III. Химическое равновесие

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Задача 1. Стандартные энтальпии образования жидкой и газообразной воды при 298 К равны -285,8 и -241,8 кДж·моль^-1, соответственно. Рассчитайте энтальпию испарения воды при этой температуре.

Задача 2. Рассчитайте энтальпию реакции 6С_(г) + 6Н_(г) = С₆Н_{6 (г)}

а) по энтальпиям образования; б) по энергиям связи, в предположении, что двойные связи в молекуле С₆Н₆ фиксированы.

D_fH^o(C₆H_6(г)) = 82,93 кДж/моль; D_fH^o(C_(г)) = 716,68 кДж/моль; D_fH^o(Н_(г)) = 217,97 кДж/моль; Е(С-Н) = 412 кДж/моль; Е (С-С)=348 кДж/моль; Е(С=С)=612 кДж/моль.

Задача 3. Пользуясь справочными данными, рассчитайте энтальпию реакции при 298 К.

3Cu _(т) + 8HNO_{3 (aq)} = 3Cu(NO₃)_{2 (aq)} + 2NO _(г) + 4H₂O _(ж)

D_fH^o(Н₂О_(ж)) =-285,8 кДж/моль; D_fH^o(NO_(г))= 90,25 кДж/моль; D_fH^o(Cu ) = 64,77 кДж/моль; D_fH^o(NO )= -205 кДж/моль;

Задача 4. Рассчитайте энтальпию сгорания метана при 1000 К, если даны энтальпия образования при 298 К:

Δ _fН^о (CH₄) = – 17,9 ккал·моль^-1,

Δ _fН^о (CО₂) = – 94,1 ккал·моль^-1,

Δ _fН^о (Н₂О_(г)) = – 57,8 ккал·моль^-1.

Теплоемкости газов (в кал·моль^-1·К^-1) в интервале от 298 до 1000 К равны:

С_р (СН₄) = 3,422 + 0,0178·Т, С_р (О₂) = 6,095 + 0,0033·Т,

С_р (СО₂) = 6,396 + 0,0102·Т, С_р (Н₂О_(г)) = 7,188 + 0,0024·Т,

Задача 5. Каков стандартный тепловой эффект реакции

Fe₂O_{3 (т)} + 2Al_(т) = 2Fe_(т) + Al₂O_{3 (т)} Δ Н^о ₂₉₈ ,

если стандартная теплота образования Al₂O_3(т) равна -1670 кДж/моль, а Fe₂O_3(т) равна -821 кДж/моль?

Задача 6. Стандартные теплоты образования из элементов сульфата меди CuSO₄ и воды соответственно равны -771 и -286 кДж/моль, а теплота образования гидратированной соли CuSO₄·5H₂O и теплота растворения ее в воде составляют - 2280 и 11,7 кДж/моль. Чему равен тепловой эффект растворения в воде 1 кмоль безводной соли?

Задача 7. По стандартным тепловым эффектам сгорания этилового спирта С₂Н₅ОН - 1370, уксусной кислоты СН₃СООН - 876 и этилацетата СН₃СООС₂Н₅ - 2250 кДж/моль рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции получения этилацетата: С₂Н₅ОН + СН₃СООН = СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О.

Задача 8. Зависимость теплоемкости сухих корней стальника от температуры можно выразить уравнением С_р = -2,53 + 0,01·Т Дж/(г·К). Какое количество теплоты необходимо для нагревания 100 г корней стальника от 353 до 373 К.

Задача 9. Найти тепловой эффект реакции ZnS_(т) + 3/2O_{2 (г)} = ZnO_(т) + SO_{2 (г)}

при температуре 900^оС, если зависимости теплоемкостей реагентов от температуры таковы:

С_р (ZnS_(т)) = 54·10³ + 4,96·Т – 8,12·10⁸·Т^-2 Дж/(кмоль·К);

С_р (ZnО_(т))= 47,6·10³ + 4,8·Т – 8,25·10⁸·Т^-2 Дж/(кмоль·К);

С_р (O_2(г)) = 31,5·10³ + 3,39·Т – 3,77·10⁸·Т^-2 Дж/(кмоль·К);

С_р (SО_2(г)) = 71,5·10³ + 10,73·Т – 12,72·10⁸·Т^-2 Дж/(кмоль·К).

Стандартные теплоты образования веществ из элементов следующие:

Δ _fН (ZnS_(т)) = -203·10⁶ Дж/кмоль;

Δ _fН (ZnО_(т)) = -348·10⁶ Дж/кмоль;

Δ _fН (SО_2(г)) = -297·10⁶ Дж/кмоль.

Задача 10. Найдите значение теплового эффекта реакции

Fe₂O_{3 (т)} + 2Al_(т) = 2Fe_(т) + Al₂O_{3 (т)}

при 650^оС, используя следующие данные по теплоемкости:

С_р(Al)= 0,745 + 44,98·10^-5·Т (Дж/(г·град);

С_р(Al₂O₃)= 1,082 + 17,4·10^-5·Т – 30,4·10³·T^-2 (Дж/(г·град);

С_р(Fe)= 0,31 + 48·10^-5·Т (Дж/(г·град);

С_р(Fe₂O₃)= 0,647 + 42,1·10^-5·Т – 11,1·10³·T^-2 (Дж/(г·град).

Стандартный тепловой эффект реакции равен -1698·10⁶ Дж/кмоль.

Задача 11. Определить теплоту реакции СаС₂ + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + С₂Н₂,

если теплоты образования СаС₂, Н₂О, Са(ОН)₂ и С₂Н₂ соответственно равны 15000, -68317, 235800 и -54190 кал/моль. Ответ приведите в кДж/моль.

Задача 12. Найти теплоту образования аммиака на основании следующих данных:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О + 571,4 кДж

4NH₃ + 3O₂ = 6H₂O + 2N₂ + 1529,5 кДж

Задача 13.. Рассчитайте энтальпию, энтропию и свободную єнергию Гиббса реакции окисления глюкозы С₆Н₁₂О₆ (т) + 6О₂(г) = 6СО₂(г) + 6Н₂О (ж)

По значениям стандартных энтальпий образования и энтропий:

	О2	СО2	Н2О	С6Н12О6
Δ Н , кДж/моль		-393,5	-285,8	-1273,0
Δ S , Дж/моль×K	205,0	213,7	70,1	212,13
ΔG , кДж/мольK		-394,4	237,3	-919,5

Задача 14. Используя инкрементную схему, рассчитайте значение изобарной теплоемкости изо-бутилацетата при 293 К.

