Контрольная работа по "Химии"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Марта 2013 в 19:00, контрольная работа

Описание работы

Уравняйте реакцию. Определите состав реакционной смеси до и после реакции. Составьте таблицу материального баланса.
Рассчитайте , , химической реакции. Возможно ли осуществить реакцию при 473 К?
Определите скорость и время реакции с учетом степени превращения и выхода продукта.
Определите рН среды после реакции

Скачать архив (84.97 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Sem_zadanie_khimia_Var_Obschy.doc

— 504.00 Кб (Скачать файл)

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

  1. Уравняйте реакцию. Определите состав реакционной смеси до и после реакции. Составьте таблицу материального баланса.
  2. Рассчитайте , , химической реакции. Возможно ли осуществить реакцию при 473 К?
  3. Определите скорость и время реакции с учетом степени превращения и выхода продукта.
  4. Определите рН среды после реакции.

Варианты ЗАДАНИЙ Смотри ниже (после примера решения)

Пример решения задания

Вариант

Реакция

Содержание растворенного компонента в растворе

Объем раствора компонента

V, л

Масса раствора компонента

m, кг

Плотность

раствора компонента

, г/ мл

Степень конверсии,

Выход продукта реакции,

, %

Константа скорости реакции

К, л/(моль

мин)

при

А

В

А

В

А

В

А

В

А

В

Т2

Т1

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

4M

2М

-

-

2,3

2,5

1,065

1,250

-

-

80

2,5

25 оС

k=0,05

-


Задание 1

Определите состав реакционной смеси до и после реакции с учетом выхода продуктов реакции.

Составьте таблицу материального  баланса.

Дано: 

1.   Химическая реакция для расчета материального баланса

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3

+ H2O

2.   Характеристики исходных растворов

СМ (NH4Cl) = 4 моль/л;  mр-ра (NH4Cl) = 2,3 кг;  (NH4Cl) = 1,065 г/мл;

Сн (NaOH) = 2 моль/л; mр-ра (NaOH) = 2,5 кг; (NaOH) = 1,250 г/мл; = 80%.

 

Проведем  расчет веществ приходящих в реакцию

(Исходные  вещества)                               Приход:

Проведем  расчет веществ образовавшихся  в реакции (Продукты реакции)            Расход:

  1. Объем приходящего раствора NH4Cl:

 мл.

  1. Количество NH4Cl в приходящем растворе:

 моль.

  1. Масса NH4Cl в приходящем растворе:

 г.

  1. Масса воды в приходящем растворе хлорида аммония NH4Cl:

 г.

  1. Объем приходящего раствора щелочи (NaOH):

 мл.

  1. Масса вещества NaOH в приходящем растворе:

 г.

  1. Количество NaOH в приходящем растворе:

 моль.

  1. Масса воды в растворе щелочи:

 г.

  1. Количество прореагировавшего NaOH с учетом выхода продуктов реакции:

 моль.

  1. Количество непрореагировавшего NaOH:

 моль.

  1. Масса непрореагировавшего NaOH:

 г.

  1. Количество непрореагировавшего NH4Cl:

 моль.

  1. Масса непрореагировавшего NH4Cl:

 г.

 

  1. Масса образовавшегося NaCl:

 г.

  1. Масса образовавшейся воды:

 г.

  1. Масса образовавшегося аммиака:

 г.


 

Материальные  баланс

 

Приход

Расход

№

Состав реакционной смеси

m, г

моль

, %

№

Состав реакционной  смеси

m, г

моль

, %

1.

NH4Cl

462,24

8,64

9,63

1.

NH4Cl

291,04

5,44

6,06

2.

NaOH

160

4

3,33

2.

NaOH

32

0,8

0,67

3.

H2O, в том числе:

4177,76

229,85

87,04

3.

NH3

54,4

3,2

1,13

 

с раствором NH4Cl

1837,34

    

4.

NaCl

187,2

3,2

3,9

 

с раствором NaOH

2340,0

    

5.

