Тема 6. Химические реакции

Типовые примеры решения задач

Задача 1. Какое количество теплоты выделится при сгорании в кислороде 12 г водорода. Термохимическое уравнение горения водорода:

2Н₂ + О₂ → 2Н₂О + 571,6 кДж

Последовательность действий	Пример выполнения действий
1.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений	Дано: m(Н2)=12 г Найти: Q - ?
2.Составьте уравнение химической реакции.	Решение: 2Н2 + O2 = 2Н2О+ 571,6 кДж
3.В уравнении подчеркните, что записано в «Дано»	2Н2 + O2 = 2Н2О+ 571,6 кДж
4.Под подчеркнутой формулой подпишите число моль:	2Н2 + O2 = 2Н2О+ 571,6 кДж 2 моль
5.Вычислите количество вещества n, которое записано в «Дано».	n(Н2) =
6.Подпишите найденное n под формулой этого вещества	2Н2 + O2 = 2Н2О+ 571,6 кДж 2 моль 6 моль
7.Составьте пропорцию:	при сгорании 2 моль выделится 571,6 кДж теплоты при сгорании 6 моль выделится х кДж теплоты
8.Из полученной пропорции выразите х	1 моль 571,6 кДж 6 моль х кДж х = – это Q
9. Запишите ответ	Q=

Задача 2. Составьте термохимическое уравнение, если известно, что при сгорании

1 Г магния выделяется 25,6 кДж теплоты.

Последовательность действий	Пример выполнения действий
1.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений	Дано: m(Мg)=1 г Q=25,6 кДж Найти: Q' - ?
2. Чтобы составить термохимическое уравнение реакции, нужно вычислить тепловой эффект реакции, написать уравнение горения магния и указать в нем значение этой величины.
3.Составьте уравнение химической реакции.	Решение: 2Мg + O2 = 2МgО
4.При анализе условия и уравнения горения магния делают вывод, что, для того чтобы найти тепловой эффект реакции, нужно вычислить количество теплоты, которое выделится при сгорании 2 моль
5.В уравнении подчеркните, что записано в «Дано»	2Мg + O2 = 2МgО
6.Под подчеркнутой формулой подпишите число моль:	2Мg + O2 = 2МgО 2 моль
7.Вычислите количество вещества n, которое записано в «Дано».	n(Мg) =
8.Подпишите найденное n под формулой этого вещества	2Мg + O2 = 2МgО 2 моль 0,04 моль
9.Составьте пропорцию:	при сгорании 0,04 моль магния выделится 25,6 кДж теплоты при сгорании 2 моль магния выделится х кДж теплоты
10.Из полученной пропорции выразить х	0,04 моль 25,6 кДж 2 моль х кДж х =
11. Запишите ответ	2Мg + O2 = 2МgО + 1280 кДж

Задача 3. На гидроксид натрия, взятый в необходимом количестве, подействовали раствором, содержащим 252 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли, если практический выход составляет 90 % от теоретического.

Количество продукта, рассчитанное по уравнению, является максимально возможным значением (теоретическое значение,m_теор). На практике из-за потерь обычно получают меньшее количество (практическое значение,m_практ., m_{практ <} m_теор).

Практический выход продукта определяется отношением его практического количества к теоретическому: ᶮ =

При получении продукта в газообразном или жидком состоянии часто определяют отношение не масс, а объемов готового вещества. В этом случае вычисляют объемную долю выхода продукта: ᶮ=

