Помогите пожалуйста с химией
№1
Сколько литров водорода (н.у) получится при растворении в избытке соляной кислоты сплава, содержащего 1,2 гр магния и 0,9 гр алюминия
№2
Какой объем хлора (н.у.) выделится при действии диоксида марганца на 500 мл 37,2% раствора соляной кислоты. Имеющий удельный вес 1,19
№3
Как изменится скорость химической реакции: 2so2+o2→←2so3+q
а) при повышении концентрации so2 в 3 раза
б) при повышении концентрации o2 в 2 раза
Ответы
Ответ:
№1
Магній та алюміній можуть реагувати з соляною кислотою з видалянням водню:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
Al + 3HCl → AlCl3 + 3H2↑
Знаходимо мольну масу Mg та Al:
Mg: 1,2 г / 24,3 г/моль = 0,0494 моль
Al: 0,9 г / 27 г/моль = 0,0333 моль
Так як магній займається з реакцією з соляною кислотою з більшим виділенням водню, то реакція буде проходити з утворенням H2 за наступною рівнянням:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
1 моль магнію виділяє 1 моль водню, тому 0,0494 моль магнію виділяє 0,0494 моль водню.
1 моль ідеального газу займає об'єм 22,4 літра при нормальних умовах (н.у.), тому 0,0494 моль водню займатиме:
V(H2) = 0,0494 моль × 22,4 л/моль = 1,11 л (при н.у.)
Отже, при реакції магнію з соляною кислотою з утворенням водню займе 1,11 л при н.у.
№2
Для розв'язання цієї задачі спочатку необхідно записати рівняння хімічної реакції, яка відбувається між діоксидом марганцю (MnO2) та соляною кислотою (HCl):
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
За рівнянням видно, що одна моль MnO2 взаємодіє з 4 молями HCl, тому для визначення кількості HCl необхідно перевести об'єм 37,2% розчину HCl в молях.
37,2% розчин має масову частку HCl рівну 37,2 г на 100 г розчину. Молярна маса HCl дорівнює 36,46 г/моль, тому молярність розчину дорівнює:
M = (37,2 г/100 г) / (36,46 г/моль) ≈ 1 М
Таким чином, 500 мл 1 М розчину HCl містить 0,5 моль HCl. Оскільки 4 моля HCl реагують з однією моллю MnO2, то для повної реакції буде необхідна кількість MnO2 рівна 0,5 моль / 4 = 0,125 моля.
Об'єм Cl2, що виділяється, можна обчислити з використанням ідеального газового закону:
V(Cl2) = n(Cl2) * R * T / P
де n(Cl2) - кількість молей Cl2, які утворюються, R - універсальна газова стала, T - температура у Кельвінах, P - тиск газу в Паскалях.
Температуру та тиск потрібно визначити з умови задачі. У задачі наведено удельний вагу розчину, але це не дозволяє безпосередньо визначити тиск. Тому введемо певні додаткові припущення. Припустимо, що розчин має щільність, яка дорівнює щільності води (1 г/мл) та що реакція відбувається за стандартного тиску
Для розв'язання цієї задачі потрібно скористатися рівнянням реакції між діоксидом марганцю та соляною кислотою:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
За рівнянням видно, що для утворення 1 моль хлору потрібно 4 молі соляної кислоти та 1 моль MnO2. Ми знаємо об'єм соляної кислоти та її концентрацію, тому можемо визначити кількість молей кислоти:
n(HCl) = V(HCl) * c(HCl)
де V(HCl) = 500 мл = 0,5 л - об'єм кислоти, а c(HCl) = 0,372 - її концентрація відсотково. Підставляємо в формулу і отримуємо:
n(HCl) = 0,5 л * 0,372 = 0,186 моль HCl
За рівнянням реакції бачимо, що для утворення 1 моля хлору потрібно 4 моля кислоти, тому кількість молей MnO2 можна обчислити за формулою:
n(MnO2) = n(HCl) / 4
n(MnO2) = 0,186 моль / 4 = 0,0465 моль MnO2
Тепер можна визначити масу MnO2 за формулою:
m(MnO2) = n(MnO2) * M(MnO2)
де M(MnO2) - мольна маса MnO2, яка дорівнює 86,94 г/моль. Підставляємо в формулу і отримуємо:
m(MnO2) = 0,0465 моль * 86,94 г/моль = 4,03 г
Отже, було використано 4,03 г MnO2. За рівнянням реакції видно, що 1 моль MnO2 виділяє 1 моль хлору, тому весь утворений хлор знаходиться в кількості 0,0465 моль. Його об'єм в нормальних умовах можна обчислити за формулою:
V(Cl2) = n(Cl2) * V0 / n0
де V0 = 22,4 л - об'єм 1 моля газу в нормальних
№3
Щоб визначити, як зміниться швидкість реакції при зміні концентрації реагентів, можна скористатися законом дії мас та відповідними рівняннями реакції.
a) При підвищенні концентрації SO2 в 3 рази, збільшується кількість частинок цього реагенту, що знаходяться в реакційній системі. Це призведе до збільшення швидкості реакції, оскільки кількість зіткнень між молекулами SO2 та O2 збільшиться. Згідно з законом дії мас, швидкість реакції залежить від концентрацій реагентів у піднесеннях до степенів, в яких вони входять у рівняння реакції. Отже, збільшення концентрації SO2 у 3 рази призведе до збільшення швидкості реакції в 3^2 = 9 разів.
б) При збільшенні концентрації O2 в 2 рази збільшується кількість частинок цього реагенту, що знаходяться в реакційній системі. Це призведе до збільшення швидкості реакції, оскільки кількість зіткнень між молекулами SO2 та O2 збільшиться. Згідно з законом дії мас, швидкість реакції залежить від концентрацій реагентів у піднесеннях до степенів, в яких вони входять у рівняння реакції. Отже, збільшення концентрації O2 в 2 рази призведе до збільшення швидкості реакції в 2^1 = 2 рази.
Объяснение: