BÀI TẬP HÓA BỔ SUNGBài tập chương 1

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Họ tên : Bùi Duy Thành Mã Sinh Viên : 1110857 Lớp : Quản lý xây dựng CTGT_K52 BÀI TẬP HÓA BỔ SUNG Bài tập chương Bài : Cho phản ứng 2Al(r)+Fe2O3(r)→2Fe(r) + Al2O3(r) a Tính ∆H0298,pư biết phản ứng 250C atm khử 47,87 g Fe2O3 tỏa 253,132 kJ b Tính ∆H0298,s Fe2O3 biết ∆H0298,s Al2O3(r)= -1669,79 kJ/mol Giải a Nếu khử 47,87 g Fe2O3 tỏa 253,134 kJ Nếu khử 160 g Fe2O3 tỏa x kJ Vậy ta tính x = 846,07 kJ ∆H0298,pư = -846,07 kJ b Theo định luật Hess ∆H 298,pư = ∆H0s,298,Fe + ∆H0s,298,Al2O3 – 2.∆H0s,298,Fe - ∆H0s,298,Fe2O3 Vậy ∆H0s,298,Fe2O3 = -823,73kJ Bài : Cho phản ứng 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O a Tính ∆H0298 biết phản ứng 250C atm 4,89 lít N2 tỏa 153,06 kJ b Tính ∆H0298,s NH3 biết ∆H0298,s H2O(l)=-285,84 kJ/mol Giải a PV 1.4,89 = = 0,2(mol ) RT 0,082.298 = 0,2.28 = 5,6( g ) n N2 = mN2 Cứ 5,6 g N2 tỏa 153,06 kJ 28 g N2 tỏa x kJ x = 756,3 kJ Nhưng theo phương trình phản ứng tạo phân tử N2 ∆H0298 = -1530,6 kJ b Theo định luật Hess ∆H0298,pư = 2.∆H0s,298,N2 + 6.∆H0s,298,H2O – ∆H0s,298,O2 - ∆H0s,298,NH3 ∆H0s,298,NH3 = -46,11 kJ/mol Bài tập chương Bài : Cho phản ứng A + B → C có số vận tốc k=6,5.10-4 M1 -1 s Nồng độ ban đầu chất A 0,2 M chất B 0,4 M Tính vận tốc ban đầu phản ứng Giải Theo định luật VantHoff ta có v =k.[A]m.[B]n Do phản ứng đơn giản nên m=n=1 Vậy v = 0,2.0,4.6,5.10-4 = 5,2.10-5 M.s-1 Bài : Cho số vận tốc phản ứng đơn giản A→B k= 4,5.10-5s-1 Nồng độ ban đầu A 1,6 M Tính vận tốc ban đầu phản ứng theo M.s-1 M.min-1 Giải Theo định luật VantHoff ta có v =k.[A]m Do phản ứng đơn giản nên m=1 Vậy v = 1,6.4,5.10-5 = 7,2.10-5 M.s-1 = 4,32.10-3M.min-1 Bài tập chương Bài : Khi oxi hóa 2,81 gam Cd thu 3,21 gam CdO Tính nguyên tử lượng Cd Biết hóa trị Cd II Giải 2Cd +O2 →2CdO Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có mCd+mO2=mCdO nO2 = Vậy mCdO − mCd (3,21 − 2,81) = = 0,0125(mol ) 32 32 M Cd = mCd 2,81 = = 112,4(dvC ) 2.nO21 2.0,0125 Bài : Hòa tan 1,11 gam kim loại vào axit H2SO4 loãng thu 376,1 ml khí H2 00C 1,01 atm Xác định đương lượng gam kim loại Giải Ta có nH = PV 1,01.0,3761 = = 0,017(mol ) RT 0,082.273 Cứ 1,11 g Kim Loại → 0,034 g H2 x g Kim Loại → 1,008 g H2 Vậy đương lượng gam kim loại là: x= 1,008.1,11 = 32,9( g ) 0,034 Bài tập chương Bài : Tính điện cực điện cực sau (ở 250C) : a Đồng nhúng dung dịch CuCl2 0,001M b Platin nhúng dung dịch chứa FeSO4 0,01M Fe2(SO4)3 0,1M Biết ϕ Fe 3+ / Fe + = +0,77V Giải a Điện cực Cu|Cu2+ Phản ứng điện cực Cu2+ + 2e ϕ Cu + = ϕ Cu + + Cu Cu Cu 0,059 log 0,001 = 