Химия, 1 курс. Помогите, пожалуйста.
1. Реакция протекает по уравнению 2А+В=С+D . Увеличили СА
втрое и на 20°С повысили температуру. Во сколько раз увеличится скорость
реакции, если температурный коэффициент скорости 2.7?
2. При введении катализатора скорость реакции при T = 800 К возросла
в 1200 раз. На какое значение изменилась энергия активации?
3. В 50 мл раствора хлорида кальция (ρ = 1.015 г/см3) содержится 1.02 г
хлорида кальция. Найти массовую долю, молярную концентрацию CaCl2 и
моляльность раствора.
4. Вычислить рН 0.1 М раствора НNО2, если KД1 = 5*10^-4 .
5. Определить массу серебра, содержащегося в 500 мл насыщенного раствора AgCl. Пр(AgCl) = 1.8 10^-10 при 25 °С.
6. Вычислить температуру кипения раствора, содержащего 200 г сахара
C12H22O11 в 1500 г воды, если Kэб = 0.52 .
7. Каким способом можно сместить равновесие, чтобы довести гидролиз
Fe(NO3)3 до полного разложения соли?
Ответы
Ответ:
1. Увеличение температуры на 20°С повысит скорость реакции в 2,7^20 ≈ 175,59 раз. Увеличение СА втрое увеличит концентрацию А в 3 раза, следовательно, скорость реакции увеличится в 3 * 175,59 = 526,77 раз.
2. Скорость реакции пропорциональна экспоненте (-Ea/RT), где Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах. Если скорость реакции возросла в 1200 раз, то соответствующее изменение температуры будет: 1200 = exp(-Ea/(R * 800)) / exp(-Ea/(R * T)), откуда T ≈ 1026 К. Тогда изменение энергии активации будет: Ea' = Ea * ln(1200) / (1/T - 1/800) ≈ 206,6 кДж/моль.
3. Масса хлорида кальция в растворе равна 1,02 г. Молярная масса CaCl2 равна 111 г/моль. Тогда мольный процент CaCl2 в растворе равен 1,02 / 111 * 100% ≈ 0,92%. Концентрация CaCl2 в растворе равна 1,02 / 50 * 1000 мл / 1 л / 111 г/моль ≈ 0,018 моль/л. Моляльность раствора равна 1,02 г / 111 г/моль / 0,05 л ≈ 1,84 моль/кг.
4. Рассчитаем концентрацию HNO2 в моль/л:
[HNO2] = 0,1 М = [H3O+] = [NO2-], так как HNO2 диссоциирует как слабая кислота. Тогда рассчитаем константу диссоциации HNO2:
KД1 = [H3O+][NO2-]/[HNO2] = [HNO2]^2 / [HNO2] = [HNO2].
Таким образом, KД1 = [HNO2] = 5 * 10^-4 М. Рассчитаем рН через концентрацию ионов водорода:
pH = -log[H3O+] = -log(KД1) = -log(5 * 10^-4) ≈ 3,3.
5. Произведение растворимости AgCl при 25 °C равно [Ag+][Cl-] = 1,8 * 10^-10. Раствор насыщенный, поэтому концентрация [Ag+] равна концентрации [Cl-]. Объем раствора равен 500 мл, то есть 0,5 л. Масса AgCl в 0,5 л раствора равна (молярная масса AgCl) * (концентрация [Ag+] в моль/л) * (объем раствора в л): 143,5 г/моль * (1,8 * 10^-10 моль/л) * 0,5 л ≈ 1,29 * 10^-8 г.
6. Рассчитаем мольную массу раствора:
M = (масса сахара / молярную массу сахара) + (масса воды / молярную массу воды) = (200 г / 342 г/моль) + (1500 г / 18 г/моль) ≈ 4,9 моль.
Тогда мольальность раствора будет:
m = мольность сахара / массу растворителя в кг = 200 г / (1500 г / 1000) кг ≈ 0,133 моль/кг.
Рассчитаем температуру кипения раствора:
ΔT = Kэб * m = 0,52 * 0,133 = 0,069 К.
Температура кипения раствора будет выше, чем температура кипения воды на 0,069 °C, то есть равна 100,069 °C.
7. Равновесие гидролиза Fe(NO3)3 можно сместить вправо, добавив кислоту