Решение задач для подготовки к ЕГЭ по химии

Термохимия

1.Найти тепловой эффект реакции

Al₂O₃ + 3SО₃ = Al₂(SO₄)₃

используя стандартные энтальпии образования веществ:

Δ_fН⁰₂₉₈(Al₂(SO₄)₃) = –3442,2 кДж/моль,

Δ_fН⁰₂₉₈(SO₃) = –396,1 кДж/моль,

Δ_fН⁰₂₉₈(Al₂O₃) = –1676,0 кДж/моль.

2. Определить количество теплоты, необходимое для получения 1кг извести по реакции:

СаСО₃ (тв) = СаО (тв) + СО₂ (г),

если энтальпии образования карбоната кальция, оксида кальция   и углекислого газа соответственно равны:

–1207,0; –635,0; –393,5 кДж/моль.

3. На разложение некоторого количества оксида меди (II) было затрачено 12,8 кДж теплоты. При этом образовалось 5,0 г меди. Определить энтальпию образования оксида меди.

4. Написать термохимическое уравнение реакции растворения оксида меди (II) в соляной кислоте. Сколько тепла выделяется при растворении 100 г оксида?

5. Рассчитать стандартную энтальпию образования оксида азота, зная тепловой эффект реакции:

4NH₃ (г) + 5О₂ г) → 4NO (г) + 6Н₂О (г), ΔН⁰298 = –906 кДж.

Сколько тепла выделится (поглотится) при сгорании 25 г аммиака?

6. Сколько тепла выделится (поглотится) при разложении 200 г СаСО₃ по реакции:

СаСО₃ (к) = СаО (к). + СО₂ (г), ΔН⁰298 = 178,2 кДж.

7. При взаимодействии 3 моль оксида азота (I) с аммиаком образуется азот и пары воды. При этом выделяется 877,7 кДж тепла. Написать термохимическое уравнение этой реакции и вычислить энтальпию образования оксида. Сколько тепла выделится при условии, что масса оксида азота составляет 50 г?

8. Определить тепловой эффект реакции:

H₂S (г) + 3/2O₂ (г) ⇄ SO₂ (г) + Н₂О (г).

Сколько теплоты выделяется при сжигании 1 м3 (н. у.) H₂S?

9. Определить энтальпию образования Р₂О₅, если при сгорании 6,2 г фосфора выделяется 150,7 кДж тепла.

10. Рассчитайте минимальную массу термитной смеси (Fe₃O₄ + Al), которую необходимо взять для того, чтобы выделилось 665,3 кДж теплоты в процессе алюмотермии, если теплоты образования Fe₃O₄ и Al₂О₃ соответственно равны 1117 кДж/ моль и 1670 кДж/ моль.

11. При сжигании паров этанола в кислороде выделилось 494,2 кДж теплоты и осталось 19,7 л непрореагировавшего кислорода (измерено при давлении 101,3 кПа и температуре 27⁰С). Рассчитайте массовую долю компонентов в исходной смеси, если известно, что теплоты образования оксида углерода (IV), паров воды и паров этанола составляют 393,5 кДж/моль, 241,8 кДж/моль и 277,0 кДж/моль соответственно.

Химическая кинетика

12. Реакция образования NO₂

2NO+O₂ ↔ 2NO₂

Как изменится скорость прямой и скорость обратной реакции, если увеличить давление в два раза, а температура постоянная.

Вызовет ли это изменение скоростей, смещения равновесия.

13. При 20С⁰ реакция идет за 2 часа, за какое время она проходит, если увеличить температуру до 40С⁰, температурный коэффициент равен 2,5.

14. Как изменится суммарная скорость реакции синтеза аммиака, если давление в системе увеличится в 4 раза. Сделайте вывод о смещении равновесия в результате увеличения давления в 4 раза. Укажите куда и почему сместится равновесие этой реакции, если уменьшить температуру (Δ_rН⁰=-46,2кДж/моль), а также при увеличении концентрации аммиака.

14. Для реакции: 2H₂S_(г) + О_2(г) ↔ 2S_(к) + 2H₂О_(г). Как изменится скорость прямой реакции, если увеличить концентрацию H₂S в 3 раза.

