ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «химия» 5В060800 – «Экология» ОҚУ-Әдістемелік материалдар семей

1. Термохимиялық теңдеулер бойынша реакциялардың экзо- немесе эндотермиялық екенің анықтаңыз:

C _(г) + H₂O _(г) =CO _(г) + H_{2 (г)} ΔH⁰= +132кДж

CuO _(к) + C _(г) = C _(к) +CO _(г) ΔH⁰= +46 кДж

FeO _(к) + CO _(г) = Fe _(к) +CO_{2 (г)} ΔH⁰= - 12 кДж

MgO _(г) + Al₂O_{3 (г)} = (MgAl₂) O _{4 (г)} ΔH⁰= -39 кДж

2. Реакцияларды теңестіріп стандартты энтальпиясын есептеңіз.

A) ZnS _(г) +O_{2 (г)} = ZnO _(г) + SO_{2 (г)}

B) Al₂ (SO₄) _3(г) = Al₂O_{3 (г)} +SO_{3 (г)}

C) AgNO_{3 (г)} = Ag _{( г)} + NO_2(г) +SO_3(г)

D) SO_{2 (г)} +H₂S _(г) = S _(г) + H₂O _(ж)

3. ΔH ⁰ _тұз. _MgO(к)= -602 кДж /моль ; ΔH⁰ _тұз. _CO2(г)= -395,4 кДж/моль мәндерін және магний карбонатының MgO_(к) мен CO_2(г) заттарға ыдырау реакцияның жылуын (энтальпиясын) 115,6 кДж/моль пайдаланып MgCO _3(к) үшін стандартты түзілу жылуын есептеңіз.

4. Берілген термохимиялық тендеулер бойынша мышьяк (V) оксидінің жай заттардан стандартты түзілу энтальпиясын есептеніз.

4As_(г) + 3O_2(г) = 2As₂O _3(к); ΔH⁰= - 1328 кДж

As₂O _3(к) + O_2(г) =As₂O _5(г) ; ΔH⁰= - 261 кДж

5. Реакция тендеуі бойынша темір (III) оксидінің стандартты энтропиясын есептеңіз.

4FeO_(к) + O_2(г) = 2Fe₂O_3(к) : ΔS ^o _х.р. = -259 Дж/К

6. Темір (III) оксидінің жай заттардаң стандартты түзілу энтропиясын:

4Fe_(к) +3O_2(г) = 2Fe₂O_3(к) берілгендер бойынша есептеңіз:

2Fe_(к) +O_2(г) = 2Fe₂O_(к) ; ΔS ^o _(I)= -145 Дж/К

4FeO_(к) + O_2(г) = 2Fe₂O_3(к); ΔS ^o _(II)= -259 Дж/К

7. T=1230 K температурада 2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)} =2SO_{2 (г)} реакцияның Гиббс энергиясын есептеңіз, егер реакцияның ΔH⁰= - 198 кДж және ΔS ^o =-187Дж/К болса. Осы жағдайда жабық жүйеде бұл реакция өздігінен жүре ме?

8. Төмендегі реакцияларды пайдаланып этиленнің C₂H₄ түзілу жылуын (ΔH⁰ _тұз,298) есептеңіз:

C₂H_4(г) +3O_2(г) =2CO_{2 (г)} +2H₂O_(г) ; ΔH⁰ ₂₉₈=-1323 кДж

C _{(графит)} + O_{2 (г)} = CO_{2 (г)} ; ΔH⁰ ₂₉₈=-393,5кДж

H_{2 (г)} + 0,5 O_{2 (г)} = H₂O_(г) ; ΔH⁰ ₂₉₈=-241,8 кДж

2Mg _(к) + O_{2 (г)} = 2MgO _(к) ; ΔH⁰ ₂₉₈=-1203,6 кДж

C _{(графит)} + O_{2 (г)} = CO_{2 (г)} ; ΔH⁰ ₂₉₈=-393,5 кДж

MgO _(к) + CO _{2 (г)} = MgCO_3(к) ΔH⁰ ₂₉₈=-117,7 кДж

10. Төменде келтірілген реакциялардың ΔG⁰₂₉₈ –ң мәндерін талдай отырып, қорғасын мен қалайыға қандай тотығу дәрежелері біршама тән екендігін анықтаңыз:

PbO_2(к) + Pb_(г) = 2PbO_(к) ; ΔG⁰₂₉₈ <0

SnO_{2 (к)} + Sn_(г) =2SnO_(к) ; ΔG⁰₂₉₈ >0

11. Есептеулер жүргізбей ақ төменде көрсетілген реакциялар жүру барысында жүйенің энтропиясы қалай өзгеретіндігін (таңбасын) анықтаңыз:

A) 2NH_{3 (г)} = N_{2 (г)} + 3H_2(г) ;

B) 2CH₃OH _(г) + 3O_{2 (г)} = 4H₂O_(г) +2CO_2(г) ;

C) 2H₂S _(г) + 3O_{2 (г)} = 2H₂O_(с) + 2SO_2(г) ;

D) 2NO _(г) + O_{2 (г)} = 2NO_{2 (г)}

12. Мына оксидтердің қайсысы 298 K температурада алюминиймен тотықсыздануы мүмкін: CaO, FeO, CuO, PbO, Fe₂O₃, Cr₂O₃? Жауабыңызды есептеулермен дәлелдеңіз.

13. Төменде көрсетілген реакцияның ΔG⁰₂₉₈ мәнің есептеп стандартты жағдай мен 298 K температурада реакция қай бағытта өз еркімен жүретіндігін анықтаңыз:

N_2(г) + 0,5 O_2(г) = N₂O_(г) .

14. Төменде көрсетілген реакцияның ΔG⁰₂₉₈ мәнің есептеп стандартты жағдай мен 298 K температурада реакция бай бағытта өз еркімен жүретіндігін анықтаңыз:

Fe₂O_{3 (к)} +3CO _(г) = 2 Fe _(к) +3CO_2(г)

15. Төменде көрсетілген реакцияның ΔG⁰₂₉₈ мәнің есептеп стандартты жағдай мен 298 K температурада реакция бай бағытта өз еркімен жүретіндігін анықтаңыз:

Cu _(к) + ZnO _(к) = CuO _(к) + Zn _(к)

16. Жүйенің: 4HCl_(г) + O_2(г) ↔2H₂O_(г) + 2Cl_2(г) , стандарты жағдайдағы ΔH ^o _х.р. = -114,42кДж/моль , ΔS ^o _х.р. =-128,4Дж/моль тең болса, тепе теңдік қандай температурада түзіледі?

17. Энтропия өсу ретімен жүретін реакцияларды анықтаңыз

A) CaO_(к) +H₂O_(ж) = Ca(OH)_2(к) ; B) 4Fe_(к) +3O_2(г) = 2Fe₂O_3(к) ;

C) 2NH_3(г) + HCl_(г) = NH₄Cl_(к) ; D) N₂O_4(г) →2NO_2(г) ;

E) S_(к) + O_2(г) = SO_2(г)

18. Берілген термохимиялық теңдеулерінен кальций гидроксидінің стандартты түзілу энтальпиясын ΔH⁰₂₉₈ (Ca(OH)₂) есептеңіз:

Ca_(к) +1/2 O_2(г) = CaO_(к) ; ΔH⁰ ₂₉₈₍₁₎=-635,6 кДж (1)

H_2(г) +1/2 O_2(г) = H₂O_(c) ΔH⁰ ₂₉₈₍₂₎=-285,84 кДж (2)

CaO_(к) +H₂O_(с) = Ca(OH)_2(к) ; ΔH⁰ ₂₉₈₍₃₎=-66,06 кДж (3)

19. Берілген термохимиялық теңдеулерінен газ тәрізді фосфор пентахлоридінің стандартты түзілу энтальпиясын ΔH⁰ ₂₉₈ (PCl_5(г)) есептеңіз:

2P_(к) +3Cl_(г) → 2PCl_3(г) ; ΔH⁰ ₂₉₈=-560 кДж

PCl_{3 (г)} + Cl_{2 (г)} → PCl_5(г) ; ΔH⁰ ₂₉₈=-86,9 кДж

20. 1кг натрий карбонатын ыдырату үшін

Na₂CO_3(к) = Na₂O_(к) + CO₂(г), берілген термохимиялық теңдеулерінің қажетті жылу мөлшерін есептеңіз:

Na₂CO_3(к) + SiO_2(к) = Na₂SiO_3(к) + CO₂(г); ΔH⁰ ₂₉₈₍₁₎=81,04 кДж

Na₂O_(к) + SiO_2(к) = Na₂SiO_3(к) ; ΔH⁰ ₂₉₈₍₂₎=-243,17 кДж

Оқытушы қатысындағы студенттің өздік жұмысына берілген сұрақтар (ОСӨЖ)

