Задачи по химии - Решение задач - Ответы на билеты, шпаргалки, справочники - Курсовые, шпаргалки, программы, работа - Работа в Интернет, рефераты, курсовые, решение задач

При сгорании в кислороде 1,00 г металлического натрия образуется пероксид Na₂O₂ и выделяется 11,27 кДж теплоты. При сгорании в кислороде 1,00 г металлического магния образуется оксид и выделяется 25,08 кДж теплоты. Известно также, что при образовании Na₂O из 1,00г металлического натрия выделяется 9,04 кДж теплоты.

- В каком соотношении(по массе) нужно смешать порошок металлического магния и пероксида натрия, чтобы в химической реакции в 1 г такой смеси выделилось наибольшее количество теплоты?

- Рассчитайте это количество теплоты.

Дано:
Δ_fH_1,298(Na₂O₂)= -11,27кДж
m₁(Na)=1,00 г
Δ_fH_1,298(MgO)= -25,08 кДж
m₁(Mg)=1,00 г
Δ_fH_2,298(Na₂O)= -9,04 кДж
m₂(Na)=1,00 г
m_смеси=1 г

m(Mg)/m(Na₂O₂)-? Q_MAX-?

Решение
1) В смеси порошков Na₂O₂ и Mg будет проходить такая реакция:
Na₂O₂+Mg=Na₂O+MgO
2) Очевидно, что максимальное количество энергии выделится в случае, если порошки
Na₂O₂ и Mg будут смешаны в стехиометрическом соотношении. Таковым для приведенной выше реакции является, как видим из уравнения реакции, n(Mg)/n(Na₂O₂)=1:1. Соответствующее массовое соотношение будет иметь такой вид:
m(Mg)/m(Na₂O₂)=n(Mg)M(Mg)/n(Na₂O₂)M(Na₂O₂)=
=M(Mg)/M(Na2O2)=24 ~~г/моль~~/78 ~~г/моль~~=4:13.

3) Найдем массы порошков Na2O2 и Mg, соответствующие заданному соотношению: нам известно, что m(Mg)/m(Na₂O₂)=4:13; m(Mg)+m(Na₂O₂)=1 г. Пусть m(Mg)=x г, m(Na₂O₂)=y г. Тогда имеем систему уравнений:
  _
| x/y=4/13
<
|_ x+y=1

  _
| y=13x/4
<
|_ x+y=1

  _
| y=3,25x
<
|_ x+y=1

x+3,25x=1
4,25x=1
x=1/4,25≈0,235, тогда m(Mg)=0,235 г;
m(Na₂O₂)=1 г - m(Mg)=1 г - 0,235 г=0,765 г.

4) Найдем соответствующий полученным массам веществ тепловой эффект:

Na₂O₂+Mg=Na₂O+MgO

По закону Гесса, имеем:

Δ_rH₂₉₈=Δ_fH₂₉₈(Na₂O)+Δ_fH₂₉₈(MgO)-Δ_fH₂₉₈(Mg)-Δ_fH₂₉₈(Na₂O₂);

Δ_fH₂₉₈(Mg)=0 кДж;

Δ_fH₂₉₈(Na₂O₂)/m(Na)=Δ_fH_1,298(Na₂O₂)/m₁(Na);

m(Na)=n(Na)M(Na)=2n(Na₂O₂)M(Na)=2m(Na₂O₂)M(Na)/M(Na₂O₂)=

2*0,765 г*23 ~~г/моль~~/78 ~~г/моль~~≈0,45 г;

Δ_fH₂₉₈(Na₂O₂)=Δ_fH_1,298(Na₂O₂)*m(Na)/m₁(Na)=

=(-11,27 кДж)*0,45 г/1,00 г≈-5,07 кДж;

Δ_fH₂₉₈(Na₂O)/m(Na)=Δ_fH_2,298(Na₂O)/m₂(Na);

Δ_fH₂₉₈(Na₂O)=Δ_fH_2,298(Na₂O)*m(Na)/m₂(Na)=

=(-25,08 кДж)*0,235 г/1,00 г≈-5,89 кДж;

Δ_rH_{298=-4,07кДж+(-5,89 кДж)-0 кДж-(-5,07 кДж)=-4,89 кДж;}

Q_{MAX=-Δ_rH_{298=-(-4,89 кДж)=4,89 кДж.}}

_{_{Ответ: m(Mg)/m(Na₂O₂)=4:13; Q_{MAX=4,89 кДж.}}}

Заказать решения задач можно в форме обратной связи.

Задача №2.