Задача 15. При растворении 8 г хлорида аммония в 29 г воды температура понизилась на 2^о. Вычислите теплоту растворения NH₄Cl в воде, принимая удельную теплоемкость полученного раствора, равной теплоемкости воды 4,1870 Дж/(г·К).

Задача 16. Рассчитайте изменение внутренней энергии гелия (одноатомный идеальный газ) при изобарном расширении от 5 до 10 л под давлением 196 кПа.

Задача 17. Используя первый закон термодинамики и определение теплоемкости, найдите разность изобарной и изохорной теплоемкостей для произвольной термодинамической системы.

Задача 18. Один моль ксенона, находящийся при 25^оС и 2 атм, расширяется адиабатически: а) обратимо до 1 атм, б) против давления 1 атм. Какой будет конечная температура в каждом случае?

Задача 19. Температурная зависимость константы равновесия реакции гидрирования этилбензола до этилциклогексана С₆Н₅ + С₂Н₅ + 3Н₂ ↔ С₆Н₁₁ – С₂Н₅

выражается следующим эмпирическим уравнением

lgK_Р = – 35,54

Найдите тепловой эффект реакции при температуре 600 К.

Задача 20. Константа равновесия К_р реакции дегидрирования этанола

С₂Н₅ОН_(г) = СН₃СНО_(г) + Н_{2 (г)}

при 378 К равна 6,4·10^-9. Теплоты сгорания этанола и уксусного альдегида соответственно равны (в кДж/моль): -1412 и 1196. Теплота образования воды равна -287 кДж/моль. Пользуясь этими данными, рассчитайте константу К_р при 403 К.

Задача 21. Один моль водяных паров обратимо и изотермически сконденсировали в жидкость при 100^оС. Рассчитайте работу, теплоту, изменение внутренней энергии и энтальпии в этом процессе. Удельная теплота испарения воды при 100^оС равна 2260 Дж·г^-1.

Задача 22. Найдите изменение энтропии идеального газа в процессе от точки 1 до точки 2.

Задача 23. Каково изменение энтропии при изобарическом нагревании 1 кмоль бромида калия от 300 до 400 К?

Теплоемкость твердого бромида калия выражается

уравнением C_р (KBr) = 40,4·10^-2 + 12,8·10^-3·T (Дж/(г·град).

 

Задача 24. Найдите изменение энтропии при смешении 200 г воды, взятой при температуре 320К, и 150 г льда, взятого при температуре 263К. Теплоемкость воды равна 4,187 Дж/(г·град), льда - 1,88 Дж/(г·град), а удельная теплота плавления льда - 335 Дж/г.

Задача 25. Найдите изменение энтропии при изотермическом смешении 1 кмоль азота с 1 кмоль кислорода, взятом при том же давлении. Принять, что оба газа подчиняются уравнению состояния идеальных газов.

Задача 26. Нормальная температура замерзания жидкости А равна Т_о. Жидкость переохлаждена до температуры Т₁ (Т₁<Т_о). Найти изменение энтропии при перекристаллизации переохлажденной жидкости, приняв, что нормальная теплота плавления вещества А равна Δ H ^о, а теплоемкости жидкости и твердого вещества равны С_ж и С_т и не зависят от температуры.

Задача 27. Найдите изменение энтропии газа и окружающей среды, если n молей идеального газа расширяются изотермически от объема V₁ до объема V₂:

а) обратимо; б) против внешнего давления p.

Задача 28. Рассчитайте изменение энтропии при нагревании 0,7 моль моноклинной серы от 25 до 200^оС при давлении 1 атм. Мольная теплоемкость серы равна:

C_p (S_(тв)) = 23,64 Дж·моль^-1·К^-1,

C_p (S_(ж)) = 35,73 + 1,17·10^-3·Т Дж·моль^-1·К^-1.

Температура плавления моноклинной серы 119^оС, удельная теплота плавления 45,2 Дж·г^-1.

Задача 29. Рассчитайте изменение энтропии 1000 г воды в результате ее замерзания при -5^оС. Теплота плавления льда при 0^оС равна 6008 Дж·моль^-1. Теплоемкости льда и воды равны 34,7 и 75,3 Дж·моль^-1·К^-1, соответственно. Объясните, почему энтропия при замерзании уменьшается, хотя процесс – самопроизвольный.

Задача 30. Определите количество теплоты, выделяющейся при гашении 100 кг извести водой при 25^оС, если известны стандартные теплоты образования веществ, участвующих в химической реакции:

Δ Н (CaO_(к))= -635,1 кДж/моль;

Δ Н (Н₂О_(ж)) = -285,84 кДж/моль;

Δ Н (Ca(OН)_{2 (к)}) = -986,2 кДж/моль.

Задача 31. Определите стандартную теплоту образования этилового спирта, если теплоты сгорания углерода, водорода и этилового спирта равны соответственно: -393,51; -285,84; -1366,9 кДж/моль.

Задача 32. Рассчитайте Δ Н и Δ U системы: 2Cl₂ + 2H₂O_(г) = 4HCl_(г) + O₂

если Δ Н (Н₂О_(г)) = – 241,84 кДж/моль, Δ Н (HСl_(г)) = 92,3 кДж/моль.

Задача 33. Определите тепловой эффект реакции синтеза акриловой кислоты при 298 К: СН ≡ СН_(г) + СО_(г) + Н₂О_(ж) → СН₂ = СН – СООН_(ж) , если известны стандартные теплоты сгорания веществ, участвующих в химической реакции:

Δ Н (СН ≡ СН_(г)) = -1299,63 кДж/моль;

Δ Н (СО_(г)) = -282,5 кДж/моль;

Δ Н (СН₂ = СН – СООН_(ж)) = -1370 кДж/моль.

Задача 34. Определите изменение внутренней энергии при испарении 250 г воды при 20^оС, допуская, что пары воды подчиняются законам идеальных газов. Объемом жидкости по сравнению с объемом пара можно пренебречь. Удельная теплота парообразования воды 2451 Дж/г.

Задача 35. Удельная теплота плавления свинца 23040 Дж/кг. Температура плавления свинца 327,4^оС. Найдите изменение энтропии при плавлении 250 г свинца.

Задача 36. В каком направлении пойдет реакция, если реагирующие вещества взяты в стандартных условиях

SiO_{2 (к)} + 2NaOH_(р) = Na₂SiO_{3 (к)} + H₂O_(ж)

Δ G (SiO_{2 (к)}) = -803,75 кДж/моль;

Δ G (NaOH_(р)) = -419,5 кДж/моль;

Δ G (Na₂SiO_{3 (к)}) = -1427,8 кДж/моль;

Δ G (Н₂О_(ж)) = - 237,5 кДж/моль?