Последовательность действий	Пример выполнения действий
1.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений	Дано: m(НNО3)=252 г ᶮ(соли)=90% Найти: m(соли)-?
2.Составьте уравнение химической реакции. Рассчитайте массу соли по уравнению – это теоретическая масса соли	Решение: NаОН + НNO3 = NаNO3+Н2О
3.В уравнении подчеркните формулы веществ, которые записаны в «Дано» и «Найти»	NаОН + НNO3 = NаNO3+Н2О
5.Под подчеркнутыми формулами подпишите по коэффициентам число моль	NаОН + НNO3 = NаNO3+Н2О 1 моль 1 моль
6.Вычислите количество вещества n, которое записано в «Дано».	n(НNO3) =
7.Подпишите найденное n под формулой этого вещества	NаОН + НNO3 = NаNO3+Н2О 1 моль 1 моль 4 моль
8.Под формулой вещества, массу которого надо найти, поставьте х моль	NаОН + НNO3 = NаNO3+Н2О 1 моль 1 моль 4 моль х моль
9.Из полученной пропорции выразите х	1 моль 1 моль 4 моль х моль х = – это количество вещества n(NаNO3)
10.Зная n(NаNO3) найдите массу NаNO3	m=nM m (NаNO3)= n (NаNO3) M (NаNO3) M (NаNO3=23+ 14+16 =85г/моль m(NаNO3)=4 г/моль=340г – теоретическая масса соли
11.Вычислите практическую массу полученной соли	340 г - 100% Х г - 90% х = - практическая масса NаNO3
11.Запишите ответ	Ответ: m (NаNO3) =306 г

Контрольные задания

Подготовьте сообщения

1. Понятие об электролизе. Электролиз расплавов. Электролиз растворов. Электролитическое получение алюминия. Практическое применение электролиза.

2.Гальванопластика. Гальваностегия. Рафинирование цветных металлов. (Указание: что это такое, применение).

3.Катализ. Гомогенные и гетерогенные катализаторы. Промоторы. Каталитические яды. Ингибиторы (Указание: что это такое, применение).

4.Производство аммиака: сырье, аппаратура, научные принципы.

Решите задачи

ВНИМАНИЕ! Условие задач необходимо списывать.

Задача 1.

1. При соединении 4,2 г железа с серой выделилась теплота, соответствующая 7,15 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

2. Термохимическое уравнение реакции разложения известняка:

СаСО₃→ СаO+СО₂ – 157 кДж. Какое количество теплоты затрачивается на разложение 20 г известняка?

3. При сжигании 6,5 г цинка выделилась теплота, соответствующая 34,8 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

4. Термохимическое уравнение реакции горения фосфора:4Р+5О₂→2Р₂О₅ +3010 кДж. Сколько теплоты выделится при сгорании 31 г фосфора?

5. При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

6. Термохимическое уравнение реакции оксида меди (II) с соляной кислотой:

СuО + 2НСl→ СuCl₂+Н₂О +63,6 кДж. Какое количество теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди с соляной кислотой?

7. Путем сжигания серы получено 32 г оксида серы (IV), причем выделилась теплота, соответствующая 146,3 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

8. Термохимическое уравнение реакции горения метана:

СН₄ + 2О₂→ СО₂+2Н₂О +878 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 4,48 л (н.у.) метана?

9. При сжигании 6,08 г магния выделилась теплота, соответствующая 152,5 кДж. Составьте термохимическое уравнение образования оксида магния.

10. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 13 г ацетилена?

11. При сжигании 6,5 г цинка выделилась теплота, соответствующая 34,8 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

12. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 16 г кислорода?

13. При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

14. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится, если будет израсходовано 1,12 л ацетилена?

15. Путем сжигания серы получено 32 г оксида серы (IV), причем выделилась теплота, соответствующая 146,3 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

16. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится, если будет израсходовано 1моль ацетилена?

17. При сжигании 6,08 г магния выделилась теплота, соответствующая 152,5 кДж. Составьте термохимическое уравнение образования оксида магния.

18. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 336 л (н.у) кислорода?

19. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 1 моль кислорода?

20. При соединении 4,2 г железа с серой выделилась теплота, соответствующая 7,15 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

21. Термохимическое уравнение реакции разложения известняка:

СаСО₃→ СаO+СО₂ – 157 кДж. Какое количество теплоты затрачивается на разложение 20 г известняка?