Лучше или хуже, по сравнению с чистой водой, будет растворяться аммиак в водных растворах: гидроксида калия, соляной кислоты, медного купороса, хлорида железа(III), гидрокарбоната натрия, хлорида калия?

- Ответ поясните с помощью ионных уравнений реакций.

Решение

1) раствор KOH:

NH₃+H₂O⇔NH₄⁺+OH^-

По принципу Ле Шателье, увеличение концентрации OH^- будет смещать равновесие влево, поэтому аммиак по сравнению с чистой водой будет растворяться в растворе KOH хуже.

2) раствор HCl:

H⁺+NH₃⇔NH₄⁺

^{По принципу Ле Шателье, увеличение концентрации H⁺ в растворе будет смещать равновесие вправо, поэтому аммиак по сравнению с чистой водой будет растворяться в растворе HCl лучше.}

^{3) раствор CuSO4:}

^{Cu²⁺+4NH₃⇔[Cu(NH₃)₄]²⁺}

^{По принципу Ле Шателье, увеличение концентрации ионов Cu²⁺ в растворе будет смещать равновесие вправо, поэтому аммиак по сравнению с чистой водой будет растворяться в растворе CuSO₄ лучше.}

^{4) раствор FeCl₃:}

^{Сначала происходит гидролиз FeCl₃:}

^{Fe³⁺+3Cl^-+3H₂O⇔Fe(OH)₃↓+3H⁺+3Cl^- (при комнатной температуре гидролиз}

^{практически не проходит), затем происходит такая реакция:}

^{H⁺+NH₃⇔NH₄⁺}

^{^{По принципу Ле Шателье, увеличение концентрации ионов Fe³⁺ в растворе}}

^{^{будет смещать равновесие в первой реакции вправо, концентрация ионов H⁺}}

^{^{будет увеличиваться, сдвигая вправо равновесие во второй реакции, поэтому}}

^{^{аммиак по сравнению с чистой водой будет растворяться в растворе FeCl₃}}

^{^лучше.}

^{^{5) раствор NaHCO₃:}}

^{^{NH₃+HCO₃^-⇔NH₄⁺+CO₃^2-}}

По принципу Ле Шателье, увеличение концентрации ионов HCO₃^- в растворе

будет смещать равновесие вправо, поэтому аммиак по сравнению с чистой

водой будет растворяться в растворе NaHCO₃ лучше.

6) раствор KCl:

K⁺+Cl^-+NH₃+H₂O⇔K⁺+Cl^-+NH₄⁺+OH^-

NH₃+H₂O⇔NH₄⁺+OH^-

^{Как видим из приведенных выше уравнений реакций в полном и} сокращенном ионном виде, добавление KCl никак не влияет на равновесие, поэтому аммиак будет растворяться в растворе KCl так же, как и в чистой воде.

Заказать решения задач можно в форме обратной связи.

Задача №3.

Три химических элемента периодической таблицы Д.И.Менделеева обозначены буквами А, Б, В. Свойства простых веществ, которые они образуют, следующие:

А + Б₂ → АБ₂

АБ₂ + А → 2АБ

2В + Б₂ → 2БВ

2В + АБ₂ → 2БВ + А

АБ₃В → АБ₂ + БВ - при прожаривании

В + АБ → БВ + А

- Определите элементы, приведите соответствующие уравнения реакций.

Решение

1) А-C; Б-O; В-Mg.

2) C+O₂=CO₂

CO₂+C=2CO

2Mg+O₂=2MgO

2Mg+CO₂=2MgO+C

MgCO₃=MgO+CO₂↑ - при нагревании

Mg+CO=MgO+C

Ответ: А-C, Б-O, В-Mg.

Заказать решения задач можно в форме обратной связи.

Задача №4.

При температуре 800 °K равновесная смесь в процессе синтеза нитрозилхлорида содержала 42 г оксида азота(II), 35,5 г хлора и 91,7 г нитрозилхлорида.

- Определить общее давление во время равновесия, константу равновесия K_c и выход продукта, если объем реактора был равен 5 л.

Заказать решение: "Обратная связь".

Задача №5 - аналитическая химия.

Вычислить [Hg²⁺] в растворе, содержащем 0,01 М Hg(NO₃)₂ и 0,08 М KI.

Для справки: K_уст = 6,76 * 10²⁹.

Заказать решение: "Обратная связь".

Задача №6 - радиоактивный распад.

Найдите массу нуклида ⁸¹Sr, которая осталась через 25 ч хранения, если его начальная масса составляла 200 мг (T_½ = 8,5 ч).

Заказать решение: "Обратная связь".

Категория: Решение задач | Добавил: kond

Просмотров: 1365 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]