Сегодня у нас урок химии 112 — Тестовые задания с решениями по термохимии и кинетике химических реакций. Как изучить? Полезные советы и рекомендации — повторите предыдущие уроки химии.
При обнаружении неточностей, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.
1. Рассчитайте количество тепла (в кДж), выделяющегося при образовании 1 моля оксида углерода (IV), получающегося из углерода и кислорода, если известно, что при сгорании 11 г углерода выделяется 75 кДж теплоты.
1) 280; 2) 300; 3) 150; 4) 400.
Протекающая реакция:
С + O2 = СO2 + Q
M(СO2) = 44 г/моль;
n(СO2) = 11/44 = 0,25 моль;
0,25 моль СO2 ——— 75 кДж
1 моль СO2 ——— Х кДж
Х = 75*1/0,25 = 300 кДж.
2.
- Вычислите тепловой эффект реакции (в кДж), если при получении 1,27г иода выделяется 0,7кДж теплоты:
2HI + Br2 = I2 + 2HBr + Q.
1) 140; 2) 235; 3) 315; 4) 165,75.
M(I2) = 254 г/моль;
n(I2) = 1,27/254 = 0,005 моль;
0,005 моль I2 ——— 0,7 кДж
1 моль I2 ————— Х кДж
Х = 0,7 *1/0,005 = 140 кДж.
1.
- Исходя из того, что теплота образования оксида азoта (I) равна 268,8 кДж/моль, рассчитайте, сколько кДж теплоты выделится при взаимодействии 5л азота с кислородом.
1) 75; 2) 80; 3) 60; 4) 95.
Протекающая реакция:
N2 + 1/2О2 = N2О + 268,8 кДж
22,4 л N2 ——— 268,8 кДж
5 л N2 ———— Х кДж
Х = 5*268,8/22,4 = 60 кДж.
3.
- При растворении 240 г нитрата аммония было поглощено 90 кДж теплоты. Вычислите теплоту растворения этой соли в воде в кДж.
1) 60; 2) 80; 3) 40; 4) 30.
М(NH4NO3) 80 г/моль;
240 г NH4NO3 ————- 90 кДж
80 г NH4NO3 ————— Х кДж
Х = 80*90/240 = 30 кДж.
4.
- Определите теплоту образования силиката кальция (кДж/моль) CaSiO3(тв.), если теплота образования оксида кремния (IV) равна +865,4 кДж/моль, оксида кальция +635,7 кДж/моль, а тепловой эффект реакции взаимодействия CaO с SiO2 равен +87,9 кДж.
1) 1262; 2) 1747,5; 3) 1589; 4) 1404,8.
Протекающая реакция:
СаО + SiO2 = СaSiO3 + 87,9 кДж
Согласно следствию из закона Г.И. Гесса, тепловой эффект химической реакции равен разности от сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ.
87,9 = ΔНобр(СaSiO3) – (ΔНобр(СаО) + ΔНобр(SiO2))
ΔНобр(СaSiO3) = 87,9 + 865,4 + 635,7 = 1589
3.
- Вычислите теплоту растворения гидроксида калия в воде (в кДж), если известно, что при растворении 2,8 г гидроксида калия выделяется 2,25 кДж теплоты.
1) 55; 2) 60; 3) 75; 4) 45.
M(КОН) = 56 г/моль;
n(КОН) = 2,8/56 = 0,05 моль;
0,05 моль КОН ——— 2,25 кДж
1 моль КОН ————— Х кДж
Х = 2,25*1/0,05 = 45 кДж.
4.
- Теплота растворения аммиака в воде равна 35 кДж/моль. Какое количество теплоты ( в кДж) выделяется при растворении 85г аммиака?
1) 144; 2) 186; 3) 175; 4) 265.
M(NН3) = 17 г/моль;
n(NН3) = 85/17 = 5 моль;
5 моль NН3 ——— Х кДж
1 моль NН3 ————— 35 кДж
Х = 5*35/1 = 175 кДж.
3.
- Два объёма кислорода смешали с одним объёмом водорода и взорвали. Сколько теплоты выделится при взрыве 16,8л (н.у.) этой смеси, если термохимическое уравнение реакции имеет вид:
2H2(г) + O2(г) = 2Н2О(г) + 484 кДж
1) 110; 2) 121; 3) 153; 3) 147.