Задача 37. Определите изменение энтропии в стандартных условиях для следующей химической реакции: 2С_{(графит)} + 3Н_{2 (г)} → С₂Н_{6 (г)}.

Энтропии веществ, участвующих в химической реакции:

Δ S (C_{(графит)}) = 5,74 Дж/(моль·К);

Δ S (Н_{2 (г)}) = 130,6 Дж/(моль·К);

Δ S (C₂Н_{6 (г)}) = 229,5 Дж/(моль·К).

Задача 38. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса для химической реакции NH_{3 (г)} + HСl_(г) = NH₄Cl_(к) по значениям стандартных теплот образования и энтропий веществ, участвующих в реакции.

Вещество NH₃ HСl NH₄Cl

Δ Н , кДж/моль - 46,19 - 92,3 - 315,39

S , Дж/(моль·К) 192,5 186,7 94,56

Задача 39. Для реакции С₂Н₅ОН_(ж) + СН₃СООН_(ж) ↔ СН₃СООС₂Н_{5 (ж)} + Н₂О_(ж)

при 298К К_с = 4. Найдите выход эфира (в граммах), если взяты 100 г спирта и 20 г уксусной кислоты.

Задача 40. Определить теплоту сгорания этилена C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O_(ж)+ Q

исходя из следующих данных:

2С_гр + 2Н₂ = С₂Н₄ – 62,01 кДж/моль (а) С_гр + О₂ = СО₂ + 393,9 кДж/моль (б) Н₂ + 1/2О₂ = Н₂О_(ж) + 284,9 кДж/моль (в)

Задача 41. Определить теплоту образования ацетилена по энергиям связей отдельных его атомов: 2С_гр + Н₂ = С₂Н₂ + Q _обр. Энергия связи С – Н составляет 358,2, С ≡ С 536 кДж, Н – Н 430 кДж.

Сравнить полученный результат с табличным значением.

Задача 42. Рассчитать тепловой эффект сгорания диэтилового эфира (С₂Н₅)₂О по энергиям разрыва связей при 298 К. Теплота испарения эфира q = 26,2 кДж/моль, а теплота испарения воды q = 44,0 кДж/моль. Энергия связи Е _С=О = 702,9; Е _О-Н = 460; Е _С-Н = 358,2; Е С-С = 262,8; Е _С-О = 374; Е _О≡О = 490,4 кДж.

Задача 43. Вычислить интегральную теплоту растворения хлорида аммония, если при растворении 1,473 г этой соли в 528,5 г воды температура понизилась на 0,174^оС. Массовая теплоемкость полученного раствора 4,109 Дж/(г·К). Теплоемкость калориметра 181,4 Дж/К.

Задача 44. Какое количество теплоты выделится при растворении 200 г моногидрата H₂SO₄ в 350 см³ воды?

Задача 45. Тепловой эффект сгорания СО до СО₂ при 25^оС равен 283 кДж/моль. Определить зависимость теплового эффекта этой реакции от температуры и его значение при 2000К. Температурные зависимости молярных теплоемкостей веществ, участвующих в реакции, выражается следующими уравнениями:

для СО₂ С_υ = 21,39 + 0,02975·Т – 0,000007793·Т² Дж/моль,

для СО и О₂ С_υ = 18,92 + 0,00149·Т Дж/моль.

Задача 46. Подсчитать тепловой эффект реакции при 600^оС, протекающей по уравнению СО + Н₂О_(пар) = СО₂ + Н_2, используя температурные зависимости теплоемкостей реагирующих веществ:

С_р (СО) = 28,41 + 4,10·10^-3·Т – 0,46·10⁵·Т^-2 Дж/(моль·К),

С_р (Н₂О) = 30,00 + 10,71·10^-3·Т – 0,33·10⁵·Т^-2 Дж/(моль·К),

С_р (СО₂) = 44,14 + 9,04·10^-3·Т – 8,53·10⁵·Т^-2 Дж/(моль·К),

С_р (Н₂) = 27,28 + 3,26·10^-3·Т – 0,502·10⁵·Т^-2 Дж/(моль·К).

ΔН^о_СО = 110,5; ΔН^о_Н2=0; ΔН^о_СО2 = 393,51; ΔН^о_Н2О = 241,84 кДж/моль.

Задача 47. Рассчитать тепловой эффект реакции, протекающей по уравнению

СО + Н₂О_(пар) = СО₂ + Н₂ по энтальпиям образования веществ. ΔН^о (СО)= 110,5, ΔН^о (Н₂О пар) = 241,84, ΔН^о (СО₂)=393,51 кДж/моль.

 

Задача 48. При охлаждении 12 л кислорода от 200 до -40^оС одновременно повышается давление от 10⁵ до 6·10⁶ Па. Рассчитать изменение энтропии, если С_р(О₂) = 29,2 Дж/(моль·К). (Считать кислород идеальным газом).

Задача 49. Определить изменение энтропии ΔS при нагревании 30 г ледяной уксусной кислоты от температуры плавления до 60^оС. Температура плавления уксусной кислоты 16,6^оС, теплота плавления 194 Дж/г. Массовая теплоемкость уксусной кислоты в пределах 0 – 80^оС выражается формулой с = 1,96 + 0,0039· t Дж/(г·К).

Задача 50. Определить изменение энтропии и изобарно-изотермического потенциала при стандартных условиях для реакции Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂,

и решить вопрос о возможности самопроизвольного протекания ее при указанных условиях:

Δ G ^о (CO₂) = -394,89 кДж/моль; Δ G ^о (CO) = -137,4 кДж/моль;

Δ G ^о (FeO) = -246,0 кДж/моль; Δ G ^о (Fe₃O₄) = -1010 кДж/моль.

Задача 51. Вычислить стандартное изменение изобарного потенциала Δ G ^о для реакции С₂Н₂ + 5/2О₂ = 2СО₂ + Н₂О_(ж) + Δ G ^о

Δ Н⁰ (СО₂) = -393,51; Δ Н⁰ (Н₂О_ж) = - 285,84; Δ Н⁰ (С₂Н₂) = 226,75 кДж/моль

Δ S⁰ (СО₂) = 213,6; Δ S⁰ (Н₂О_ж) = 69,96; Δ S⁰ (С₂Н₂) = 200,8; Δ S⁰ (О₂) = 205,03 Дж/моль· К.

II. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ

Задача 52. Диметилформамид (ДМФА) используется в качестве растворителя в производстве барбамила и других барбитуровых препаратов. Для выбора оптимальных условий проведения регенерации были определены значения давления насыщенного пара ДМФА при различных температурах:

Т, К
р, гПа	189,1	270,5	380,1	525,1	956,9	1010,8	1265,4

Рассчитайте среднее значение теплоты испарения ДМФА в изученном интервале температур.

Задача 53. Рассчитайте ∆ Н _исп и температуру кипения диэтилового эфира при нормальном атмосферном давлении, используя температурную зависимость давления насыщенного пара:

t, оС	-10
р, гПа

Задача 54. По экспериментально определенным при различных температурах значениям давления насыщенного пара хлороформа, применяемого для наркоза, для растирания, в качестве консерванта и др., вычислите среднее значение молярной теплоты испарения СНCl₃:

t, оС	-10
р, гПа

Задача 55. Результаты изучения температурной зависимости насыщенного пара бутен-2-аля-1, используемого в синтезе витаминов А и Е, приведены в таблице:

Т, К	290,03	310,72	314,51	321,92	329,21	346,07	350,05
р, гПа	3,613	8,826	11,519	15,452	19,732	39,410	45,129

Вычислите значения молярной теплоты испарения бутен-2-аля-1 для данного температурного интервала.

Задача 56. Определить теплоту испарения ртути, если упругость пара при 330^оС равна 459,74 мм рт. ст. и температура кипения ртути при атмосферном давлении равна 357^оС.

Задача 57. Определить температуру кипения воды при давлении 2 атм., если теплота испарения воды при 100^оС равна 538,9 кал/г.

Задача 58. Температура плавления йода равна 112,9^оС. Найти теплоту возгонки йода при температуре плавления, если возрастание упругости пара вблизи температуры плавления при увеличении температуры на 1^оС равно 4,35 мм рт.ст. на градус, а упругость пара твердого йода при температуре плавления равна 88,88 мм рт.ст.

Задача 59. Под каким давлением вода будет кипеть при 97^оС? Удельная теплота испарения воды l = 538,9 кал/г.

Задача 60. Определить понижение температуры плавления кадмия при давлении 100 атм; удельная теплота плавления кадмия l _пл. = 13,7 кал/г, температура плавления при 1 атм равна 320,9^оС, удельный вес твердого кадмия 8,366 г/см³; удельный вес жидкого металла 7,989 г/см³.

Задача 61. Воспользовавшись диаграммой состояния Sb–Pb (рис.1), определить количество выкристалли- зовавшейся сурьмы при охлаждении до 430^оС 3 кг жидкого сплава с содержанием 40 масс. доли, % свинца.

Рис.1. Диаграмма состояния Sb-Pb

Задача 62. Эвтектический сплав сурьмы и свинца содержит 13% (масс. доли, %) сурьмы (рис.1). Какой из ме- таллов и в каком количестве будут находится в сплаве в виде кристаллов, вкрапленных в эвтектику, если 10 кг жидкого сплава, содержащего 10% (масс. доли, %) сурьмы, охладить до полного ее затвердевания.

Задача 63. Температура кипения ртути под нормальным атмосферным давлением 357^оС. Теплота парообразования 283,2 Дж/г. Определить изменение давления пара ртути при изменении температуры на 1^оС вблизи температуры кипения ртути под нормальным атмосферным давлением.

Задача 64. Удельная теплота плавления нафталина, при его нормальной Т_пл. 79,9^оС равна 149,25 Дж/г. Разность удельных объемов в жидком и твердом состояниях при температуре плавления (Δυ) 0,146 см³/г. Определить изменение температуры плавления нафталина при увеличении давления в 100 раз по сравнению с нормальным атмосферным давлением (101325 Па).

 

III. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

 

Задача 65. Если в закрытом сосуде нагреть до 445^оС 8 молей I₂ и 5,3 моля H₂, то при достижении равновесия образуется 9,5 моля HI. Найти выход HI, если исходить из 8 молей I₂ и 3 молей H₂.

Задача 66. Константа равновесия реакции образования HCl при некоторой температуре равна К_с = 1. Определить состав (в мольных процентах) равновесной реакционной смеси, полученной из 5 л H₂ и 2 л Cl₂.

Задача 67. При некоторой температуре и давлении 1 атм. степень диссоциации HI на H₂ и I₂ равна 22 %. Определить значение К_р и К_с.

Задача 68. Ампулу с 4,6 г охлажденного жидкого азотноватого ангидрида N₂O₄ поместили в сосуд емкостью 5,7 л. Из сосуда откачали воздух. Затем с помощью бойка разбивают ампулу с N₂O₄ и сосуд, содержащий N₂O₄, нагревают до 50^оС. В результате испарения и его диссоциации в сосуде создается давление, равное 0,4586 атм. Вычислить степень диссоциации N₂O₄ и константу равновесия К _с для реакции: N₂O₄ «2NO₂.

Задача 69. Исходная смесь содержит 0,4 моля H₂ и 0,6 моля CO₂. Вычислить степень превращения CO₂ в CO при 1000 К, если К_р = 1,37.

Задача 70. Смесь, состоящую из 7% SO₂, 11% O₂ и 82% N₂, под давлением в 1 атм. в присутствии катализатора нагрели до 1000 К. После установления равновесия SO₂ оказалось 4,7%. Найти степень окисления SO₂, константы равновесия К_р и К_с реакции 2SO₂ + O₂ «2SO₃.

Задача 71. Вычислить константу равновесия реакции восстановлении FeO окисью углерода при 1000 К и давлении 1 атм., если установлено, что равновесная смесь газов содержала 39% CO₂.

Задача 72. Для реакции С_(кокс.) + Н₂О «СО + Н₂ при температуре 500^оС и давлении в 1 атм. константа химического равновесия К_р = 0,02138. Вычислить долю СО в равновесной смеси.

Задача 73. Для реакции CO + H₂O «CO₂ + H₂ константа равновесия при 1000К К_р,1000 = 1,36 и при 1200К К_р,1200 = 0,68. Определить тепловой эффект реакции на данном температурном интервале и константу равновесия при 1100К.

Задача 74. Определить тепловой эффект реакции диссоциации известняка

CaCO₃ «CaO + CO₂ ,

если упругость диссоциации при 800^оС равна 201,3 мм рт. ст., а при 900^оС равна 992 мм рт. ст.

