Общие закономерности протекания химических процессов
1. Энергетика химических превращений. Первый закон термодинамики. Теплота. Внутренняя энергия и ее изменение в ходе эндотермических и экзотермических реакций. Энтальпия. Тепловой эффект реакции.
2. Термохимические расчеты. Закон Гесса и следствия из него.
3. Химическая кинетика. Гомогенные и гетерогенные химические реакции. Скорость химической реакции: средняя, мгновенная (истинная). Кинетические кривые. Основные факторы, влияющие на скорость (концентрации, температура, катализатор и др.).
4. Влияние концентрации на скорость химической реакции - закон действующих масс (основной постулат химической кинетики). Константа скорости. Порядок реакции по данному веществу и общий (суммарный) порядок реакции. Закон действующих масс для газовых реакций. Скорость гетерогенных реакций.
5. Влияние температуры на скорость химической реакции. Уравнение Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Понятие об энергии активации, активных молекулах и активированном комплексе.
6. Деление химических реакций на простые и сложные. Молекулярность реакции. Понятие лимитирующей стадии. Схема реакции с лимитирующей стадией.
7. Катализ. Основные положения теории катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ.
8. Обратимые и необратимые реакции. Скорость прямой и обратной реакций. Установление химического равновесия. Смещение химического равновесия, принцип Ле-Шателье (влияние концентрации, температуры, давления, степени измельчения твердого компонента, катализатора? на положение химического равновесия).
Примерные задачи к раздел
«Общие закономерности протекания химических процессов».
1. Изолированная система с окружающей ее средой..
а) обменивается энергией, но не обменивается веществом;
б) не обменивается ни веществом, ни энергией;
в) обменивается веществом, но не обменивается энергией4
г) обменивается и веществом, и энергией.
2. Тепловой эффект реакции не зависит от
а) агрегатного состояния продуктов реакции;
б) агрегатного состояния исходных веществ;
в) промежуточных стадий получения веществ;
г) природы исходных веществ;
3. Изменение энтальпии в химической реакции определяется выражением:
а) DН = DU +pDV
б) dG = dH – TdS
в) DU = Q – A
4. Изменение энергии Гиббса определяется выражением:
а) dG = dH – TdS
б) dG = dU – TdS
в) dG = dH + TdS
5. Энтропия это
а) теплосодержание системы
б) мера беспорядка в системе
в) величина обратная энтальпии
6. Мерой термодинамической вероятности протекания химической реакции является:
а) энтальпия реакции, б) энтропия реакции, в) энергия Гиббса, г) константа химического равновесия
7. Реакция, протекающая с поглощением тепла, называется
а) экзотермическая;
б) эндотермическая;
в) реакция разложения;
г) внутримолекулярной
8. Если DН° < 0 и DS°< 0, то, в каком из случаев реакция может протекать самопроизвольно:
а) ½DН°½>½TDS°½
б) ½DН°½<½TDS°½
9. В каком из следующих случаев реакция неосуществима при любых температурах:
а) DrH < 0 и DrS < 0,
б) DrH > 0 и DrS > 0,
в) DrH > 0 и DrS < 0
10. При сгорании 3,2 г метанола (CH3OH)
10.CH3OH + 1,5 O2 = CO2 + 2 H2O (ж)
10.выделилось 73,6 кДж тепла. Какова энтальпия образования метанола, если энтальпии образования (DfH0) CO2 и H2O (ж) равны -110,5 и -285,8 кДж/моль?
11. Определите энтальпию образования РН3 , если энтальпия сгорания 17 г РН3 по реакции
11.2 РН3 + 4 О2 = Р2O5 + 3 H2O (ж)
11.равна -1170 кДж. Энтальпии образования Р2O5 иH2O (ж) равны -1505 и -286 кДж/моль.
12. Какое количество энергии нужно затратить на разложение 5 кг Na2CO3, протекающего по реакции
12.Na2CO3 = Na2O + CO2
12.если энтальпии образования Na2CO3, Na2O и CO2 равны -1129, 415 и -394 кДж/моль ?