22. При сжигании 6,5 г цинка выделилась теплота, соответствующая 34,8 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

23. Термохимическое уравнение реакции горения фосфора:4Р+5О₂→2Р₂О₅ +3010 кДж. Сколько теплоты выделится при сгорании 31 г фосфора?

24. При соединении 18 г алюминия с кислородом выделяется 547 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

25. Термохимическое уравнение реакции оксида меди (II) с соляной кислотой:

СuО + 2НСl→ СuCl₂+Н₂О +63,6 кДж. Какое количество теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди с соляной кислотой?

26. Путем сжигания серы получено 32 г оксида серы (IV), причем выделилась теплота, соответствующая 146,3 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

27. Термохимическое уравнение реакции горения метана:

СН₄ + 2О₂→ СО₂+2Н₂О +878 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 4,48 л (н.у.) метана?

28. При сжигании 6,08 г магния выделилась теплота, соответствующая 152,5 кДж. Составьте термохимическое уравнение образования оксида магния.

29. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 13 г ацетилена?

30. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 16 г кислорода?

31. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится, если будет израсходовано 1,12 л ацетилена?

32. Термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2С₂Н₂ + 5О₂→ 4СО₂+2Н₂О +2610 кДж. Какое количество теплоты выделится, если будет израсходовано 1моль ацетилена?

33. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 336 л (н.у) кислорода?

34. Термохимическое уравнение реакции горения этилена:

С₂Н₄ + 3О₂→ 2СО₂+2Н₂О +1400 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило 1 моль кислорода?

Задача 2

1. При прокаливании избытка оксида бария и 2,75 моль оксида кремния(IV) получили ВаSiО_3. Вычислите массу полученной соли, если практический выход полученной соли составляет 95% от теоретического.

2. При взаимодействии 9,84 г оксида железа (III) и монооксида углерода СО получается 5,73 г железа и выделяется углекислый газ. Рассчитайте практический выход (в %) железа.

3. Цинк массой 65 г окисляется кислородом с образованием оксида цинка. Вычислите массу полученного оксида, если практический выход оксида составляет 85% от теоретического.

4. Рассчитайте объем в л. (н.у.) оксида азота (IV), который можно получить окислением 58,5 моль азота, если практический выход составляет 39%.

5. Рассчитайте, какую массу оксида серы (IV) можно получить при взаимодействии 50 г серы с кислородом, если практический выход процесса равен 45%.

6. Рассчитайте объем в л. (н.у.) кислорода, который можно получить, в процессе разложения 15,38 г бертолетовой соли КСlО₃ на КСl и О_2, если практический выход кислорода составляет 89%.

7. Какую массу меди можно получить при восстановлении углем 160 г оксида меди (II), если массовая доля выхода меди составляет 85%?

8. Вычислите объем в л. (н.у.) аммиака NН₃, который можно получить, нагревая 20 г хлорида аммония с избытком гидроксида кальция, если практический выход аммиака составляет 98 %. Продукты реакции: аммиак, хлорид кальция, вода.

9. При нагревании нитрита аммония NН₄NО₂ образуется азот и вода. Вычислите объем азота (н.у.), который можно получить при разложении 6,4 г нитрита аммония, если объемная доля выхода азота составляет 89%.

10. Оксид бария взаимодействует с алюминием с образованием оксида алюминия и бария. Вычислите массовую долю выхода бария, если из 4,59 г оксида бария было получено 3,8 г бария.

11. Фосфор массой 3,1 г сгорает в кислороде с образованием оксида фосфора (V). Вычислите массу полученного оксида, если практический выход оксида составляет 95% от теоретического.

12. Из 280 г оксида кальция при взаимодействии с водой получили 358 г гидроксида кальция. Вычислите массовую долю выхода гидроксида кальция.

