BÀI KIỂN TRA MÔN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG, LỚP CÔNG TRÌNH

BÀI KIỂM TRA MÔN: ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỌ VÀ TÊN: LÊ NGỌC ANH, MSV: 1100234 LỚP: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THÀNH PHỐ Đề bài: Al( r ) + Fe2O3( r ) → Fe( r ) + Al2O3 CHƯƠNG I Bài 1: Cho phản ứng: ∆H 298,PU a, tính biết Al2O3( r ) b) tính Fe2O3 25o C 1atm khử 47,87g Fe2O3( r ) tỏa 253,132kJ Al2O3( r ) biết = -1669,79kJ/mol Bài làm Fe2O3( r ) a) khử 47,87g phản ứng tỏa nhiệt 253,13 (kj) Fe2O3( r ) khử 160g ⇒ phản ứng tỏa X (kj) ∆Η o298, pu = X = 160 × 253,132 = −846, 065 47,87 b) áp dụng hệ định luật Hess: (kj/mol) ∆Η o298, s = ∑ ∆Η o298, s , sp − ∑ ∆Η o298, s ,tg o o o o ∆H 298, S = (2 ∆Η 298, s , Fe ( r ) + ∆H 298, S , Al2O3 ( r ) ) − ( ∆Η 298, s , Al ( r ) + ∆Η 298, s , Fe2O3 ( r ) ) Thay số ta có: −846, 065 = 〈 × + (−1669, 79)〉 − 〈 × + ∆Η 0298,s , Fe2O3 ( r ) 〉 ⇒ ∆Η 298, s , Fe2O3 ( r ) = -823,725 (kj/mol) na nb Bài 14: trộn mol khí A với mol khí B có nhiệt độ áp suất ban đầu ( trộn cách nối hai bình khí với ống tích không đáng kể): A, B khí lý tưởng ( trình trộn giữ cho T không đổi) a) tính biến thiên entanpi tự trình trộn Η2 b) áp dụng với A N2 , B VA nb với = o =1 (mol), T= 300 K làm ∆G = ∆H − T × ∆S a) áp dụng công thức: A, B hai khí lý tưởng nên không xảy phản ứng hóa học , tương tác ∆Η = ⇒ ∆G = −T × ∆S chúng Ở nhiệt độ không đổi thì: (1) trộn lẫn hai khí với , xảy trình khuếch tán: trình giãn nở đẳng nhiệt na VA + VB VA mol khí A từ thể tích ∆S A = na R ln đến thể tích VA + VB VA có: V + VB ∆S B = nb R ln A VB Tương tự khí A ta có hàm khí B là: ∆S = ∆S A + ∆S B Do hàm entropi hàm trạng thái có tính chất cộng tính nên ta có: ∆S = na R ln VA + VB V + VB + nb R ln A VA VB Hay VA = (2) , với na RT n RT VB = b P P , n +n n +n ∆S = na R ln a b + nb R ln a b na nb Thay vào (2) ta có: (3) ∆G = −TR(na ln n a + nb n +n + nb ln a b ) na nb Thay (3) vào (1) ta có: (4) 300 K na = nb = ∆G = −3457, 695 J O b) Thay số T= , (mol), R= 8,314 vào (4) ta có: A+ B → C 6,5 ×10 −4 M −1s −1 CHƯƠNG II Bài 1: cho phản ứng đơn giản: , có số cân k= Nồng độ ban đầu chất A 0,2M, chất B 0,4M Tính vận tốc ban đầu phản ứng Bài làm Ta có phương trình phản ứng: A+ B →C , với liệu đề cho: C A = 0, M ; CB = 0, M k = 6,5.104 M −1s −1 V = k C A CB Bậc phản ứng A B 1, Nên ta áp dụng công thức: , để tính vận tốc phản ứng V = k C A CB = 6,5 ×10 −4 × 0, × 0, = 5, ×10 −5 ( Ms −1 ) Vậy ta có: Bài 2: trộn 12 mol khí A với mol khí B bình kính dung tích lít phản ứng xảy theo phương 2,5M −2 −1 A + B → 2C trình sau: , số vận tốc phản ứng nhiệt đô cho phản ứng phản ứng đơn giản a) Tính vận tốc ban đầu phản ứng b) Tính vận tốc chất A 20% lượng ban đầu Bài làm CA = a) Theo thì: 12 = 6( M ), CB = = 4( M ) 2 A + B → 2C Ta có phương trình phản ứng: Vì phản ứng phản ứng đơn giản nên ta có bậc phản ứng A 