H2O, в том числе:

4235,36

233,05

88,24

           

реакционной

57,6

3,2

  
           

из исходных раств.

4177,76

229,85

  

Итого (сумма п.п. 1+2+3):

4800

242,49*

100

Итого: (сумма п.п. 1+2+3+4+5)

4800

245,69*

100


* - количество молей приходной и расходной частей могут быть неравными.

 

Задание 2.

Рассчитайте изменение энергии Гиббса, энтальпии, энтропии данного процесса при температуре 298 К.

Возможна ли данная реакция при температуре 473 К?

  1. Определяем изменение  энтальпию данной реакции при Т=298 К:

 кДж/моль.

  1. Определяем изменение  энтропию данной реакции при Т=298 К:

 Дж/(моль
К).

Стандартные значения изменения энтальпии и энтропии соответствующих веществ определяют по таблице термодинамических характеристик веществ.

  1. Определяем изменение энергии Гиббса при Т = 298 К:

 кДж/ моль.

Так как  <0, то данная реакция возможна при температуре Т=298 К.

 кДж/моль.

При Т=473 К данная реакция также возможна.

 

Задание 3. Определите скорость и время реакции с учетом выхода продукта. Константа скорости реакции К=0,2 л/(моль с).

  1. Масса раствора после реакции:

 г.

Так как концентрации веществ в растворе незначительны, то плотность раствора принимаем  за 1 г/мл, отсюда:

 л.

Время реакции:

,

где К – константа  скорости реакции;

СА, СВ – начальные концентрации реагирующих веществ, моль/л;

ХА, ХВ – количество молей реагирующих веществ, вступивших в реакцию к моменту времени .

  1. Концентрация веществ до реакции:

 моль/л,

 моль/л.

  1. Концентрация веществ после реакции:

 моль/л,

 моль/л.

Время реакции:

 с.

  1. Скорость реакции по NH4Cl:

 моль/(л )

 

Задание 4. Определите рН среды после реакции.

После завершения реакции в растворе присутствуют вещества: NH4Cl, NaOH, NaCl, частично растворенный аммиак. На реакцию среды могут влиять NaOH и гидролизируемый NH4Cl.

 моль/л.

 моль/л, так как  , то

 моль/л.

Концентрацию  ионов водорода, образующихся при  гидролизе NH4Cl, вычислим через константу и степень гидролиза:

где С – концентрация соли, моль/л; - степень гидролиза соли.

Так как степень  гидролиза значительно меньше единицы, то выражение  принимает вид:   .

Константа гидролиза соли слабого основания и сильной кислоты рассчитываются по формуле:

,

.

Так как C(HCl)=C(NH4Cl), то

 моль/л.

 значительно больше  ; =0,186 моль/л.

Следовательно, рН раствора считаем по концентрации щелочи:

 моль/л.

.

 

 

 

ВАРИАНТЫ  СЕМЕСТРОВЫХ ЗАДАНИЙ ДЛЯ II СЕМЕСТРА

Вариант

Реакция

Содержание растворенного компонента в растворе

Объем раствора компонента

V, л

Масса раствора компонента

m, кг

Плотность

раствора компонента

, г/ мл

Степень конверсии,

Выход продукта реакции

, %

Константа скорости реакции

К, л/(моль

мин)