1. Егер реакциялық 2NO + O₂ →2NO₂ ыдыстың көлемін 2 есе ұлғайтса реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді:

A) 4 есе азаяды; B)8 есе азаяды; C)4 есе өседі; D) 8 есе өседі

2. Жүйеге катализатор қосқанда реакция жылдамдығының өсуі немен түсіндіріледі:

А) активтендіру энергиясының азаюымен;

В) молекулалардың орташа кинетикалық энергиясының өсуімен;

С) соқтығысу санының өсуімен;

D) активті молекула санының өсуімен.

3. 20 ⁰ C температурада белгілі бір реакцияның жылдамдық константасы 10^-4 мин ^-1 , ал 50 ⁰ C температурада 8∙10^-4 мин ^-1ге тең. Реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті нешеге тең:

A) 2; B)3; C)4; D)5

4. Келтірілген реакция үшін:

S_(к) + O_2(г) = SO_2(г)

Әрекеттесу массалар заңының көрінісі:

1. 
   υ=k.C_(S).C_(O2) В) υ=k.C_(O2) С) υ=k.C_(S)
   

5. 2NH_3(г) + HCl_(г) →NH₄ Cl_(к) реакцияда аммиактың концентрациясын 2 есе арттырса реакция жылдамдығы қалай өзгереді?

A) өзгермейді B)2есе артады C)2есе кемиді

D)4 есе артады E) 4есе кемиді

6. Әрекеттескен заттардың концентрациясын 2 есе артырса реакция:

2N₂O₅=2N₂O₄ +O₂ жылдамдығы қалай өзгреді?

1. 
   10 есе артады; B) 4есе кемиді; C)өзгермейді;
   

7. Температуралық коэффициент γ=3 болса, реакция жылдамдығын 81 есе кеміту үшін температураны неше градусқа төмендету керек?

A)40; B) 30; C)20; D)10; E)9

8. Тепе-теңдікті: 2CO₂(г) + O₂(г) ↔2CO₂(г) +Q бастапқы заттарға (солға) қарай ығыстыру үшін:

А) СО концентрациясын арттыру керек

В) температураны кеміту керек

С) қысымды арттыру керек

D) CO₂ концентрациясын кеміту керек

Е) температураны арттыру керек

9. 2NH_3(г) +5NO_2(г) = 7NO_(г) + 3H₂O_(г) реакциядағы аммиактың концентрациясын 4 есе артырса, реакция жылдамдығы неше есе өседі?

A) 2 B) 16 C) 32 D) 128 E) 512

10.Температураны 70 ⁰C- ден 40 ⁰C-қа дейін төмендетсе, реакция жылдамдығы қалай өзгереді ( γ=3)?

A) 3есе кемиді B) 9 есе артады C) 27 есе артады

D) 27есе кемиді E) 30есе артады

11. Тепе-теңдікті солға қарай ығыстыру үшін реакция жағдайын қалай өзгерту керек: H_2(г) +Cl_2(г) ↔2HCl_(г)

А) жүйенің қысымын кеміту керек

В) жүйенің қысымын арттыру керек

С) хлордың концентрациясын арттыру керек

D) хлорсутектің концентрациясн арттыру керек

Е) сутектің концентрациясын арттыру керек

12. 4HCl_(г) +O_2(г) ↔2H₂O_(г) +2Cl_2(г) , ΔH<0, жүйенің тепе-теңдігін оңға (хлор түзілу бағытқа) қарай ығыстыру үшін:

А) қысымды кемітеді

В) HCl концентрациясын кемітеді

С) Cl₂ концентрациясын арттырады

D) температураны арттырады

Е) қысымды арттырады

13. Fe₃O₄(қ) + 4CO(г) ↔3Fe(қ) + 4CO₂ (г) – Q реакция тепе-теңдігін солға қарай ығыстыру үшін:

А) қысымды арттыру керек

В) CO концентрациясын арттыру керек

С) температураны төмендету керек

D) қысымды кеміту керек

Е) температураны арттыру керек

14. Мына әсер етулердің қайсысы химиялық реакцияның тепе-теңдік константасының мәнінің өзгеруіне әкеледі:

А) қысымның өзгеруі;

В) температураның өзгеруі;

С) катализаторды ауыстыру;

D) әрекеттесуші заттардың концентрациясын өзгерту?

