4 |
3Н2(г) = 6Н(г) |
Но =+1307,9 |
15. СН4(г) |
|
С(графит) + 2Н2 (г) = СН4(г) |
Но = -74,9 |
С(графит) = С(г) |
Но = +715,0 |
Н2(г) = 2Н(г) |
Но =+436,0 |
16. HCl (г) |
|
Н2(г) = 2Н(г) |
Но = +436,0 |
Cl2(г) = 2Cl(г) |
Но = +242,7 |
1/2Н2(г) + 1/2Cl2 (г) = НCl (г) |
Но = -92,3 |
17. Рассчитайте стандартные тепловые эффекты реакций: |
|
С(графит) +0,5О2(г) = СО(г) |
Но = ? |
С(графит) + 2Н2О(г) = СО2(г) + 2Н2(г) |
Но = ? |
С(графит) + Н2О(г) = СО(г) + Н2(г) |
Но = ? |
2СО(г) = СО2(г) + С(графит) |
Но = ? |
по следующим данным: |
|
С(графит) + О2 (г) = СО2(г) |
Но = -405,8 |
СО(г) + 0,5О2(г) = СО2(г) |
о |
Н = -284,5 |
|
Н2(г) + 0,5 О2(г) = Н2О(г) |
Но = -246,8 |
18. Определите количество теплоты, выделяющейся при гашении
500 кг извести CaO водой, если:
Са(тв) + 0,5 О2(г) = СаО(тв) + 636,9 кДж;
Са(тв) + О2(г) + Н2(г) = Са(ОН)2(тв) + 988,0 кДж; Н2(г) + 0,5 О2(г) = Н2О(ж) + 285,8 кДж.
44
19. Определите количество теплоты, выделяющейся при взаимодействии 30 кг пентаоксида фосфора с водой по реакции
Р2О5(тв) + Н2О(ж) = 2НРО3 (р-р) + Q, по следующим данным:
2Р(бел.) + 2,5О2(г) = Р2О5(тв) + 1507,2 кДж; Н2(г) + 0,5 О2(г) = Н2О(ж) + 285,8 кДж;
2Р(бел) + Н2(г) + 3О2(г) = 2НРО3(р-р) + 1912,3 кДж.
20. Рассчитайте расход теплоты на получение 100 л водорода в нормальных условиях при конверсии метана по реакции
СН4(г) + СО2 (г) = 2СО(г) + 2Н2(г) Q
по следующим данным:
С(графит) + О2(г) = СО2(г) + 393,5 кДж; С(графит) + 2Н2 = СН4(г) + 74,9 кДж;
С(графит) + 0,5 О2 (г) = СО(г) + 110,5 кДж.
Вопрос 2
Расчет теплового эффекта реакций с использованием табличных значений Н ообр молекул и ионов в водных растворах (табл. П.5).
Допишите окислительно-восстановительную реакцию (ОВР), протекающую в водном растворе, расставьте кэффициенты с применением электронного баланса и рассчитайте тепловой эффект:
20.KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 MnSO4 + … 21.KMnO4 + K2SO3 + H2O MnO2 + … 22.U3O8 + MnO2 + H2SO4 UO2SO4 + … 23.UCl4 + O2 + H2O UO2Cl2 + … 24.NaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 Cr2(SO4)3 + … 25.U(SO4)2 + O2 + H2O UО2SO4+ … 26.KMnO4 + HCl MnCl2 + …
27.K2Cr2O7 + HI CrI3 + …
28.PbO2 + NaNO2 + H2SO4 PbSO4 + … 29.Zn + HNO3 NH4NO3 + …
30.KI + KMnO4 + H2SO4 I2 + … 31.H2O2 + KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + …
45