15. Реакция между веществами А и B протекает при постоянной температуре по уравнению A + 2B → АB₂. Объем системы 10 л. Вещества А содержится в системе 0,2 моль, вещества В 0,3 моль. Константа скорости реакции при этой температуре равна 0,5 л²/моль² сек. Найти начальную скорость реакции.

16. Исходные концентрации веществ равны [A] = 1 моль/л, [B] = 2 моль/л, [C] = 0,8 моль/л. Определите во сколько раз изменится (> или <) скорость реакции A+B+C=D в тот момент, когда концентрация вещества А уменьшится на 10% по сравнению со скоростью в первоначальный момент.

17. Определите как изменится скорость реакции

AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃

Если разбавить растворы исходных веществ в 3 раза.

18. Средняя скорость реакции A+B=2C равна 0,02 моль/л·сек. Каковы концентрации веществ A, B и C через 5 сек после начала реакции, если начальная концентрация A и B равны 1и 2 моль/л.

19. В сосуде объемом 5 литров находится 10 г водорода и 254 г йода. Какова будет концентрация этих веществ через 3 сек, если средняя скорость реакции равна 0,04 моль/лˑсек.

20. Для реакции H₂ + I₂ ↔ 2HI  в объеме 5 литров равновесная молярная концентрация HI  = 0,1 моль/л. Сколько грамм HI надо добавить, чтобы скорость обратной реакции увеличилось в 4 раза.

21. При температуре равной 30С⁰ реакция протекает за 25 мин, при 50С⁰ – за 4 мин. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

22. Растворение образца железа в разб.H₂SO₄ при t=20С⁰ заканчивается через 15 мин, при t=30С⁰ металл растворяется за 6 мин. За какое время данный образец железа растворится при 35 С⁰.

Химическое равновесие

23. В гомогенной системе 2NO + Cl₂ ↔ 2NOCl исходная концентрация оксида азота (II) и хлора составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO.

24. Равновесие реакции N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ устанавливается при следующих концентрациях веществ [N₂] = 0,01 моль/л, [Н₂] = 2,0 моль/л, [NH₃] = 0,4 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации азота и водорода.

 25. Вычислите константу равновесия для обратимой реакции CO_2(г) + H_2(г) ↔ CO_(г) + H₂O_(г) если равновесные концентрации реагирующих веществ

    [CO₂] = 0,004 моль/л;

    [Н₂] = 0,001 моль/л;

    [CO] = 0,02 моль/л;

    [Н₂О] = 0,02 моль/л.

Найдите исходные концентрации CO₂ и Н₂.

26. Состав равновесной смеси реакции 2NO + O₂ ↔ 2NO₂ φ(NO) = 44%, φ(NO₂) = 36%, φ(O₂) = 20% давление в реакционной системе 1,05·10⁵П, t = 298⁰ К. Вычислите константу равновесия реакции и состав первоначальной смеси, если в ней нет NO₂.

27. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции

CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂

если исходные концентрации равны [CO] = 0,1 моль/л, [H₂O] = 0,4 моль/л,  а K_равн. при данной температуре  = 1.

28. В сосуде объемом 100 л смешаны 20 молей газа азота и 8 моль водорода. К моменту наступления равновесия прореагировало 10% азота. Определите давление в газовой смеси в момент равновесия, если температура в сосуде 546⁰C.

29. В сосуде находилась смесь трех газообразных веществ с концентрацией [A] = 1 моль/л, [В] = 2 моль/л, [С] = 0,01 моль/л. По истечению некоторого времени в сосуде установилось химическое равновесие

3А + В  ↔ 2С

Определите концентрацию всех веществ в момент равновесия, если известно, что концентрация вещества А уменьшилась на 30%.

30. Для реакции 2NO + O₂ ↔ 2NO₂ известны молярные концентрации при химическом равновесии

[NO] = 0,056 моль/л;

[O₂] = 0,028 моль/л;

[NO₂] = 0,044 моль/л.

Найти K_р и начальные концентрации [NO] и [O₂].