Объёмы водорода и кислорода в смеси будут равны:
V(H2) = 16,8*2/3 = 11,2л;
V(О2) = 16,8*1/3 = 5,6л;
Так как газы взяты в стехиометрических количествах (2:1), расчет количества теплоты можно проводить по любому из них, например, по кислороду:
22,4л O2 ————— 484 кДж
5,6л O2 ————— Х кДж
Х = 5,6*484/22,4 = 121 кДж.
2.
- Термохимическое уравнение реакции
С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О + 1400 кДж
Какое количество теплоты выделится, если в реакционном сосуде поджечь смесь, состоящую из 6,72л кислорода (н.у.) и 5,6г этилена?
1) 140; 2) 125; 3) 70; 4) 280.
Найдем количества реагирующих веществ:
М(С2Н4) = 28 г/моль;
n(С2Н4) = 5,6/28 = 0,2 моль;
n (О2) = 6,72/22,4 = 0,3 моль.
Необходимо найти избыток-недостаток в реакции, чтобы расчет провести по недостатку:
С2Н4:O2 = 0,2/1 : 0,3/3 = 0,2:0,1.
Кислород в недостатке, расчет ведем по нему:
3 моля O2 ————— 1400 кДж
0,3 моля O2 ————— Х кДж
Х = 0,3*1400/3 = 140 кДж.
1.
10. При 20о химическая реакция, температурный коэффициент которой равен 2, заканчивается за 3мин. За сколько секунд она протекает при 60 оС.
1) 25,56; 2) 11,25; 3) 44,52; 4) 28,68.
При увеличении температуры с 20о до 60 оС, согласно правилу Вант-Гоффа, скорость реакции буде возрастать по уравнению: v(t2)/v(t1) = γ(t2 — t1)/10. Где, v(t2) – скорость реакции при 60 оС, v(t1), – скорость реакции при 20 оС, γ – температурный коэффициент скорости реакции, в нашем случае, он равен 2. Время, за которое протекает реакция при 20о и при 60 оС, обозначим как τ20 и τ60. Подставив соответствующие значения, решим уранение Вант-Гоффа:
v(60о)/v(20о) = 2(60 — 20)/10 = 24 = 16. Это значит, что реакция при 60 оС будет протекать в 16 раз быстрее, чем при 20 оС. С учетом того, что в минуте 60 секунд, можем написать:
τ60/τ20 = 3*60/16 = 11,25 cекунд.
2.
- Вычислите значение температурного коэффициента химической реакции, если известно, что при повышении температуры от 70 до 110 оС скорость реакции увеличилась в 243 раза.
1) 2,0; 2) 2,5; 3) 3,0; 4) 4,0.
v(t2)/v(t1) = γ(t2 — t1)/10. Где, v(t2) – скорость реакции при 110 оС, v(t1), – скорость реакции при 70 оС, γ – температурный коэффициент скорости реакции.
v(110о)/v(70о) = γ (110 — 70)/10 = γ 4 = 243. γ = 3.
3.
- При некоторой температуре в химическом реакторе установилось равновесие химической реакции:
3А(г) + 2В(г) ↔ 2С(г) + Q
После этого, одновременно увеличили давление в 3 раза и повысили температуру на 20 оС. В какую сторону сместится химическое равновесие, если температурный коэффициент прямой реакции равен 2, а обратной – 4. Укажите номер правильного ответа:
1) не изменится; 2) влево; 3) вправо.
Сначала выясним изменения скоростей реакции, связанные с изменениями концентраций реагирующих веществ. При повышении давления в 3 раза будут происходить соответствующие повышения концентраций веществ.
Скорости прямой и обратной реакции до повышения давления будут:
Vпрям = [А(г)]3*[В(г)]2; Vобрат = [С(г)]2.
Скорости прямой и обратной реакции после повышения давления будут:
Vпрям = [3А(г)]3*[3В(г)]2; Vобрат = [3С(г)]2.
Отношения скоростей после и до повышения концентраций будет
Vпрям/Vобрат = [3А(г)]3*[3В(г)]2/[3С(г)]2 = [3А(г)]3*[3В(г)]2/[3С(г)]2 = 33 = 27. Скорость прямой реакции из-за концентрационных изменений повысится в 27 раз.