Студенттің өзбетімен орындауға арналған жаттығулар мен есептер (СӨЖ )

1.A және В заттарының арасындағы реакция А+2В→С теңдеуімен өрнектеледі. Бастапқы концентрациялар [A]₀ = 0,03моль/л, [B]₀=0,05моль/л құрайды. Реакция жылдамдығының константасы 0,4. А затының концентрациясы 0,01 моль/л ге азайғандағы біраз уақыт өткеннен кейінгі жылдамдығын және реакцияның бастапқы жылдамдығын табыңдар.

2. Егер a)жүйедегі қысымды 3 есе арттырса ;б) жүйенің көлемін 3 есе азайтса ; в) NO концентрациясын 3есе арттырса, 2NO₍₂₎ +O_2(г) →2NO_2(г) реакциясының жылдамдығы қалай өзгереді?

3. Егер температураны 30 ⁰C-қа көтергенде, реакция жылдамдығы 15,6 есе өссе, реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті нешеге тең?

4. Реакцияның жылу эффектісі оның активтендіру энергиясына тәуелді ме? Жауаптарыңды дәлелдеңдер.

5. Егер тура реакция жылу бөле жүрсе, онда қандай бағыттағы тура немесе кері реакцияға үшін активтендіру энергиясы үлкен болады?

6. Егер 280 K-ге қарағанда реакция жылдамдығы 300K-та 10 есе көп болса, реакцияның активтендіру энергиясының мәні неге тең?

7. O_{3 (г)} +NO_(г) →O_2(г) + NO_2(г) реакциясының активтендіру энергиясы 10 кДж/моль-ге тең. Температураны 27 ^oC- ден 37 ⁰C-ге дейін көтергенде реакция жылдамдығы неше есе өзгереді?

8. Реакция жылдамдығының температуралық коэффициенті активтендіру энергиясының мәніне байланысты ма? Жауаптарыңды дәлелдеңдер.

9. 2SO₂ + O₂ =2SO₃ теңдеу бойынша:

а)оттегінің концентрациясын 2 есе өсіргенде ;б) SO₂ нің концентрациясын 3 есе өсіргенде жылдамдығы қалай өзгереді?

10. Реакцияның жылдамдығын 9 есе арттыру үшін берілген реакциядағы 2H₂S+SO₂=3S+2H₂O күкіртсутек пен күкірт (IV) оксидінің концентрацияларын неше есе өсіру керек?

11. 2Fe_(қ) + 3Cl_2(г) = 2FeCl_3(қ) реакцияның жылдамдығы қысымды 3 есе арттырғанда қалай өзгереді?

12. Газдар қоспасының температурасын 140 ⁰C-ден 110 ⁰C-ге дейін төмендетсе температуралық жылдамдық коэффициенті 3-ке тең реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

13. Температура 45 ⁰C-ге төмендегенде 25 есе баяулайтын реакция жылдамдығының температуралық жылдамдық коэффициентін табындар.

14. Жабық ыдыста тепе-теңдік орнаған:

CO_{2 (г)} + H ₂ →CO_(г) + H₂O_(г) ; тепе-теңдік константасы бірге тең.

a) Егер берілген температурада 1 моль CO₂ және 5моль H₂ араластырса, CO₂ нің қанша проценті CO-ға айналады;

б) егер тепе тендік орнағанда реакцияға сутектің бастапқы мөлшерінің 90% реакцияға түссе, CO₂ мен H₂ қандай көлемдік қатынаста араластырылған?

15. N_2(г) + 3H_2(г) →2NH_3(г) ΔH ⁰ =-92,4кДж жүйесінде тепе-тендік кезінде қатысатын заттардың концентрациялары тең : [N₂]=3 моль/л ; [H₂]=9 моль/л ; [NH₃]=4моль/л.

a) H₂ және N₂ бастапқы концентрацияларын;

б) температураның өсуімен тепе-тендік қалай қарай ығысатын;

в) реакциялық ыдыстың көлемін кішірейтсе тепе-тендік қай бағытқа ығысатынын анықтандар.

16.Белгілі бір температурада 2NO₂→2NO+O₂ жүйесіндегі тепе -тендік келесі концентрацияларда орнады : [NO₂]=0,006моль/л ; [NO]=0,024моль/л ; [O₂]=0,012 моль/л. Реакцияның тепе-тендік константасын және NO₂-ның бастапқы концентрацияларын табыңдар.

