Вопросы и задачи для самоподготовки

1.Что называется теплотой образования химического соединения?

2. Приведите примеры применения закона Гесса для химических ре­акций, протекающих через промежуточные стадии.

3. Определите стандартную энтальпиюDН^о₂₉₈ образования РН₃, исходя из термохимического уравнения:

  2PH₃(г) + 4O₂(г) = Р₂О₅(к) + 3Н₂О(ж);     DН^о₂₉₈= -2360кДж.

                                                                                                                                           Ответ: 5,3 кДж/моль.

4. Исходя из теплового эффекта реакции, определите DН^о₂₉₈( Са₃(РО₄)_2(к)):                            

    ЗСаО(к) + Р₂О₅(к) = Са₃(РО₄)₂(к);           DН^о₂₉₈= -739кДж;

                                                                    Ответ: - 4157,5 кДж/моль.

5. Исходя из уравнения реакции,

 СH₃ОН(ж) + 3/2O₂(г) = СО₂(г) + 2Н₂О(ж);         DН^о₂₉₈ = -726,5кДж

Вычислите DН^о₂₉₈(СH₃ОН(ж)).                             Ответ: -238,6 кДж/моль

6. При сгорании этилена с образованием СО₂ и жидкой воды выделилось 6226 кДж теплоты. Найдите объём (при н.у.)вступившего в реакцию кисло­рода.

7. Что такое изобарно-изотермический потенциал G и энтропия S, какова их размерность?        

8. Не производя вычислений, установите знак DS^о следующих процессов:    

а)2NH₃(г) = N₂(г) + 3Н₂(г); б)СО₂(к) = СО₂(г);

в)2NО(г) + О₂(г) = 2NО₂(г);  г)2H₂S(г) +  3О₂(г) = 2Н₂О(ж) + 2SO₂(г);

д)2СН₃ОН(г)  +  3О₂(г) = 4Н₂О(г) + 2СO₂(г).

9. Рассчитайте значения DG^о₂₉₈  в следующих реакциях и установите в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стан­дартных условиях при 25°С: а)NiO(к) +  Pb(к) = Ni(к) + PbO(к), (22,5 кДж);

                              б) Pb(к) +  CuO(к) = PbO(к) + Cu(к), (-59,2 кДж);

                       в)8Al(к) +  3Fe₃O₄(к) = 9Fe(к) + 4Al₂O₃(г), (-3285 кДж).

10. Пользуясь справочными данными, покажите, что в стандартных ус­ло-виях реакция Сu(к)  +  ZnO(к) =  СuO(к)  +  Zn(к) невозможна.

11. ВычислитеDG^о₂₉₈  для реакции   СаСОз(к)  =  СаО(к) +  СО₂(к)          в стандартных условиях,  при   250 и 1500°С. Зависимостью DН^о и DS^о  от температуры пренебречь.    Ответ: 129,1 кДж; 50,7 кДж;  - 114,0 кДж.

Литература: Пособие, глава 1, пункт 1.9; глава 2. 

 

Лабораторная работа № 4

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ  РЕАКЦИИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ

     Для изучения этой закономерности выбрана реакция взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + S¯ + SO₂­ + H₂O.

 Данная реакция является сложной (обобщенной). Здесь последовательно протекают 3 простые реакции:

                      1. Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = H₂S₂O₃ + Na₂SO₄;

                      2.                    H₂S₂O₃ = H₂SO₃ + S¯;

                      3.                      H₂SO₃ = SO₂­  + H₂O.

     Первая и третья реакции протекают мгновенно, поэтому в опыте практически наблюдается протекание только второй, наиболее медленной. Она лимитирует общую скорость процесса, поэтому скорость ее протекания без большой ошибки можно принимать за общую скорость взаимодействия тиосульфата и кислоты.

     В работе исследуется зависимость скорости протекания реакции от количества тиосульфата натрия, добавленного к серной кислоте и опреде-ляется порядок этой общей реакции.

Порядок выполнения работы

1. В 4 сухие пробирки наливают по 10 мл 2,5% – ного раствора Н₂SO₄.

2. В 4 стаканчиках готовят по 40 мл раствора тиосульфата натрия различной концентрации. Для этого исходный 5% – ный его раствор разбавляют дистиллированной водой в следующей последовательности:

 

	5% – ный раствор Na2S2O3, мл	Вода, мл
Стаканчик № 1 Стаканчик № 2 Стаканчик № 3 Стаканчик № 4	10 20 30 40	30 20 10 0

 

3. В содержимое первого стаканчика приливают из пробирки Н₂SO₄ и проводят отсчет времени в секундах, ∆τ₁, от момента сливания до начала помутнения раствора – выпадении серы в конце реакции.

4. Аналогичную операцию выполняют с остальными стаканчиками.

Расчеты

1. Вычисляют концентрацию Na₂S₂O₃ в стаканчиках, учитывая, что после добавления кислоты объем раствора в каждом из них стал равен 50 мл. Исходя из пропорции, концентрация тиосульфата в i -том стаканчике будет равна:

ω(Na₂S₂O₃)_i = ;

               где V_i – объем тиосульфата в  i -том стаканчике, мл.                               

2. Скорость реакции можно найти как величину, обратно пропорциональ-ную времени реакции: v_i  = 1/∆τ_i  

Примечание:На самом деле в опыте измеряется не скорость реакции, а промежуток вре-

                 мени между началом реакции и ее видимым результатом. Тем не менее,

                 этот промежуток времени ∆τ связан со скоростью реакции v: чем больше

                 ∆τ, тем меньше v.

3. По результатам расчетов строят график зависимости v = f(ω (Na₂S₂O₃)).

4. Поскольку общую реакцию лимитирует простая реакция разложения тиосерной кислоты H₂S₂O₃, протекающая по первому порядку, то и общая реакция должна иметь не второй, как это следует из формальной записи химического уравнения, а первый порядок. Предположение проверяется построением графика зависимости ln ω(Na₂S₂O₃) = f(∆τ).

5. Написать кинетическое уравнение реакции.

 

 Опытные и расчётные данные сводят в таблицу в лабораторном журнале:

 

№ стаканчика	ω(Na2S2O3), %	ln ω(Na2S2O3),	∆τ, с	v, 1/с
1 2 3 4

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 895; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!