Теперь рассмотрим изменения скорости реакции, связанные с повышением температуры на 20 оС. Сразу отметим, что по условию реакция является экзотермической, и согласно принципу Лье-Шателье, увеличение температуры сместит равновесие в сторону обратной реакции. Вычислим, во сколько раз изменится скорость реакции:
v(t2)/v(t1) = γ(t2 — t1)/10. Где, v(t2) – скорость реакции при температуре t2, v(t1) — скорость реакции при температуре t1. В нашем случае, для прямой реакции можно написать:
v(t2)/v(t1) = 220/10 = 22 = 4. Т.е скорость прямой реакции из-за температуры повысится в 4 раза.
Для обратной реакции будет:
v(t2)/v(t1) = 220/10 = 42 = 16. Т.е скорость обратной реакции из-за температуры повысится в 16 раз. Суммарное изменение скорости реакции, связанные с изменениями концентраций и температуры будет равно:
Vпрям/Vобрат = 27*4/16 = 6,75. Скорость прямой реакции выше обратной в 6,75 раз. Таким образом, равновесие сместится вправо.
3.
- В трех реакционных сосудах одинакового объёма проводят независимо друг от друга в течение 5 секунд реакции между растворами хлоридов цинка, магния, железа (II) и раствором гидроксида натрия. Осадки отфильтровали, просушили и взвесили. При этом, в первом сосуде получено 2,97г Zn(OH)2; во втором сосуде — 2,9г Mg(OH)2, в третьем сосуде — 3,6г Fe(OH)2. (Укажите номер сосуда, в котором реакция протекает с наибольшей скоростью.)
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) во всех сосудах скорость реакции одинакова.
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaCl
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
Реакции во всех трех сосудах проведены за одинаковое время. Значит, узнав, в каком сосуде образуется наибольшее количество гидроксида в молях, мы узнаем номер сосуду, где реакция протекает с наибольшей скоростью.
M(Zn(OH)2) = 99 г/моль;
n(Zn(OH)2) = 2,97/99 = 0,03 моль;
M(Mg(OH)2) = 58 г/моль;
n(Mg(OH)2) = 2,9/58 = 0,05 моль;
M(Fe(OH)2) = 90 г/моль;
n(Fe(OH)2) = 3,6/90 = 0,04 моль;
2.
- Исходные концентрации оксида азота (II) и кислорода в реакционной смеси для получения оксида азота (IV) равны 9,0 и 4,0 моль/л соответственно. При наступлении равновесия прореагировало 50,0 % кислорода. Вычислите равновесные концентрации оксида азота (II), кислорода и оксида азота (IV). (В ответе укажите равновесную концентрацию оксида азота (II).)
1) 2; 2) 4; 3) 6; 4) 5.
2NO + O2 = 2NO2
К моменту наступления равновесия прореагировало 50,0 % кислорода. От 4-х молей в исходной смеси это составляет 2 моля. Значит, при наступлении рановесия, в смеси остается 2 моля кислорода. По стехиометрии уравнения реакции, с 2-мя молями кислорода прореагирует 4 моля NO, а в смеси останется при равновесии 5 молей NO (9 – 4 = 5). Из двух молей кислорода образуется 4 моля NO2. Таким образом, равновесные концентрации веществ будут: [NO] = 5 моль/л; : [O2] = 2 моль/л; : [NO2] = 4 моль/л;
4.
- С большей скоростью при обычных условиях происходит взаимодействие между:
1) S(тв) и О2 (г); 2) K(тв) и H2O; 3) N2(г) и О2 (г); 4) Cu(тв) и H2O
С большей скоростью при обычных условиях происходит взаимодействие между K(тв) и H2O:
2К + 2Н2О = 2КОН + Н2↑
2.
- Химическое равновесие в системе
С2Н2(г) + Н2(г) ↔ С2Н6(г) + Q
смещается в сторону исходных веществ в результате:
1) повышения температуры
2) увеличения концентрации ацетилена
3) повышения давления
4) использования катализатора
Как видно из термохимической реакции, она является экзотермической, поэтому, повышения температуры сместит химическое равновесие в сторону исходных веществ
1.
- В ситеме
2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3 (г) + Q
смещение химического равновесия вправо произойдет при
1) добавлении катализатора
2) повышении температуры
3) увеличении концентрации оксида серы (VI)
4) повышении давления
Как видно из термохимической реакции, исходных веществ в системе 3 объема, продукта реакции – 2 объема. Реакция проходит суменьшением объема, поэтому по принципу Лье-Шателье, повышение давления сместит химическое равновесие в сторону продукта реакции, т.е. вправо.
4.