Задача 75. Найти константу равновесия реакции синтеза NH₃, протекающей согласно уравнению 1/2N₂ + 3/2H₂ «NH₃, при 700 К, зная, что при 25^оС константа равновесия К_р,298 = 832, тепловой эффект Q _р,298 = 11040 кал/моль и, исходя из следующих значений мольных теплоемкостей газов

С_р (N₂) = 6,66 + 1,02·10^-3·Т;

С_р (H₂) = 6,99 – 0,2·10^-3·Т + 0,48·10^-6·Т²;

С_р (NH₃) = 7,12 + 6,09·10^-3·Т – 0,398·10⁵·Т^-2.

Задача 76. При нагревании водорода и йода в закрытом сосуде до 444^оС обратимо протекает реакция по уравнению H₂ + I₂ ↔ 2HI. Равновесная смесь при этой температуре содержит 5,64 моль НI, 0,12 моль I₂ и 5,28 моль Н₂. Вычислить константу равновесия указанной реакции и исходные концентрации водорода и йода.

Задача 77. Константа равновесия реакции

СН₃СООН + С₂Н₅ОН ↔ СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О

при некоторой температуре равна 4. Определить состав реакционной смеси при равновесии, если в реакцию введены 1 моль кислоты и 2 моль спирта.

Задача 78. Определить состав равновесной смеси в паровоздушном генераторе при 986^оС, если константа равновесия реакции, протекающей в генераторе

Н₂О_(пар) + СО ↔ Н₂ + СО₂ равна 0,623.

Начальный состав смеси (об. доли, %): СО₂ 12; Н₂ 1; СО 10,0 и Н₂О_(пар) 15 (остальное приходится на азот, который в реакции не участвует).

Задача 79. Константа равновесия К_р реакции синтеза аммиака N₂+3H₂↔2NH₃ при 350^оС равна 2,32·10^-13. Вычислить К_сдля этого процесса при той же температуре.

Задача 80. Определить состав смеси в момент равновесия для реакции

С+О₂↔ СО₂, если при 1300^оС константа равновесия этой реакции равна 0,289.

Задача 81. Вывести уравнение для константы равновесия реакции

2СО + 2Н₂ ↔ СН₄ + СО₂ + Q,

если 2CO ↔ C + CO₂ + Q₁ (а) C + 2H₂ ↔ CH₄ + Q₂ (б)

Задача 82. Константа равновесия К_р реакции I₂↔2I^- при T₁ = 677^оС равна 1,149·10², а при T₂ = 777^оС равна 7,413·10². Вычислить константу равновесия указанной реакции при 727^оС.

Задача 83. Упругость диссоциации карбоната кальция при 881^оС 80380 Па, а при 891 – 91177 Па. Рассчитать, при какой температуре упругость диссоциации карбоната кальция будет равна 101325 Па.

IV. РАСТВОРЫ

Задача 84. Константа диссоциации циановой кислоты согласно уравнению

HCNO ↔ H⁺ + CNO^–

при 291 К равна 1,2·10^-4. Определите концентрацию анионов CNO^– в растворе, содержащем 0,6 кмоль/м³ циановой кислоты.

Задача 85. Константа диссоциации о -иодбензойной кислоты при 298 К равна 1,4·10^-3: C₆H₄COOH ↔ H⁺ + IC₆H₄COO^–. Какова степень диссоциации о -йодбензойной кислоты в растворе с концентрацией 0,5 кг·моль/м³?

Задача 86. Значение рК _д диссоциации бромида этиламмония в нитрометане равно 3,62. Определите изотонический коэффициент для раствора этиламмония бромида C₂H₅NH₃Br в нитрометане, если концентрация равна 0,05 кмоль/м³ (рК _д представляет собой взятый со знаком минус десятичный логарифм константы диссоциации, т. е. рК _д = – lg К _д).

Задача 87. Рассчитайте массу сульфата натрия, которую необходимо растворить в 100 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 1,340^оС? Кажущаяся степень диссоциации соли в этом растворе 44,9 %.

Задача 88. Моляльность нитрата кальция Ca(NO₃)₂ равна 0,2 моль/кг, среднеионный коэффициент активности при этой моляльности равен 0,426. Определите среднюю ионную моляльность, среднюю ионную активность и мольную активность.

Задача 89. Рассчитайте активность электролита а и среднюю ионную активность а _± в 0,1 М растворе CaCl₂ при 25^оС, если средний ионный коэффициент активности γ_±= 0,518.

Задача 90. Рассчитайте ионную силу раствора, содержащего 0,08 кмоль сульфата натрия Na₂SO₄ и 0,02 кмоль сульфата хрома Cr₂(SO₄)₃ в 1000 кг воды.

Задача 91. Определите средний коэффициент активности 0,5%-го раствора хлорида бария BaCl₂.

Задача 92. Растворимость AgCl в воде при 25^оС равна 1,274·10^-5 моль·кг^-1. Рассчитайте: а) стандартную энергию Гиббса для реакции AgCl_(тв)→Ag⁺_(aq)+Cl^–_(aq); б) растворимость в 0,020 моль·кг^-1 водном растворе K₂SO₄.

Задача 93. Рассчитайте эбуллиоскопическую постоянную для воды, если известно, что при нормальной температуре кипения (373 К) ее удельная теплота испарения равна 2,464 кДж/моль.

Задача 94. Рассчитайте удельную теплоту испарения анилина, нормальная температура которого 458К, если экспериментально найденная для него эбуллиоскопическая постоянная равна 3,69.

Задача 95. Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего в 1,4 л 63 г глюкозы С₆Н₁₂О₆ при 0^оС.

Задача 96. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если в 5 л раствора содержится 2,5 г неэлектролита. Осмотического давление этого раствора равно 0,23·10⁵ Па при 20^оС.

Задача 97. Вычислите давление пара над раствором, содержащим 34,23 г сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, в 45,05 г воды при 65^оС, если давление паров воды при этой температуре равно 2,5·10⁴ Па.

Задача 98. Рассчитайте молекулярную массу неэлектролита, если 28,5 г этого вещества, растворенного в 785 г воды, вызывает понижение давления пара воды над раствором на 52,37 Па при 40^оС. Давление водяного пара при этой температуре равно 7375,9 Па.

Задача 99. Определите температуру кипения и замерзания раствора, содержащего 1 г нитробензола С₆Н₅NО₂ в 10 г бензола. Эбуллиоскопическая и криоскопическая константы бензола соответственно равны 2,57 и 5,1^оС. Температура кипения чистого бензола 80,2^оС, температура замерзания – 5,4^оС.

Задача 100. Раствор камфары массой 0,552 г в 17 г эфира кипит при температуре на 0,461^оС выше, чем чистый эфир. Эбуллиоскопическая константа эфира 2,16^оС. Определите молекулярную массу камфары.

Задача 101. Вычислите криоскопическую константу воды, если водный раствор этилового спирта (ω = 11,3 %) замерзает при – 5^оС.

Задача 102. Осмотическое давление 0,1 н. ZnSO₄ при 0^оС равно 1,59·10⁵ Па. Вычислите изотонический коэффициент этого раствора.

Задача 103. Раствор, содержащий 8 г NaOH в 1000 г H₂O, кипит при 100,184^оС. Определите изотонический коэффициент (для воды К _э = 0,516).

Задача 104. Давление водяного пара над раствором 24,8 г KCl в 100 г H₂O при 100^оС равно 9,14·10⁴ Па. Вычислите изотонический коэффициент, если давление водяного пара при этой температуре равно 1,0133·10⁵ Па.

Задача 105. Изотонический коэффициент 0,2 н. раствора нитрата кальция равен 2,48. Вычислите кажущуюся степень диссоциации этого электролита.

Задача 106. Рассчитайте кажущуюся степень электролитической диссоциации LiCl в 0,1 н. растворе соли, если раствор изотоничен с 0,19 М раствором сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ при 0^оС.

Задача 107. Давление пара водного раствора NaNO₃ (ω = 8 %) равно 2268,8 Па при 20^оС. Давление паров воды при этой температуре равно 2337,8 Па. Найдите кажущуюся степень диссоциации нитрата натрия в этом растворе.

Задача 108. Найдите степень диссоциации сероводородной кислоты по первой ступени в 0,1 М растворе, если константа диссоциации для этой ступени равна 1,1·10^-7.

Задача 109. Определите концентрацию ионов ОН^– в 0,01 М растворе гидроксида аммония, если К_д = 1,77·10^-5.

Задача 110. Как изменится концентрация ионов Н⁺ в 0,1 М растворе синильной кислоты, если в 1 л раствора добавить 0,1 моль NaCN, кажущаяся степень диссоциации которого 85%? Константа диссоциации синильной кислоты равна 4,9·10^-10.

Задача 111. Рассчитайте активную концентрацию хлорида кальция в водном растворе, содержащем 0,925 г CaCl₂ в 500 г воды.

Задача 112. Осмотическое давление 0,1 н. ZnSO₄ при 0^оС равно 1,59·10⁵ Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе.

Задача 113. Определить концентрацию раствора глюкозы, если раствор этого вещества при 18^оС изотоничен с раствором, содержащим 0,5 моль/л хлорида кальция. Кажущаяся степень диссоциации CaCl₂ в растворе при указанной температуре составляет 65,4 %.

Задача 114. Давление пара чистого ацетона при 20^оС 23940 Па. Давление пара раствора камфары в ацетоне, содержащего 5 г камфары на 200 г ацетона при той же температуре, равно 23710 Па. Определить молекулярную массу камфары, растворенной в ацетоне.

Задача 115. Давление пара раствора, содержащего 5 г едкого натра в 180 г воды, при 100^оС 99000 Па. Вычислить кажущуюся степень диссоциации едкого натра в данном растворе.

Задача 116. Определить атмосферное давление, если 0,1 М NаСl кипит при 99,8^оС? Кажущаяся степень диссоциации 0,1 М NaCl 84,4%. Давление насыщенного пара чистой воды при 99,8^оС 100600 Па. Плотность раствора ρ = 1.

Задача 117. Выразить концентрацию водного раствора глицерина С₃Н₈О₃ в масс. доля, если он замерзает при – 0,52^оС.

Задача 118. При какой примерно температуре будет замерзать водный раствор этилового спирта концентрации 0,4 (40%) масс. доли С₂Н₅ОН.

Задача 119. Раствор, содержащий 1,70 г хлорида цинка в 250 г воды, замерзает при – 0,23^оС. Определить кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка в этом растворе.

Задача 120. Определить температуру кипения раствора едкого кали, содержащего в 100 г воды 14 г КОН. Кажущаяся степень диссоциации КОН в растворе равна 60%.

Задача 121. Водный раствор, содержащий нелетучее растворенное вещество – неэлектролит, замерзает при – 3,5^оС. Определить температуру кипения раствора и давление пара раствора при 25^оС. Давление пара чистой воды при 25^оС 3167,2 Па.

ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Задача 122. Рассчитайте эквивалентные электропроводности при предельном разведении раствора хлорида цезия и определите числа переноса входящих в его состав ионов, если предельные эквивалентные электропроводности при 25^оС ионов цезия и хлора равны 7,72 и 7,685 Ом^-1×кг×экв^-1·м².

Задача 123. Предельная эквивалентная электропроводность синильной кислоты HCN при 25^оС равна 42,8 Ом^-1·кг·экв^-1·м², а константа диссоциации - 7,9·10^-10.Чему равна удельная электропроводность раствора HCN, концентрация которого равна 0,2 кг·экв/м³?

Задача 124. Удельная электропроводность 0,135 моль·л^-1 раствора пропионовой кислоты С₂Н₅СООН равна 4,79·10^-2 См·м^-1. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора, константу диссоциации и рН раствора, если предельные подвижности Н⁺ и С₂Н₅СОО^– равны 349,8 См·см²·моль^-1 и 37,2 См·см²·моль^-1 , соответственно.

Задача 125. Удельная электропроводность насыщенного раствора ВаСО₃ в воде при 18^оС равна 25,475·10^-4 См·м^-1. Удельная электропроводность воды 4,5·10^-5 См·м^-1. Подвижность ионов Ва²⁺ и СО при 18^оС равны соответственно 55 и 66 См·см²·г·экв^-1. Рассчитайте растворимость ВаСО₃ в воде при 18^оС в моль·л^-1. Считая соль полностью диссоциированной, а подвижности ионов равными подвижностям при бесконечном разбавлении.

Задача 126. Удельная электропроводность 5%-го раствора Mg(NO₃)₂ при 18^оС равна 4,38 См·м^-1, а его плотность – 1,038 г·см^-3. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора и кажущуюся степень диссоциации соли в растворе. Подвижности ионов Mg²⁺ и NO при 18^оС равны 44,6 и 62,6 См·см²·г·экв^-1 , соответственно.

Задача 127. Водные растворы нитрата серебра широко применяются наружно для смазывания кожи и для прижигания. Удельная электрическая проводимость раствора AgNO₃ с массовой долей 10% (ρ = 1,088 г/мл) при 18^оС равна 4,76 см/м. Рассчитайте молярную электрическую проводимость этого раствора.

Задача 128. В таблице приведены результаты измерения скорости движения молекул сывороточного альбумина быка (САБ) в электрическом поле при различных значениях рН раствора (отрицательные значения скорости соответствуют изменению направления движения частиц под действием поля). Используя эти данные, определите изоэлектрическую точку САБ.

рН	4,2	4,56	5,2	5,65	6,3
υ, мкм·с-1	0,5	0,18	- 0,25	- 0,60	- 0,95

Задача 129. Определите электродный потенциал цинка, опущенного в раствор его соли с концентрацией ионов 0,001 моль/л. Стандартный электродный потенциал цинка φ⁰ Zn⁰/Zn²⁺ = - 0,76 В.

Задача 130. Исходя из значений стандартных электродных потенциалов и Δ G , укажите, можно ли, в гальваническом элементе осуществить следующую реакцию: Fe + Cd²⁺ ↔ Fe²⁺ + Cd (φ⁰ Cd²⁺/Cd⁰ = 0,4В; φ⁰ Fe ²⁺/ Fe⁰ = - 0,44 В).

Задача 131. Определите ЭДС гальванической цепи:

(–) Fe | 0,1 М FeSO₄ || 0,01 н. NaOH | H₂, Pt (+)

Степени электролитической диссоциации FeSO₄ и NaOH соответственно равны 60 и 100% (φ⁰ Fe²⁺/ Fe⁰ = - 0,44 В; φ⁰ 2Н⁺/Н₂ = 0).

Задача 132. Вычислите ЭДС газоводородной цепи

(–) Pt, H₂ | 0,008 н. NaOH || 0,006 н. HCl | H₂, Pt (+),

если коэффициенты активности ионов равны: f = 0,944; f = 0,916. Степени диссоциации приведенных электролитов принять равной 10%.

Задача 133. Гальванический элемент, содержит медный (φ = 0,337 В) и кадмиевый (φ = -0,403 В) электроды. Приведите уравнение, выражающее зависимость ЭДС от активности ионов, условную запись гальванического элемента и уравнение протекающей в гальваническом элементе реакции.

Задача 134. Приведите схемы гальванических элементов, в которых обратимо и изотермически можно проводить следующие реакции:

а) H₂ + ½O₂ = H₂O;

б) 5SO₃^2– + 2MnO₄^– + 6H⁺ = 5SO₄^2– + 2Mn²⁺ + 3H₂O.

Задача 135. Приведите схему гальванического элемента, в котором при температуре 1200 К можно провести реакцию Ag + ½Cl₂ = AgCl.

Задача 136. Проводимая в гальваническом элементе реакция

Pb_(т) + 2AgI_(т) = PbI_{2 (т)} + 2Ag_(т)

при 298 К характеризуется следующими данными:

Е = 0,21069 В; d E /d T = – 1,38·10^-4 В/град.

Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса, энтальпии и энтропии.

Задача 137. Рассчитайте произведение растворимости хлорида и иодида таллия (L_TlCl и L_TlI), если известны стандартные потенциалы, на которых протекают следующие процессы (при 25^оС):

1) Tl⁺ + ē = Tl; φ = + 0,799 В

2) TlCl + ē = Tl + Cl^–; φ = -0,557 В

3) TlI + ē = Tl + I^–. φ = -0,753 В

Задача 138. Стандартные электродные потенциалы пар RibO/Rib (окисленная и восстановленная форма рибофлавина) и CH₃COOH/CH₃CHO (уксусная кислота - ацетальдегид) при 25^оС равны, соответственно, -0,21 В и -0,60 В. Рассчитайте константу равновесия реакции восстановления рибофлавина ацетальдегидом при температуре 25^оС в нейтральном растворе. Как отразится на величине ЭДС соответствующего гальванического элемента изменение кислотности раствора?

Задача 139. Δ Н реакции Pb + Hg₂Cl₂ = PbCl₂ + 2Hg, протекающей в гальваническом элементе, равно -94,2 кДж·моль^-1 при 298,2 К. ЭДС этого элемента возрастает на 1,45·10^-4 В при повышении температуры на 1 К. Рассчитайте ЭДС элемента и Δ S при 298,2 К.

Задача 140. Цинковый электрод погружен в 0,1н раствор сульфата цинка при температуре 25^оС. Вычислить, насколько изменится электродный потенциал цинка при изменении концентрации до 0,01 н., если средние коэффициенты активности для указанных концентраций соответственно равны 0,20 и 0,48.

Задача 141. ЭДС цепи (–) Ni | NiSO₄ || H₂SO₄ | H₂, Pt (+) Е = 0,309 В. Определите активность ионов никеля, если a = 1, φ = 0,25 В.

Задача 142. Определить какие преимущественно ионы железа (Fe²⁺ или Fe³⁺) образуются при анодном растворении железа, если φ =-0,441 В, а φ =-0,036 В при температуре 25^оС.

Задача 143. Найдите произведение растворимости AgCl (при T= 25^оС), если ЭДС гальванической цепи

(–) Ag_(т) | AgCl_(т), KCl || NH₄NO₃, AgNO₃ | Ag (+)

(насыщ.) m = 0,1

E = 0,448 B, γ_Cl^– = 0,769; γ_Ag⁺ = 0,72 и потенциал φ = 0,799 В.

Задача 144. Показать, что потенциал электрода сурьмы – оксид сурьмы представляет простую функцию от рН раствора.

Задача 145. Определить стандартный потенциал Pb²⁺/Pb относительно нормального каломельного электрода, если известно, что ЭДС гальванической цепи

(–) Pb | Pb(NO₃)₂ | NH₄NO₃, | Нормальный каломельный (+)

m = 0,01 (насыщ.) электрод

Е = 0,469, T = 25^оC, φ нормального каломельного электрода = 0,282 В.

Задача 146. Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля 50 мВ. Приложенная внешняя ЭДС 240 В, а расстояние между электродами 40 см. Вычислить электрофоретическую скорость частиц золя, если форма их цилиндрическая. Вязкость воды 0,001Па·с, а диэлектрическая проницаемость среды 81.

VI. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА

Задача 147. Константа скорости реакции дегидрирования метиламина

CH₃NH₂ → HCN + 2H₂

равна 5,0·10^-3 с^-1 при 913 К. За какое время концентрация метиламина уменьшится в 2 раза? Чему равно среднее время жизни молекулы метиламина?