при

А

В

А

В

А

В

А

В

А

В

Т2

Т1

FeCl3+NaOH Fe(OH)3+NaCl

1н

3М

2,0

3,0

-

-

1,08

1,11

-

0,6

-

2,5

25 оС

k=0,05

-

H2SO4+NaOH Na2SO4+H2O

4н

5М

2,0

3,0

-

-

1,115

1,12

1,0

-

-

3,2

25 оС

k =1,5

-

FeI2+NaF NaI+FeF2

30%

2н

0,8

1,5

-

-

1,32

1,03

-

0,9

-

3,5

25 оС

k =0,008

-

NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+H3

4М

2н

-

-

2,0

2,2

1,08

1,13

-

-

NaCl

0,8

3,0

25 оС

k =0,2

-

AgNO3+Na2S Ag2S+Na2NO3

25%

2М

1,5

2

-

-

1,23

1,15

0,85

-

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

BaCl2+Na2CO3 BaCO3+NaCl

4н

3М

0,8

1,2

-

-

1,28

1,19

-

-

NaCl

0,9

-

25 оС

k =1,1

45 оС

k =5,9

KOH+HCl KCl+H2O

5н

25%

-

-

1,5

1,5

1,26

1,125

1,0

-

-

3,6

25 оС

k =2,0

-

NaOH+HNO3 NaNO3+H2O

4М

3н

-

2,0

2,0

-

1,18

1,11

-

1,0

-

3,0

35 оС

k =1,8

-

KOH+HI KI+H2O

7н

40%

3,0

5,0

-

-

1,42

1,18

-

1,0

-

3,5

45 оС

k =2,3

-

KOH+H2SO3 KHSO3+H2O

2М

3М

1,0

1,5

-

-

1,15

1,22

-

0,8

-

2,5

25 оС

k =0,5

-

Pb(NO3)2+(NH4)2S NH4NO3+PbS

2М

3н

-

1,0

0,8

-

1,33

1,15

-

-

(NH4)2SO4

0,8

2,8

25 оС

k =0,01

-

Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O

20%

2,5М

1,0

1,5

-

-

1,23

1,21

0,75

-

-

2,0

35 оС

k =1,5

-

KOH+Cl2 KClO+KCl+H2O

3н

-

1,2

25

-

-

1,35

-

-

0,8

-

2,5

-

45 оС

k =5,0

KI+H3PO4 KH2PO4+HI

1,5М

20%

1,5

2,0

-

-

1,23

1,18

0,85

-

-

3,8

25 оС

K=0,02

-

HCl+AgNO3 HNO3+AgCl

3М

2М

2,0

1,6

-

-

1,06

1,12

-

0,9

-

2,3

-

45 оС

k=2,0

CuSO4+NaOH Cu(OH)2+Na2SO4

2н

2,5М

-

-

1,2

1,2

1,31

1,11

-

0,85

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

NH4S+H2SO4 (NH4)2So4+H2S

10%

10%

1,3

1,5

-

-

1,016

1,07

0,75

-

-

3,6

55 оС

k =7,5

-

NaOH+H2S Na2S+H2O

4н

1,5М

-

-

3,0

2,2

1,12

1,115

-

0,7

-

-

25 оС

k =1,2

45 оС

k=6,2

H3PO4+NaOH H2NaPO4+H2O

4н

4М

1,5

-

-

1,6

1,23

1,21

0,80

-

-

3,0

25 оС

k =0,7

-

KOH+CO2 K2CO3+H2O

1М

-

1,2

25

-

-

1,05

-

-

-

K2CO3

0,9

2,2

35 оС

k =0,03

-

H3BO3+NaOH Na2B4O7+H2O

25%

2н

2,0

-

-

2,0

1,16

1,09

-

0,8

-

2,3

-

45 оС

k =2,0

Al2(SO4)3+NaOH Na2SO4+Al(OH)3

6н

25%

-

1,2

1,2

-

1,10

1,28

0,83

-

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

NH3+HCl NH4Cl

3М

2н

1,2

-

1,0

-

0,81

1,04

-

0,65

-

2,0

25 оС

k =0,03

-

(NH4)2SO4+BaCl2 BaSO4+NH4Cl

3н

2М

1,5

1,5

-

-

1,12

1,16

-

0,75

-

2,5

-

45 оС

k =2,0

Na2GrO4+AgNO3 Ag2GrO4+NaNO3

20%

2М

2,0

2,2

-

-

1,31

1,35

0,70

-

-

3,1

25 оС

k =0,003

-

NH4Cl+Ca(OH)2 NH3+CaCl2+H2O

2н

0,3М

1,6

5,0

-

-

1,21

1,17

0,85

-

-

2,8

35 оС

k =0,1

-

Na2S+HCl H2S+NaCl

15%

15%

2,5

3,0

-

-

1,14

1,08

-

-

NaCl

0,88

3,3

-

45 оС

k =2,05

CuSO4+Na2S CuS+Na2SO4

2М

3н

-

-

1,4

1,5

1,107

1,20

0,80

-

-

3,8

25 оС

k=0,0005

-

FeCl3+NaOH Fe(OH)3+NaCl

1н

3М

2,0

3,0

-

-

1,08

1,11

-

0,6

-

2,5

25 оС

k=0,05

-

H2SO4+NaOH Na2SO4+H2O

4н

5М

2,0

3,0

-

-

1,115

1,12

1,0

-

-

3,2

25 оС

k =1,5

-

FeI2+NaF NaI+FeF2

30%

2н

0,8

1,5

-

-

1,32

1,03

-

0,9

-

3,5

25 оС

k =0,008

-

NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+H3

4М

2н

-

-

2,0

2,2

1,08

1,13

-

-

NaCl

0,8

3,0

25 оС

k =0,2

-

AgNO3+Na2S Ag2S+Na2NO3

25%

2М

1,5

2

-

-

1,23

1,15

0,85

-

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

                               