13. Азот объемом 56 л (н.у.) прореагировал с водородом, взятым в избытке. Массовая доля выхода полученного аммиака составила 50 %. Рассчитайте объем полученного аммиака.

14. Алюминий массой 3,4 г окисляется кислородом с образованием оксида алюминия. Вычислите массу полученного оксида, если практический выход оксида составляет 75% от теоретического

15. Рассчитайте, какой объем (н.у) водорода можно получить при растворении в разбавленной серной кислоте 112 г железа, если объемная доля выхода водорода составляет 98 %.

16. Гидроксид кальция реагирует с 6,3 г азотной кислоты. Какая масса нитрата кальция получится, если массовая доля выхода составляет 98%?

17. Из 140 г оксида кальция при растворении в воде получили 182 г гидроксида кальция. Вычислите массовую долю выхода гидроксида кальция.

18. При взаимодействии 6,9 г натрия с водой получили 3 л водорода (н.у.). Вычислите объемную долю выхода газа (в %).

19. Какую массу железа можно получить из 960 г оксида железа (III) при восстановлении его оксидом углерода (II), если массовая доля выхода составляет 90 %. (продукты реакции: железо и углекислый газ).

20. При прокаливании избытка оксида кальция и 2,5 г оксида кремния(IV) получили СаSiО_3. Вычислите массу полученной соли, если практический выход полученной соли составляет 85% от теоретического.

21. При взаимодействии 9,84 г оксида железа (III) и монооксида углерода СО получается 5,73 г железа и выделяется углекислый газ. Рассчитайте практический выход (в %) железа.

22. Рассчитайте, какой объем (н.у) водорода можно получить при растворении в разбавленной соляной кислоте 6,5 цинка, если объемная доля выхода водорода составляет 90 %.

23. Рассчитайте объем в л. (н.у.) оксида азота (IV), который можно получить окислением кислородом 28 г азота, если практический выход составляет 90 %.

24. Рассчитайте, какую массу оксида серы (IV) можно получить при взаимодействии 3,2 г серы с кислородом, если практический выход процесса равен 75%.

25. Рассчитайте объем в л. (н.у.) кислорода, который можно получить, в процессе разложения 2,5 моль бертолетовой соли КСlО₃ на КСl и О_2, если практический выход кислорода составляет 80%.

26. Какую массу меди можно получить при восстановлении углем 80 г оксида меди (II), если массовая доля выхода меди составляет 75%?

27. Вычислите объем в л. (н.у.) аммиака NН₃, который можно получить, нагревая

2 моль хлорида аммония с избытком гидроксида кальция, если практический выход аммиака составляет 98 %. Продукты реакции: аммиак, хлорид кальция, вода.

28. При нагревании нитрита аммония NН₄NО₂ образуется азот и вода. Вычислите объем азота (н.у.), который можно получить при разложении 10 г нитрита аммония, если объемная доля выхода азота составляет 89%.

29. Оксид бария взаимодействует с алюминием с образованием оксида алюминия и бария. Вычислите массовую долю выхода бария, если из 4,59 г оксида бария было получено 3,8 г бария.

30. Фосфор количеством 1 моль сгорает в кислороде с образованием оксида фосфора (V). Вычислите массу полученного оксида, если практический выход оксида составляет 95% от теоретического.

31. Магний массой 2,4 г сгорает в кислороде с образованием оксида магния. Вычислите массу полученного оксида, если практический выход оксида составляет 75% от теоретического.

32. Рассчитайте, какой объем (н.у) водорода можно получить при растворении в разбавленной серной кислоте 5,5 моль цинка, если объемная доля выхода водорода составляет 88 %.

33. Рассчитайте объем в л. (н.у.) оксида азота (IV), который можно получить окислением кислородом 2,8 г азота, если практический выход составляет 98 %.

34. Гидроксид натрия реагирует с 6,3 г азотной кислоты. Какая масса нитрата натрия получится, если массовая доля выхода соли составляет 98%?