2, B Vậy vận tốc V = kC A2CB1 = 2,5 × 62 × = 360( M −1 ) ban đầu phản ứng là: b) Lúc chất A 20% so với ban đầu, tức nồng độ chất A phản ứng: 0, 2C A = 0, 2.6 = 1, M Xét phản ứng: Ban đầu: Phản ứng: Sau phản ứng: A + B → 2C 1,2 4,8 0,6 3,4 1,2 1,2 M M M V = kC A2C1B = 2,5 × 4,82 × 3, = 195,84( M −1 ) Vậy vận tốc phản ứng là: CHƯƠNG III Bài 1: oxi hóa 2,81g Cd thu 3,21g oxit Cadimi Tính nguyên tử lượng Cadimi Biết hóa trị Cd Bài làm nO2 = • • Theo ta tính được: 3, 21 − 2,81 1 = (mol ) mO = × 16 = 0, 4( g ) 32 80 80 , Ta có phương trình phản ứng: Cd + O2 → CdO O2 • Ta có: 2,81g Cd thay 0,4g O2 • Vậy Đ Cd thay 8g ( Đ: đương lượng ) × 2,81 = 56, 0, • • Đ= ( đương lượng gam), ⇒ M Cd = 56, × = 122, ( đvC) Bài : Cần hòa tan mol chất ta không điện ly vào lit dung dịch để áp suất thẩm thấu OC dung dịch 760 mmHg Bài làm • Theo ta có: V= 1(l), T= 273 (K) p=760 mmHg = 1atm, R= 0,082 P = RCT ⇔ PV = nRT ⇔ n = • PV 1×1 = = 0, 045 RT 0, 082 × 273 Áp dụng công thức: (mol) 25 0C CHƯƠNG IV Bài1: Tính điện cực điện cực sau ( Ở ) CuCl2 0, 001M a) Đồng nhúng dung dịch FeSO4 0, 01MvàFe2 ( SO4 )3 0,1M b) Palatin nhúng dung dịch ∂ Fe+3 , Biết: = 0, 77V Fe 2+ Bài làm CuCl2 → Cu + + 2Cl − a) Ta có phương trình điện ly: Cu + = CCuCl2 = 10−3 ( M ) Theo : Cu 2+ + 2e ƒ Cu Phản ứng điện cực: 298K: ∂ Cu 2+ Cu = ∂ Cu + 2+ cu 0, 059 0, 059 log Cu 2+ = 0,337 + log10−3 = 0, 2485(V ) n b) Ta có : Các phương trình điện ly: −2 FeSO4 → Fe2+ + SO42− CFe2 = CFeSO4 = 10 M , , Fe2 ( SO4 )3 → Fe3+ + 3SO42 _ CFe3+ = 2CFe2 ( SO4 )3 = × 0,1 = 0, M , Fe3+ + 1e ƒ • Phản ứng điện cực: • 298K : ∂ Fe3+ ∂ 0Fe3+ Fe Fe2+ = ∂ 0Fe3+ + Fe 2+ Fe 2+ C 3+ 0, 059 0, log Fe = 0, 77 + 0, 059 log −2 = 0,847(V ) n C Fe2+ 10 = −0, 44(V ), và, ∂ 0Fe3+ = 0, 77(V ), Bài 5: Cho Ở ∂ oFe3+ a) Tính 25 0C Fe 2+ Fe ? Fe3+ ( dd ) + Fe( r ) ƒ 3Fe 2+ ( dd ) b) Tính số cân phản ứng: Bài làm Fe 3+ ( dd ) + Fe ƒ 3Fe 2+ ( dd ) a) Ta có phản ứng: sau: , xảy thông qua hai phản ứng liên tiếp Fe3+ + 1e ƒ Fe 2+ (1) Fe + + 2e ƒ Fe (2) ∂1 , ∆G10 , n1 = • (1) có ( n số e trao đổi ) ∂0 , ∆G2 , n2 = • • (2) có ( n số e trao đổi ) Fe3+ + 3e ƒ ∂3 , ∆G30 , n3 = Fe cộng (1) (2) ta có: , có ( n số e trao đổi ta lại có: ∆G30 = ∆G10 + ∆G20 ⇔ − n3 F ∂ 30 = − n1 F ∂10 − n2 F ∂ 02 ⇔ ∂ 30 = n1 F ∂10 + n2 F ∂ 02 1× 0,771 + × (−0, 440) = = −0,336(V ) n3 F (+ ) Fe + | Fe3+ || Fe + | Fe( −) b) Ta có: ∂ 0Fe3+ • Fe2+ = −0, 036(V ), ∂ 0Fe2+ = 0, 77(V ) Fe Fe3+ ( dd ) + Fe( r ) ƒ • Phản ứng tạo dòng: E = ∂ 0Fe2+ • 3Fe 2+ ( dd ) Fe − ∂ 0Fe3+ = 0, 77 − (−0, 036) = 0,806(V ) Fe 2+ Có số e trao đổi: n= 3, nE × 0,806 log k = = = 41 ⇒ K = 1041 0, 059 0, 059 • Áp dụng công thức : PHẦN LÝ THUYẾT Đề bài: Tìm hiểu phân tích trình phá hủy cọc thép chôn vùi đất, phương pháp bảo vệ Bài làm 1) Phân tích trình hình thành: • Nhìn chung trình ăn mòn kim loại đất hầu hết xảy theo chế điện hóa, ta chôn cọc thép xuống đất, xảy