- В результате реакции, термохимическое уравнение которой
Са(OН)2 = СаО + Н2О — 108 кДж
поглотилось 5,4 кДж теплоты. Чему равна масса разложившегося гидроксида кальция?
1) 2,6; 2) 4,5; 3) 3,7; 4) 7,4.
М(Са(OН)2) = 74 г/моль;
74г Са(OН)2 ————— 108 кДж
Хг Са(OН)2 ————— 5,4 кДж
Х = 5,4*74/108 = 3,7г.
3.
- При образовании 1 моляметана из простых веществ выделяется 74,5 кДж. Какой Объем водорода вступит в реакцию (н.у.), чтобы выделилось количесстоличество теплоты, равное 447 кДж?
1) 268,8; 2) 134,4; 3) 403,2; 4) 336,0.
С + 2Н2 = СН4 + 74,5 кДж
2*22,4л Н2 ————— 74,5 кДж
Хл Н2 ————— 447кДж
Х = 2*22,4*447/74,5 = 268,8л.
1.
- Химическое равновесие в системе СH3СООН ↔ H+ + СH3СОО—
сместится в сторону образования СH3СООН при добавлении к водному раствору уксусной кислоты ионов __________. (Запишите название ионов в именительном падеже).
По принципу Лье-Шателье, добавление ионов водорода сместит химическое равновесие в сторону исходного вещества, т.е. влево.
водород.
- Согласно термохимическому уравнению
(CuOH)2CO3 = 2CuO + H2O + CO2 — 47 кДж
можно утверждать, что при образовании 2 моль оксида углерода (IV)
1) выделяется 47 кДж теплоты
2) выделяется 94 кДж теплоты
3) поглощается 47 кДж теплоты
4) поглощается 94 кДж теплоты
При образовании 1 моль CO2 поглощается 47 кДж
При образовании 2 моль CO2 поглощается Х кДж
Х = 2*47/1 = 94 кДж.
4.
- Изменение давления не оказывает влияния на смещение равновесия в следующей реакции:
1) CO (г) +Cl2(г) ↔ COCl2(г)
2) CO2(г) + C(тв) ↔ 2CO(г)
3) CO2(г) + H2(г) ↔ CO(г) + H2O(г)
4) 2NO2(г) ↔ N2O4(ж)
Изменение давления не оказывает влияния на смещение равновесия в реакции, которая не сопровождается изменением объемов реагирующих веществ и продуктов реакции. В данном случае, это реакция 3.
3.
- Установите соответствие между значением константы равновесия (Кр) и уравнением обратимой химической реакции.
Значение Кр Уравнение химической реакции
1) Кр = [СOCl2]/[CO][Cl2] A) 4 HCl (г) + O2(г) ↔ 2Cl2 (г) + 2H2O(г)
2) Кр = [СO]2/[CO2] Б) CO(г) + Cl2 (г) ↔ СOCl2 (г)
3) Кр = [Cl2]2 [H2O]2/[HCl]4[O2] В) CO2(г) + C (тв) ↔ 2СO (г)
4) Кр = [CO][H2O]/[CO2][H2] Г) CO2(г) + H2(г) ↔ СO (г) + H2O (г)
1 — 2 — 3 — 4 —
1 — Б; 2 – В; 3 – А; 4 — Г.
БВАГ.
- Установите соответствие между уравнением обратимой химической реакции и значением скорости химической реакции
Уравнение реакции Значение скорости реакции
1) 3Fe (тв) + 4H2O(г) ↔ Fe3O4(тв) + 4H2(г) A) v = k[SO2]2[O2]
2) 2SO2(г) + O2(г) ↔ 2SO3 (г) Б) v = k[H2O]4
3) CO2(г) + C(тв) ↔ 2СO (г) В) v = k[CO2]
4) CS2(г) + 4H2(г) ↔ СH4(г) + 2H2S (г) Г) v = k[CS2][H2]4
1 — 2 — 3 — 4 —
1 — Б; 2 – А; 3 – В; 4 — Г.
БАВГ.
- Согласно термохимическому уравнению реакции
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O + 114 кДж
Количество теплоты,выделившейся при нейтрализации 294 г серной кислоты, равно ________кДж.
98г H2SO4 ————— 114 кДж
294 ————— Х кДж
Х = 294*114/98= 342 кДж.
342.
Это был у нас урок химии 112 — Тестовые задания с решениями по термохимии и кинетике химических реакций.
Источник:
