Вариант 2.

1. Какова масса получившегося сульфида железа и остатка при реакции 10 г железа и 10 г серы?
2. Как изменится скорость реакции N2O4 + 2 O2 → 2NO2, если общее давление в системе увеличат в 2 раза?
3. При каких условиях (изменение концентрации, температуры и давления) увеличится количество продукта реакции O2 в обратимой реакции GeO2(г) → Ge() + О2, если ΔН > 0?
4. Как расставить коэффициенты методом электронного баланса в уравнении Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O и какой коэффициент окислителя в этом уравнении?
5. Как можно доказать, что реакция CaCO3 = CaO + CO2, в которой получают негашеную известь, является эндотермической, используя табличные термодинамические данные?

Химия 11 класс Химические реакции и термодинамика масса сульфида железа скорость реакции N2O4 изменение давления реакции условия увеличения продукта реакции O2 коэффициенты методом электронного баланса эндотермическая реакция CaCO3 Новый

Давайте разберем каждый из ваших вопросов по порядку.

1. Масса получившегося сульфида железа и остатка при реакции 10 г железа и 10 г серы.

Для начала, запишем уравнение реакции между железом и серой:

Fe + S → FeS

Теперь определим количество вещества (моль) каждого из реагентов:

• Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль
• Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль

Количество вещества железа:

n(Fe) = 10 г / 55,85 г/моль ≈ 0,179 моль

Количество вещества серы:

n(S) = 10 г / 32,07 г/моль ≈ 0,312 моль

Согласно уравнению реакции, 1 моль Fe реагирует с 1 моль S. Поскольку у нас меньше моль железа, то именно оно будет лимитирующим реагентом.

По уравнению реакции, 0,179 моль Fe реагирует с 0,179 моль S, и образуется 0,179 моль FeS.

Теперь найдем массу образовавшегося сульфида железа:

• Молярная масса FeS = 55,85 + 32,07 = 87,92 г/моль
• Масса FeS = 0,179 моль * 87,92 г/моль ≈ 15,75 г

Остаток серы:

Осталось: 0,312 моль - 0,179 моль = 0,133 моль S

Масса остатка серы:

Масса S = 0,133 моль * 32,07 г/моль ≈ 4,26 г

Итак, масса получившегося сульфида железа составляет примерно 15,75 г, а масса остатка серы - 4,26 г.

2. Как изменится скорость реакции N2O4 + 2 O2 → 2NO2 при увеличении давления в 2 раза?

Согласно принципу Ле Шателье, если мы увеличиваем давление в системе, равновесие смещается в сторону, где меньшее количество молей газов. В данной реакции у нас 1 моль N2O4 и 2 моль O2, что в сумме составляет 3 моля, а 2 моля NO2. Таким образом, при увеличении давления скорость реакции увеличится, так как равновесие сместится вправо, к образованию NO2.

3. Условия для увеличения количества продукта O2 в реакции GeO2(г) → Ge() + O2, если ΔН > 0.

Поскольку реакция эндотермическая (ΔН > 0), увеличение температуры будет способствовать образованию продукта O2. Также, если мы уменьшим давление, это также может помочь сместить равновесие вправо, так как у нас больше молей газов в продуктах. Таким образом, увеличение температуры и уменьшение давления приведут к увеличению количества O2.

4. Расстановка коэффициентов методом электронного баланса в уравнении Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O.

Для начала определим степени окисления:

• Cu: 0 (в элементарном состоянии) → +2 (в Cu(NO3)2)
• N в HNO3: +5 → +2 (в NO)

Теперь запишем уравнение с учетом переноса электронов:

• Cu → Cu^2+ + 2e- (окисление)
• 2e- + 2H+ + 2NO3- → 2NO + H2O (восстановление)

Теперь составим общее уравнение:

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O

Коэффициенты: 1 (Cu), 4 (HNO3), 1 (Cu(NO3)2), 2 (NO), 2 (H2O). Окислитель в этой реакции - это ионы NO3-, коэффициент окислителя 4.

5. Как доказать, что реакция CaCO3 = CaO + CO2 является эндотермической, используя табличные термодинамические данные?

Чтобы доказать, что реакция эндотермическая, можно использовать данные о теплоте образования. Если мы возьмем стандартные энтальпии образования CaCO3, CaO и CO2, то можем рассчитать стандартную энтальпию реакции:

ΔН = (ΔНf CaO + ΔНf CO2) - ΔНf CaCO3

Если полученное значение ΔН будет положительным, это подтвердит, что реакция является эндотермической, так как для ее протекания требуется поглощение тепла.

Таким образом, используя термодинамические данные, можно показать, что реакция CaCO3 = CaO + CO2 является эндотермической.