BaCl2+Na2CO3 BaCO3+NaCl

4н

3М

0,8

1,2

-

-

1,28

1,19

-

-

NaCl

0,9

-

25 оС

k =1,1

45 оС

k =5,9

KOH+HCl KCl+H2O

5н

25%

-

-

1,5

1,5

1,26

1,125

1,0

-

-

3,6

25 оС

k =2,0

-

NaOH+HNO3 NaNO3+H2O

4М

3н

-

2,0

2,0

-

1,18

1,11

-

1,0

-

3,0

35 оС

k =1,8

-

KOH+HI KI+H2O

7н

40%

3,0

5,0

-

-

1,42

1,18

-

1,0

-

3,5

45 оС

k =2,3

-

KOH+H2SO3 KHSO3+H2O

2М

3М

1,0

1,5

-

-

1,15

1,22

-

0,8

-

2,5

25 оС

k =0,5

-

Pb(NO3)2+(NH4)2S NH4NO3+PbS

2М

3н

-

1,0

0,8

-

1,33

1,15

-

-

(NH4)2SO4

0,8

2,8

25 оС

k =0,01

-

Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O

20%

2,5М

1,0

1,5

-

-

1,23

1,21

0,75

-

-

2,0

35 оС

k =1,5

-

KOH+Cl2 KClO+KCl+H2O

3н

-

1,2

25

-

-

1,35

-

-

0,8

-

2,5

-

45 оС

k =5,0

KI+H3PO4 KH2PO4+HI

1,5М

20%

1,5

2,0

-

-

1,23

1,18

0,85

-

-

3,8

25 оС

K=0,02

-

HCl+AgNO3 HNO3+AgCl

3М

2М

2,0

1,6

-

-

1,06

1,12

-

0,9

-

2,3

-

45 оС

k=2,0

CuSO4+NaOH Cu(OH)2+Na2SO4

2н

2,5М

-

-

1,2

1,2

1,31

1,11

-

0,85

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

NH4S+H2SO4 (NH4)2So4+H2S

10%

10%

1,3

1,5

-

-

1,016

1,07

0,75

-

-

3,6

55 оС

k =7,5

-

NaOH+H2S Na2S+H2O

4н

1,5М

-

-

3,0

2,2

1,12

1,115

-

0,7

-

-

25 оС

k =1,2

45 оС

k=6,2

H3PO4+NaOH H2NaPO4+H2O

4н

4М

1,5

-

-

1,6

1,23

1,21

0,80

-

-

3,0

25 оС

k =0,7

-

KOH+CO2 K2CO3+H2O

1М

-

1,2

25

-

-

1,05

-

-

-

K2CO3

0,9

2,2

35 оС

k =0,03

-

H3BO3+NaOH Na2B4O7+H2O

25%

2н

2,0

-

-

2,0

1,16

1,09

-

0,8

-

2,3

-

45 оС

k =2,0

Al2(SO4)3+NaOH Na2SO4+Al(OH)3

6н

25%

-

1,2

1,2

-

1,10

1,28

0,83

-

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

NH3+HCl NH4Cl

3М

2н

1,2

-

1,0

-

0,81

1,04

-

0,65

-

2,0

25 оС

k =0,03

-

                               

(NH4)2SO4+BaCl2 BaSO4+NH4Cl