13. Не производя вычислений, указать, для каких из перечисленных процессов изменение энтропии положительно:
а) С(тв.) + СО2(г) ® 2СО(г),
б) СН3СООН(ж) ® СН3СОО-(ж) + Н+(ж),
в) 4НСl(г) + О2(г) ® 2Сl2(г) + 2Н2О(г)
14. Укажите, для каких процессов DS > 0:
а) 2А(г) + В(тв) ® А2В(г),
б) 2А(тв) + В(г) ® А2В(г),
в) А(тв) + В(тв) ® АВ(г)
15. Из уравнений реакций без изменения энтропии происходят:
а) 2С2Н2(Г) + 5О2 = 4СО2(Г) + 2Н2О(Г),
б) 2С2Н4(Г) + 6О2 = 4СО2(Г) + 4Н2О(Г),
в) 2С2Н6(Г) + 7О2 = 4СО2(Г) + 6Н2О(Г).
16. Не производя вычислений, установить знак DS° следующих процессов:
а) 2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г)
б) СО2(тв) = СО2(г)
в) 2H2S(г) + 3O2(г) = 2H2O(ж) + 2SO2(г)
17. Укажите, для каких процессов DS < 0:
а) 2А(г) + В(тв) ® А2В(г),
б) 2А(тв) + В(г) ® А2В(г),
в) А(тв) + В(тв) ® АВ(г)
18. Максимальной энтропией при одинаковых внешних условиях обладает:
а) H2O(тв.) б) H2O(жидк.) в) H2O(газ)
19. Окисление оксида азота(II) в оксид азота(IV) кислородом воздуха
1. сопровождается увеличением энтропии
2. сопровождается уменьшением энтропии
3. не приводит к изменению энтропии
4. по уравнению реакции невозможно сделать вывод о характере ее изменения
20. Закон, выражающий зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ, называется законом
а) постоянства состава; б) действующих масс;
в) кратных отношений; г)Вант_Гоффа.
21. Состояние химического равновесия характеризуется
а) полным прекращением реакции;
б) равенством скоростей прямой и обратной реакций;
в) поочередным протеканием прямой и обратной реакций;
г) равенством числа молекул, участвующих в реакции
22. На скорость химической реакции не оказывает влияние
а) концентрация вещества в растворе или концентрация газа;
б) площадь поверхности твердого вещества;
в) условия хранения реактивов;
г) температура протекания реакции
23. Скорость химической реакции характеризует:
а) движение молекул или ионов реагирующих веществ относительно друг друга;
б) время, за которое заканчивается химическая реакция,
в) число структурных единиц вещества, вступивших в химическую реакцию;
г) изменение количеств веществ за единицу времени в единице объема или единицы площади
24. Скорость гомогенной химической реакции пропорциональна изменению
а) концентрации вещества в единицу времени
б) количества вещества в единице объема
в) массы вещества в единице объема
г) объема вещества в ходе реакции
25. Уравнение для скорости прямой химической реакции В(тв) + 3О2(г) = 2В2О3(тв) запишется следующим образом:
а) n = k×[В]×[3О2] в) v = k×[О2]3
б) v = k×3×[О2] г) v = k×[B2O3]2.
26. Температурный коэффициент реакции g = 4. Для увеличения скорости реакции в 64 раза необходимо увеличить температуру протекания реакции:
а) на 16 градусов б) на 30 градусов в) на 40 градусов г) на 20 градусов.
27. При повышении температуры на 300С скорость химической реакции возрастает в 64 раза. Температурный коэффициент реакции равен:
а) 2 б) 3 в) 4 г) 5.
28. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры на 200С, если температурный коэффициент равен 4?
а) в 90раз б) в 9 раз в) в 16 раз г) в 3 раза.
29. Уравнение для скорости прямой химической реакции 2СО(г) + О2 = 2СО2(г) запишется следующим образом:
а) V = k[2СО]*[О2]2 б) V = k[СО]*[О2] в) V = k[СО]2*[О2]
30. Во сколько раз увеличится скорость предыдущей реакции при увеличении давления в 3 раза?
а) 12 б) 27 в) 6 г) 3
31. Скорость прямой реакции N2 + 3H2 = 2NH3 возрастает при
а) увеличении концентрации азота;
б) уменьшении концентрации азота;
в) увеличении концентрации аммиака;
г) уменьшении концентрации аммиака.
32. В каком случае понижение температуры и повышение давления в системе приводит к повышению выхода продукта реакции?