17.A_(г) + B_(г) →C_(г) +D_(г) жүйесіндегі A және B газдарын араластырған соң мынадай концентрацияларда тепе –тендік орнайды: [B]=0,05 моль/л; [C]=0,02 моль/л. Реакцияның тепе –тендік константасы 4∙10^-2 тең. A және B заттарының бастапқы концентрацияларын табыңдар.

18.Егер N₂O₄ бастапқы концентрациясы 0,08 моль/л, ал тепе –тендік орнаған сәтте 50% N₂O₄ диссоциацияланған болса, онда N₂O₄→2NO₂ реакциясының тепе –тендік константасын табындар.

19.C _{(графит)} +CO_2(г) →2CO_2(г) ; ΔH ⁰ =172,5 кДж жүйесі тепе тендік жағдайда болады:

а) қалыпты қысымда температура жоғарлағанда тепе тендік қоспада CO₂ мөлшері қалай өзгеретінің;

б) температура өзгеріссіз болса, жалпы қысымды жоғарлатқанда, температураны жоғарлатқанда, жүйеге катализатор қосқанда тепе тендік константасы өзгере ме?

20. Қайтымды реакцияларының:

2CO_(г) + O_2(г) →2CO_(г); ΔH ⁰ =-566 кДж

N_{2 (г)} + O_{2 (г)} → 2NO _(г) ; ΔH ⁰ =160кДж

а) температура төмендегенде; б) қысым жоғарлағанда тепе тендік қай бағытқа ығысады?

21. Мына реакциялардың:

2H_2(г) +O_2(г) → 2H₂O_(г) ΔH ⁰ =- 483,6 кДж

CaCO_3(қ)→ CaO_(қ) + CO_2(г) ΔH ⁰ =179 кДж

а) қысымның өсуі; б) температураның өсуі тепе тендігіне қалай әсер етеді?

22. Жабық ыдыста AB_(г) →A_(г) + B_(г) реакциясы жүрді. Реакцияның тепе тендік константасы 0,04, ал В затының тепе тендік концентрациясы 0,02 моль/л құрайды. АВ затының бастапқы концентрациясын табындар. Қанша процент АВ зат ыдырады?

23. Егер қысымды екі есе өсіріп, сонымен қатар температураны 10 ⁰C-қа көтерсе А_2(г) + B_2(г) →2АВ_(г) реакциясының тепе тендігі қай бағытқа ығысады? Тура және кері реакцияның температуралық коэффициенті сәйкесінше 2 және 3-тең. Осы реакцияның ΔH ⁰ белгісі қандай?

24. Реакцияның активтендіру энергиясы E_A=191кДж/моль. Температураны 330- ден 400 K дейін арттырса реакцияның жылдамдық константасы қалай өзгереді k_T1/k_T2 ?

25. Реакция температурасын 500-ден 1000 K дейін арттырса жылдамдық константасы k_T2/k_T1 100 есе артады. Осы реакцияның активтендіру энергиясын E_A анықтаңыз.

26. Реакцияның активтендіру энергиясы E_A=95,5 кДж/моль. Температураны 500-ден 1000 K дейін арттырса реакцияның жылдамдық константасы қалай өзгереді k_T1/k_T2 ?

27. 4NH₃(г) + 5O₂(г) =4NO(г) + 6H₂O(г) реакциядағы: а) аммиактың концентрациясын 2 есе арттырып, ал оттектің концентрациясын 2 есе кемітсе; б) жүйенің қысымын 2 есе арттырса, реакция жылдамдығы қалай өзереді?

28. 4NO_(г) + 6H₂O_(г) = 4NH_3(г) +5O_{2 (г)} реакция жылдамдығы қалай өзгереді, егер: а) жүйенің қысымын 2 есе арттырса; б) жүйенің көлемін 2 есе арттырса; в) NO концентрациясын 3 есе арттырса?

29. H₂ + I₂ = 2HI реакцияның белгілі температурада жылдамдық константасы k=0,16. [H₂] _{бастапқы} = 0,04моль/л , [HI] _{бастапқы} = 0,05 моль/л. Реакцияның бастапқы жылдамдығын, және [H₂]=0,03 моль/л болған кездегі жылдамдығын анықтаңыз.