3н

2М

1,5

1,5

-

-

1,12

1,16

-

0,75

-

2,5

-

45 оС

k =2,0

Na2GrO4+AgNO3 Ag2GrO4+NaNO3

20%

2М

2,0

2,2

-

-

1,31

1,35

0,70

-

-

3,1

25 оС

k =0,003

-

NH4Cl+Ca(OH)2 NH3+CaCl2+H2O

2н

0,3М

1,6

5,0

-

-

1,21

1,17

0,85

-

-

2,8

35 оС

k =0,1

-

Na2S+HCl H2S+NaCl

15%

15%

2,5

3,0

-

-

1,14

1,08

-

-

NaCl

0,88

3,3

-

45 оС

k =2,05

CuSO4+Na2S CuS+Na2SO4

2М

3н

-

-

1,4

1,5

1,107

1,20

0,80

-

-

3,8

25 оС

k=0,0005

-

FeCl3+NaOH Fe(OH)3+NaCl

1н

3М

2,0

3,0

-

-

1,08

1,11

-

0,6

-

2,5

25 оС

k=0,05

-

H2SO4+NaOH Na2SO4+H2O

4н

5М

2,0

3,0

-

-

1,115

1,12

1,0

-

-

3,2

25 оС

k =1,5

-

FeI2+NaF NaI+FeF2

30%

2н

0,8

1,5

-

-

1,32

1,03

-

0,9

-

3,5

25 оС

k =0,008

-

NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+H3

4М

2н

-

-

2,0

2,2

1,08

1,13

-

-

NaCl

0,8

3,0

25 оС

k =0,2

-

AgNO3+Na2S Ag2S+Na2NO3

25%

2М

1,5

2

-

-

1,23

1,15

0,85

-

-

2,5

25 оС

k =0,8

-

BaCl2+Na2CO3 BaCO3+NaCl

4н

3М

0,8

1,2

-

-

1,28

1,19

-

-

NaCl

0,9

-

25 оС

k =1,1

45 оС

k =5,9

KOH+HCl KCl+H2O

5н

25%

-

-

1,5

1,5

1,26

1,125

1,0

-

-

3,6

25 оС

k =2,0

-

NaOH+HNO3 NaNO3+H2O

4М

3н

-

2,0

2,0

-

1,18

1,11

-

1,0

-

3,0

35 оС

k =1,8

-

KOH+HI KI+H2O

7н

40%

3,0

5,0

-

-

1,42

1,18

-

1,0

-

3,5

45 оС

k =2,3

-

KOH+H2SO3 KHSO3+H2O

2М

3М

1,0

1,5

-

-

1,15

1,22

-

0,8

-

2,5

25 оС

k =0,5

-

Pb(NO3)2+(NH4)2S NH4NO3+PbS

2М

3н

-

1,0

0,8

-

1,33

1,15

-

-

(NH4)2SO4

0,8

2,8

25 оС

k =0,01

-

Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O

20%

2,5М

1,0

1,5

-

-

1,23

1,21

0,75

-

-

 <p class="dash0410_0431_0437_0430_0446_0020_0441_043f_0438_0441_043a_0430" style=" margin-bottom: 0pt; margin-left: 0pt; text-

Информация о работе Контрольная работа по "Химии"