а) 2Н2О Û 2Н2 + О2, ΔΗ0 > 0
б) N2 + 3H2 Û 2NH3, ΔΗ0 < 0
в) Н2 + I2 Û 2НI, ΔΗ0 > 0
г) C(тв.) + O2 = 2 CO(г) DrH < 0
33. При одновременном понижении температуры и давления равновесие сместится в сторону прямой реакции в случае
а) 4 Al(тв.) + 3 O2(г) = 2 Al2O3(тв.) DrH < 0
б) BaCO3(тв.) = BaO(тв.) + CO2 DrH > 0
в) C(тв.) + O2 = 2 CO(г) DrH < 0
г) N2 + О2 Û 2NO, ΔΗ0 > 0
34. В равновесной системе 3 А + В Û 2 С + D концентрация [С]=1 моль/л, [А] =1,5 моль/л. Укажите исходную концентрацию вещества А.
35. При начальной концентрации фосгена [COCl2] = 2,2 моль/л и равновесной концентрации оксида углерода(II) [CO] = 0,2 моль/л (исходные концентрации оксида углерода(II) и хлора равны нулю) константа равновесия Кравн (в моль/л) реакции
COCl2 Û CO + Cl2
равна
а) 50 б) 0,018 в) 0,02 г) 55.
36. Равновесие гомогенной системы 4НСl(г) + О2(г) ® 2Н2О(г) + 2Сl2(г) установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ (моль/л): [H2O] = 0,14; [Cl2] = 0,14; [НСl] = 0,20; [O2 ] = 0,32. Вычислите константу равновесия данной реакции и исходные концентрации хлороводорода и кислорода.
37. При увеличении давления химическое равновесие не смещается в системе:
а) СО(г) + Сl2(г) = COCl2(г) б) СО2(г) + С(тв) = 2 CO(г)
в) 2 СО(г) + О2(г) = 2 CO2(г) г) С(тв) + О2(г) = CO2(г)
38. Химическое равновесие в системе
2NO(г) + O2 (г) 
2NO2 (г) + Q
смещается в сторону образования продукта реакции при
а) повышении давления; б) повышении температуры;
в) понижении давления; г) применении катализатора
39. Катализатор ускоряет химическую реакцию благодаря:
а) снижению энергии активации; б) повышению энергии активации;
в) уменьшению теплоты реакции; г) увеличению теплоты реакции.
40. В каком случае имеет место каталитическая реакция:
а) интенсивность горения угля возрастает после его измельчения;
б) скорость реакции горения фосфора повышается при внесении в атмосферу реакции чистого кислорода;
в) скорость реакции разложения пероксида водорода увеличивается при внесении в него оксида марганца(IV);
41. В реакционной системе в равновесии находятся:
2 СО(г) + О2(г) Û 2 СО2(г), ∆Н0< 0
Чтобы сместить равновесие реакции вправо, необходимо:
а) увеличить концентрацию СО2; б) увеличить давление в системе;
в) повысить температуру;
Растворы.
1. Понятие раствора. Газовые, жидкие и твердые растворы. Сольватация и гидратация. Концентрация раствора. Молярная концентрация, эквивалентная концентрация, моляльная концентрация, массовая доля растворенного вещества, титр.
2. Растворимость, факторы, влияющие на растворимость. Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.
3. Равновесие в растворах. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Равновесие в растворах слабых электролитов. Степень диссоциации.
4. Константы диссоциации. Факторы, влияющие на степень диссоциации. Связь степени диссоциации и константы диссоциации, закон разбавления Оствальда.
5. Диссоциация воды. Водородный показатель (рН). Расчет рН в растворах сильных и слабых электролитов.
6. Гидролиз солей. Количественные характеристики гидролиза - степень гидролиза и константа гидролиза. Способы усиления и подавления гидролиза. Расчеты рН в растворах солей.
7. Обменные реакции в растворах, признаки необратимости реакций. Правила составления ионно-молекулярных уравнений.
8. Дисперсные системы их классификация. Коллоидные растворы, их свойства. Понятие о золях, гелях. Строение коллоидной частицы (мицеллы). Коагуляция, седиментация, пептизация, синерезис. Способы получения и разрушения золей.
Примерные задачи и вопросы к разделу «Растворы».
1. Для приготовления 500 г 10% раствора CuSO4 необходимо взвесить …. г соли и взять …..мл воды.
2. В 80 г воды растворили 20 г вещества. Концентрация полученного раствора:
а) 20% б) 25% в) 0,25 М г) 0,25 н
3. Укажите массу серной кислоты, необходимую для нейтрализации 2 моль гидроксида калия: а) 49 г б) 98 г в) 56 г г) 112 г
4. Выражение «раствор с массовой долей 3%» означает:
а) в 100 г воды растворено 3 г соли; б) в 97 г воды растворено 3 г соли;
в) в 103 г раствора содержится 3 г соли; г) в 100 мл раствора содержится 3 г соли.