Задача 148. Реакция самоокисления – самовосстановления ионов гипобромида с образованием броматов и бромидов в щелочной среде 3BrO^– → BrO^3– + 2Br^–

описывается кинетическим уравнением реакции 2-го порядка с константой скорости, равной 9,3·10^-4 м³(кмоль·с). Исходная концентрация гипобромида равна 0,1 кмоль/м³. За какое время прореагирует 30% исходного количества гипобромид-ионов?

 

Задача 149. Разложение оксида азота (V) (в газовой фазе) протекает согласно схеме: 2N₂O₅ → 2N₂O₄ + O₂ и описывается кинетическим уравнением реакции первого порядка. Константа скорости этой реакции при 273 К равна 7,9·10^-7 с^-1. Исходное давление оксида азота (V) равно 25 тор. Вычислите, за какое время давление в смеси газообразных соединений повысится до 28 тор.

Задача 150. При взаимодействии брома и этилового спирта по реакции

C₂H₅OH + Br₂ → CH₃COH + 2HBr

были получены следующие данные:

τ, мин
С 1, н	0,00814	0,00610
С 2, н	0,00424	0,00314

Определить порядок реакции.

Задача 151. Из приведенных ниже данных для реакции превращения цианата аммония в мочевину, протекающей в водном растворе по схеме

NH₄CNO → (NH₂)₂CO.

Определить порядок реакции:

а, г·моль/л	0,05	0,10	0,20
τ½, ч	37,03	19,5	9,45

Задача 152. При разложении перекиси водорода в водном растворе в присутствии платиновой фольги были получены следующие данные:

τ, мин
V мл (объем раствора KMnO необходимый для титрования раствора Н2О2).	22,8	13,8	8,25

 

Определить порядок реакции.

 

Задача 153. Протекание реакции HBrO₃ + 5HBr → 3Br₂ + 3H₂O изучалось с помощью титрования тиосульфатом. В первом случае на титрование пошло V₁ = 54,33 мл, во втором случае V₂ = 77,0 мл 0,1 н. раствора тиосульфата. В обоих случаях исходные концентрации уменьшились на 1/3 начальной величины, причем в первом случае время, затраченное на завершение указанной стадии, τ₁ = 5 мин, во втором τ₂ = 50 мин. Определить порядок реакции.

Задача 154. При 50^оС и давлении 0,344 атм степень диссоциации N₂O₄ на NO₂ равна 63 %. Определить значения К_р и К_с.

Задача 155. Рассчитайте энергию активации реакции термического разложения лекарственного вещества (Т₁ = 29 К), если температурный коэффициент скорости реакции составляет 3.

Задача 156. Определить константу скорости реакции между SO₂ и NO₂, при T = 208,2^оС. Энергия активации Е = 26500 кал/моль.

Задача 157. Пользуясь уравнением lg k = А - ,определить зависимость температурного коэффициента реакции γ от температурыγ =

Задача 158. Рассчитайте энергию активации химической реакции и предэкспоненциональный множитель, если константы скорости реакции при 273 и 280 К соответственно равны 4,04·10^-5 и 7,72·10^-5 с^-1.

Задача 159. Для реакции разложения оксида азота 2NO ↔ N₂ + O₂ известны значения константы скорости: при Т₁ = 1620 К, k ₁ = 0,0180 г·моль/(л·сек·атм²); при

Т₂ = 1525 К, k ₂ = 0,0030 г·моль/(л·сек·атм²).

Воспользовавшись уравнениями теории абсолютных скоростей реакций, рассчитать:

а) Δ H * и Δ S * при усредненной температуре 1572 К;

б) Δ H * и Δ S * при 2500 К для прямой и обратной реакций;

в) константы скорости прямой и обратной реакции при Т = 2500 К,

если принять, что для N₂ Δ С _p* = – 1,0 кал/(моль·град).

Коэффициенты летучести, фактор сжимаемости и трансмиссионный коэффициент считать равным 1; Δ H = - 43327 кал/г·моль; Δ S = - 6,009 э. е.

Задача 160. Определить энергию активации реакции

Cu + (NH₄)₂S₂O₈ → CuSO₄ + (NH₄)₂SO₄ ,

если известно, что для различных температур значения констант скорости реакции следующие:

t, оС
k·103	9,6	18,16	39,96

Задача 161. В присутствии ионов CN^– бензальдегид превращается в бензоин

C₆H₅CH=O + C₆H₅CH=O → C₆H₅CHOHCOC₆H₅.

Определить энергию активации этого превращения, если известны следующие данные:

t, оС		49,9
k	0,026	0,048	0,089

Задача 162. Реакция разложения перекиси водорода в водном растворе протекает как реакция первого порядка. Период половины превращения Н₂О₂при заданных условиях равен 15,86 мин. Определить, какое время потребуется для разложения (при тех же условиях) 99% Н₂О₂.

Задача 163. Тростниковый сахар в присутствии ионов водорода подвергается гидролизу с образованием глюкозы и фруктозы (реакция инверсий тростникового сахара):

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

Раствор тростникового сахара вращает плоскость поляризации поляризованного луча вправо, а смесь глюкозы и фруктозы – влево. Угол вращения пропорционален концентрации растворенных веществ. При 22^оС в присутствии 1н и большого избытка воды изменение угла вращения плоскости поляризации поляризованного луча раствором сахара характеризовалось следующими данными:

Время, мин				∞
Угол вращения, град	37,0	30,0	20,7	-12,4

Определить: 1) среднее значение константы скорости реакции инверсии сахара при 22^оС; 2) количество сахара (масс. доли, %), вступившего в реакцию через 5 часов от начала опыта; 3) угол вращения к этому моменту времени.

Задача 164. Константа скорости омыления этилового эфира уксусной кислоты едким натром при 10^оС 2,38. Определить время (мин), необходимое для омыления 90% уксусноэтилового эфира, если смешать при 10^оС 1 л 0,05 н. раствора эфира с:

1) 1 л 0,05 н. NaOH; 2) 1 л 0,1 н. NaOH.

Задача 165. Используя приближенное правило Вант-Гоффа, вычислить, на сколько нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 80 раз? Температурный коэффициент скорости принять равным 3.

Задача 166. Воспользовавшись приближенным правилом Вант-Гоффа, вычислить, при какой температуре некоторая реакция закончится за 25 мин, если при 20^оС на это требуется 2 часа. Температурный коэффициент скорости реакции 3.

Задача 167. Для одной из реакций были определены две константы скорости: при 443^оС 0,00670 и при 497^оС 0,06857. Определить константу скорости этой же реакции при 508^оС.