trình ăn mòn, trình diễn lâu dài tế bào thép ,ăn mòn xảy bề mặt thép,sau tiếp tục lấn vào sâu hơn, bao gồm bề mặt anốt (nơi ăn mòn xảy ra), bề mặt cực âm (giảm oxy) chất điện phân, phản ứng với bề mặt là: Fe → Fe 2+ + 2e • Fe 2+ + 2OH − → Fe(OH ) Tại Anot:(cực dương Fe) xảy phản ứng : Fe(OH )3 Fe(OH ) + O2 + H 2O → Fe(OH )3 Fe(OH )2 • Một phần bị oxi hóa thành : Fe(OH ) vàFe(OH )3 • tạo thành bề mặt thép , đồng thời bị nước Fe(OH )3 phần tạo gỉ sắt Lớp gỉ sắt có màu nâu đỏ ( màu ), có cấu tạo xốp , tiếp tục xâm nhập vào bề mặt thép , làm cho sắt tiếp tục bị ăn mòn • Tại catot: (cực âm Cácbon ) electron chuyển từ anot Fe tới vùng Catot, xảy O2 O2 + H 2O + 4e → 4OH − phản ứng khử : • Dòng điện sinh có chiều từ C đến Fe theo thời gian cọc thép tiếp tục bị ăn mòn  tùy theo môi trường đất mà cọc thép bị ăn mòn nhanh hay chậm  Đất thông khí tốt tốc độ ăn mòn cục lớn  Độ ẩm đất lớn tốc độ ăn mòn tăng nhanh, nhiên đến giá trị giới hạn độ ẩm tốc độ ăn mòn cực đại độ ẩm tiếp tục tăng tốc độ ăn mòn lại giảm  Thành phần hóa học đất  pH môi trường đất tốc độ ăn mòn lớn khi: pH : =>  chất muối hòa tan: đặc biệt NaCl phá hủy cấu trúc bề mặt tự nhiên, làm tăng độ dẫn điện đất, tạo thuận lợi cho ăn mòn cục  độ dẫn điện: quan trọng ăn mòn cục phụ thuộc vào lượng muối chất hòa tan đất độ xốp đất  ăn mòn qua vi sinh vật: kim loại bị phá hủy trực tiếp gián tiếp qua hoạt động vi sinh vật, chúng bám bề mặt thép chúng tiết chất như: HCl … làm ăn mòn bề mặt thép 2) Các phương pháp bảo vệ:  chế biến lại đất bao quanh cọc thép: • thêm hóa chất cào đất làm thay đổi tính chất ăn mòn tạo màng bảo vệ bề mặt thép • thay đổi đất ăn mòn vật liệu khác hay đất có khả chống ăn mòn • thay cát có chứa Cacbonatcanxi cát trung tính  bao phủ bề mặt lớp cách: • sử dụng vật liệu hữu cơ: quét bao phủ lớp bitum, chất dẻo… • xi măng: lớp phủ xi măng hay bê tong có chiều dày từ 2=>5 cm, lớp phải đặc xít • kim loại: thương dùng kẽm để bao phủ bảo vể cọc thép  phương pháp điện hóa: bảo vệ catot, Tối ưu hóa che chắn bảo vệ ca-tốt kết hợp với sơn chống ăn mòn Trong trường hợp này, bảo vệ xảy khu vực bị hư hỏng bảo vệ bề mặt thép tiếp xúc, làm giảm nguồn cung cấp điện cần thiết Cọc thép trang bị bảo vệ ca-tốt mà không cần che phủ anot bảo vệ gắn trực tiếp cọc the end ... M M V = kC A2C1B = 2,5 × 4,82 × 3, = 19 5,84( M 1 ) Vậy vận tốc phản ứng là: CHƯƠNG III Bài 1: oxi hóa 2,81g Cd thu 3,21g oxit Cadimi Tính nguyên tử lượng Cadimi Biết hóa trị Cd Bài làm nO2 =... a b ) na nb Thay (3) vào (1) ta có: (4) 300 K na = nb = ∆G = −3457, 695 J O b) Thay số T= , (mol), R= 8, 314 vào (4) ta có: A+ B → C 6,5 10 −4 M −1s 1 CHƯƠNG II Bài 1: cho phản ứng đơn giản:... = • PV 1 1 = = 0, 045 RT 0, 082 × 273 Áp dụng công thức: (mol) 25 0C CHƯƠNG IV Bài1 : Tính điện cực điện cực sau ( Ở ) CuCl2 0, 001M a) Đồng nhúng dung dịch FeSO4 0, 01MvàFe2 ( SO4 )3 0,1M b) Palatin