5. Число молей КОН в 250 мл 0,2 М раствора равно:
а) 0,05; б) 0,25; в) 0,5; г) 0,1.
6. Масса NaOH, содержащаяся в 500 мл 0,6 М раствора равна:
а) 12 г; б) 24 г; в) 130 г; г) 48 г.
7. Чему равна молярная концентрация раствора, полученного разбавлением 250 мл 3 М раствора до 1 л: а) 3,0; б) 1,2; в) 0,75; г)1.5.
8. Степень диссоциации электролита не зависит от
а) природы растворителя; б) объема раствора;
г) природы электролита; г) концентрации растворенного вещества
9. Укажите формулу вещества, которое в водном растворе диссоциирует ступенчато: а) Н2S; б) NH4OH; в) NaKSO4; г) Fe2(SO4)3.
10. Сколько ионов образуется при диссоциации молекулы (NH4)2SO4: а) 2; б) 4; в) 9; г) 3.
11. В водном растворе угольной кислоты наибольшей является концентрация: а) Н2СО3; б) Н+; в) СО32-; г) НСО3-.
12. Отметьте формулу сильного электролита в водном растворе:
а) СН3СООН; б) NH4OH; в) К2SO4; г) НNO2.
13. Укажите формулу слабого электролита в водном растворе:
а) NaCl; б) НNO3; в) НСl; г) Аl(OH)3.
14. Выберите формулу вещества, которое в водном растворе при диссоциации не образует хлорид-ионов:
а) КСl; б) КСlO3; в) NH4Cl; г) (СаОН)Сl.
15. Только сильные электролиты перечислены в ряду:
а) КОН, HNO3, H2SO4;
б) H2S, H2SO3, H2SO4;
в) MgCl2, CH3COOH, NaOH;
г) H2S, CH3COOH, H2SO3;
16. Если в растворе увеличивается концентрация ионов водорода, то:
а) численное значение рН раствора растет;
б) концентрация гидроксид-ионов растет;
в) численное значение рН раствора уменьшается.
17. Чему равна концентрация ОН- в растворе, в котором концентрация ионов водорода равна 10-1 моль/л:
а) 10-1 моль/л; б) 10-13 моль/л; в) 10-6 моль/л; г) 10-2 моль/л.
18. Чему равен рН 0,01 М раствора HNO3:
а) 1; б) 2; в) 12; г) 0,01.
19. Чему равен рН 0,01 М раствора КОH:
а) 0,01; б) 2; в) 12; г) 9.
20. Малиновая окраска фенолфталеина в растворе:
а) Сa(OH)2; б) HNO3; в) Сl2; г) NaCl
21. Наличие хлороводорода в растворе нельзя определить с помощью:
а) фенолфталеина; б) лакмуса; в) метилового оранжевого.
22. Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,34.10-2. Найти константу диссоциации кислоты. Составьте уравнение процесса электролитической диссоциации.
23. Найдите степень диссоциации хлорноватистой кислоты НОСl в 0,2 М растворе. Каким будет рН этого раствора? (Кдис.= 5,0.10-8).
24. Раствор синильной кислоты НСN имеет рН 6. Какова молярная концентрация этого раствора? (Кдис.= 7,9.10-10)
25. Имеется раствор слабого электролита НСN с концентрацией С = 0,1 моль/л. Напишите уравнение диссоциации, выражение константы диссоциации (Кдис.) и ее величину. Рассчитайте степень диссоциации, концентрацию [H+] в растворе и рН раствора. Назовите индикатор, который будет менять цвет в этом растворе и его окраску.
26. Какая соль в водном растворе подвергается гидролизу по аниону?
а) BaSO4; б) CuCl2; в) Zn(NO3)2; г) K2S.
27. Щелочную среду имеет водный раствор соли:
а) хлорид аммония; б) карбонат калия; в) сульфат бария; г) нитрат магния.
28. Кислая реакция среды в растворе соли:
а) Na3PO4; б) KCl; в) Na2CO3; г) ZnSO4
29. Гидролиз идет до конца при растворении в воде соли:
а) AlCl3; б) Al2(SO4)3; в) Al(NO3)3; г) Al2S3
30. Щелочную среду имеет раствор:
а) Pb(NO3)2; б) NaNO3; в) NaCl; г) Na2CO3
31. Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза ее в водном растворе.