31. Исходная концентрация SO₂ и О₂ в обратимой реакции

2SO_2(г) + O_2(г) ↔ 2SO_3(г)

равны соответственно 5 и 7 моль/л. Вычислите константу равновесия, если концентрация SO₃ в момент равновесия равна 4 моль/л.

32. Исходная концентрация газообразных веществ A и В, помещенных в замкнутый сосуд при 27⁰С, равны соответственно 0,05 и 0,06 моль/л. Определите давление в сосуде. Каким станет давление, когда в результате реакции

А_газ + В_газ ↔ С_газ

прореагирует половина вещества В, а температура повысится на 30⁰С?

Задачи на вывод формулы вещества

33. При термическом разложении неорганического вещества массой 1,7 г образовалась 1,08 г серебра, 0,224 л бурого газа и 0,112 л кислорода (н.у.). Относительная молекулярная масса вещества в 1,7 раза больше относительной молекулярной массы карбоната кальция. Установите молекулярную формулу вещества.

34. При сжигании в избытке кислорода 2,24 л некоторого неорганического вещества в присутствии платинового катализатора образовалась 2,24 л оксида азота (II) (н.у.) и 2,7 г воды. Установите формулу вещества, если его плотность по воздуху равна 0,586. Назовите вещество.

35. Определите формулу сложного эфира аминоуксусной кислоты, массовая доля кислорода в котором составляет 36%.

36. Для нейтрализации предельного алифатического амина массой 1,8 г потребовался раствор объемом 18,52 мл с массовой долей хлороводорода 7,3% (ρ =1,08г/мл). Определите молекулярную формулу амина, составьте структурные формулы двух его изомеров.

37. При сгорании 4,48 л (н.у.) газообразного вещества получили 35,2 г CO₂ и 10,8 г  воды. Плотность этого вещества равна 2,41 г/л (н.у.). Известно, что это вещество не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, а при реакции с избытком бромной воды происходит присоединение атомов брома только ко вторичным атомам углерода.

38. При окислении предельного одноатомного спирта подкисленным раствором KMnO₄ получено летучее органическое соединение, масса которого на 35,0% меньше массы спирта. Выход продукта составил 66,8% от теоретического. Определите молекулярную формулу спирта и установите его структуру, если известно, что продукт окисления дает реакцию «серебряного зеркала», а в состав спирта входят две метильные группы.

39. Плотность паров некоторого спирта A в пересчете на (н.у.) составляет 3,39 г/л. Известно, что данный спирт может быть получен при окислении алкена Б нейтральным холодным раствором KMnO₄. Вывести молекулярную формулу спирта и его структуру.

40. При сжигании органического вещества Х массой равной 26,1 г получено 26,88 л (н.у.) СO₂ и 18,9 г H₂O. Известно, что в ходе щелочного гидролиза этого вещества образуется 2 соли, одна из которых содержит четвертичный атом углерода. Определить молекулярную формулу и структуру вещества Х.

41. При сгорании 2,45 г неизвестного органического вещества А образовалось 3,52 г СO₂ , 1,08 г H₂O и 0,73 г HCl. Известно, что это вещество реагирует с водным раствором KHCO₃ с выделением бесцветного газа, может быть получено присоединением HCl к непредельному соединению Б, а также что молекула вещества А содержит один третичный атом углерода. Определить молекулярную формулу, структуру вещества А.

42. Органическое вещество А содержит 8,91% H, 31,68% O по массе и образуется при взаимодействие органического вещества Б с пропанолом – 2 в молярном отношении 1:2. Известно, что вещество Б относится к классу кислот. Определить молекулярную формулу, структуру вещества А.

43. При сжигании образца органического вещества массой 4,0 г. получено 4,48 л. (н.у.) CO₂ и 2,88г. H₂O. Известно, что данное вещество обесцвечивает бромную воду и вступает в реакцию с раствором Ba(OH)₂ при температуре, один из продуктов этой реакции имеет состав C₆H₆O₄Ba определить молекулярную формулу сжигаемого вещества.

44. Вещество X подвергается гидролизу в солянокислой среде с образованием простейшего третичного спирта и кислородсодержащего вещества Y. Известно, что Y содержит 18,60% C, 1,55% H и 55,04% Cl по массе. Определить молекулярную формулу и структуру вещества X.