НАЗВАНИЕ СОЛИ ТИП ГИДРОЛИЗА
1) сульфид алюминия а) по катиону
2) сульфид натрия б) по аниону
3) нитрат магния в) по катиону и аниону
4) сульфит калия
32. Нейтральный раствор соли получают при растворении в воде:
а) KNO2; б) MnCl2; в) Ba(NO3)2; г) NH4Cl.
33. Из приведенных ниже солей по катиону гидролизуется:
а) СН3СООК; б) ZnCl2; в) Сa(NO3)2; г) Rb2S.
34. Из приведенных ниже солей и по катиону и по аниону гидролизуется:
а) NH4Cl; б) СН3СООNH4; в) СН3СООNa; г) NaCl.
35. Имеется раствор соли FeCl3 напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза и выражение константы гидролиза по I ступени (Кг1). Укажите среду в растворе соли. Рассчитайте рН в 0,01 М растворе соли. Чтобы подавить гидролиз соли, в раствор соли надо добавить: (приведите примеры не менее двух веществ, относящихся к различным классам).
36. Гидролизу хлорида алюминия по первой ступени соответствует запись
а) AlCl3 « Al3+ + 3 Cl-
б) Cl- +HOH « HCl + OH-
в) Al3+ + HOH « AlOH2+ + H+
г) AlOHCl2 + HOH« Al(OH)2Cl + HCl
37. Ионным уравнением S2- + HOH Û HS- + OH- описывается гидролиз соли:
а) сульфида калия; б) гидросульфида калия;
в) сульфида аммония; г) гидросульфида бария.
38. В результате гидролиза по первой ступени карбоната натрия образуется
а) сильная кислота и рН < 7; б) сильное основание и рН > 7;
в) сильная кислота и рН > 7; г) сильное основание и рН < 7.
39. Константы диссоциации сернистой кислоты Н2SO3 по ступеням равны: К1=1,7.10-2 и К2=6,2.10-8. Значение рН 0,1 М раствора сульфита натрия (Na2SO3) равно
а) 9,2 б) 10,1 в) 6,4 г) 5,8.
40. Добавление каких из перечисленных ниже веществ к раствору соли из предыдущего задания подавит ее гидролиз: а) HCl; б) NaOH, в) K3PO4, г) (NH4)2SO4?
41. Константы диссоциации гидроксида алюминия Al(OH)3 по ступеням равны: К1=7.10-9, К2=2.10-9 и К3=10-9. Значение рН 0,5 М раствора нитрата алюминия (Al(NO3)3) равно
а) 3,35 б) 2,65 в) 4,15 г) 5,72.
42. Добавление каких из перечисленных ниже веществ к раствору соли из предыдущего задания усилит ее гидролиз: а) HCl; б) NaOH, в) CuCl2, г) Na2S?
43. Какая из перечисленных ниже смесей является раствором:
а) порошок мела и вода; б) капли воды и воздух;
в) сплав золота и серебра; г)
44. Какой раствор может находиться в контакте с кристаллами растворенного вещества?
а) ненасыщенный; б) насыщенный; в) пересыщенный; г) коллоидный.
45. Процесс объединения коллоидных частиц в более крупные называется
а) синерезис; б) седиментация; в) коагуляция; г) пептизация.
46. Майонез относится к дисперсным системам типа: а) суспензия; б) аэрозоль; в) коллоид; г) эмульсия
47. Молоко относится к дисперсным системам типа: а) суспензия; б) аэрозоль; в) коллоид; г) эмульсия
48. Туман относится к дисперсным системам типа: а) суспензия; б) аэрозоль; в) коллоид; г) эмульсия
49. Мармелад относится к дисперсным системам типа: а) суспензия; б) гель; в) коллоид; г) эмульсия
50. Мицелла состоит из а) ядра и потенциалопределяющих ионов; б) ядра и противоионов; в) ядра и адсорбционного слоя; г) гранулы и диффузного слоя
51. Составьте формулу мицеллы, полученной при сливании раствора Na2SO4 с избытком BaCl2.
52. Составьте формулу мицеллы, полученной при сливании раствора KCl с избытком Pb(NO3)2.
53. Составьте формулу мицеллы, полученной при сливании раствора NaOH с избытком NiCl2.
54. Составьте формулу мицеллы, полученной при сливании раствора CuCl2 с избытком Na2S.