0,2565(V ) b (Pt) Fe3+|Fe2+||Fe2+|Fe3+ 0,1M 0,01M 0,01M 0,1M ϕ Fe3+ = ϕ Fe3+ + Fe + Fe + 0,059 0,1 log = 0,829(V ) 0,01 Bài : Tính suất điện động pin sau 250C a (Pt) H2|H2SO4||ZnSO4|Zn pH=3 0,01M b Fe|FeSO4||FeSO4|Fe 2M 2.10-3 Nếu muốn suất điện động pin 0,177 V tỉ số nồng độ dung dịch FeSO4 phải ? Giải a (Pt) H2|H+||Zn2+|Zn ϕ H+ = ϕ H+ + H2 H2 0,059 log 10 −3 = −0,17(V ) ϕ Zn2+ = ϕ Zn 2+ + Zn Zn 0,059 log10 −2 = −0,821(V ) Vậy cực âm pin Zn2+|Zn Cực dương pin H2|H+ Epin = E(+)-E(-) = 0,644 (V) b Fe|Fe2+||Fe2+|Fe C1 C2 (M) ϕ T = ϕ Fe 2+ = ϕ Fe2+ + Fe Fe 0,059 log C1 ϕ P = ϕ Fe 2+ = ϕ Fe2+ + Fe Fe 0,059 log C 2 E pin = ϕ T − ϕ P = 0,177(V ) ⇒ C1 = 106 (lan) C2 Bài tập nâng cao Tìm hiểu phân tích : Quá trình phá hủy cọc thép chôn vùi đất phương pháp bảo vệ Quá trình ăn mòn cọc thép chôn đất Phân tích phần chất ăn mòn, khác biệt điện tạo bề mặt thép không đồng thành phần bề mặt thép, bề mặt ẩm ướt, chất điện phân mà thép nhúng vào Các tế bào điện phân hình thành gồm: Anot Catot Kết khác biệt điện tế bào electron mang điện tích âm (-) dịch chuyển từ Anode sang Catot, nguyên tử sắt khu vực Anot chuyển đổi thành ion dương (+) Các ion sắt mang điện tích dương Fe2+ Anot thu hút phản ứng với ion mang điện tích âm OH- chất điện phân tạo thành oxit sắt từ, hay gọi gỉ sắt (rust) Ở Catot, electron mang điện tích âm phản ứng với ion H+ chất điện phân để tạo thành khí H2 Trong điều kiện thích hợp, ăn mòn diễn hàng tỉ phản ứng giây, nhanh sau đó, lớp gỉ sắt xuất khu vực Anot Thật vậy, phóng đại vùng Anot Catot mẩu thép nhỏ kính hiển vi, ta nhận thấy tất điện liên kết với lớp thép nền, tượng ăn mòn xảy Anot Khu vực Anot sau bị ăn mòn làm thay đổi hiệu điện thế, Anot Catot thay đổi vai trò cho nhau, khu vực trước chưa bị ăn mòn bị công Quá trình tiếp diễn toàn bề mặt thép bị gỉ sét Phương pháp bảo vệ Cách : Phun Sơn chống ăn mòn Các biện pháp chống rỉ ăn mòn thép phổ biến sử dụng vật liệu bị ăn mòn, vật liệu thường có giá thành cao, lắp đặt nơi không bị ngập nước nên biện pháp phổ biến dùng sơn phủ bảo vệ Lớp sơn phủ bảo vệ nhằm tạo lớp màng chắn (barrier) cách ly kim loại với môi trường lớp bảo vệ bị hỏng ẩm thâm nhập ăn mòn công vào bên lớp sơn gây phồng rộp ăn mòn nên có tuổi thọ thấp vài năm Cách : Chống ăn mòn Catốt Chống ăn mòn catốt sử dụng chất trình ăn mòn điện hóa để xây dựng thành hệ gồm catốt (kim loại cần bảo vệ) anốt Anốt chọn Mg, Al, Zn làm vật liệu hy sinh thay cho sắt thép cần bảo vệ kim loại đứng trước Fe bảng tuần hoàn hóa học Trong hệ tồn dòng điện chiều qua anốt catốt, xuất phát từ chênh lệch điện hai kim loại khác môi trường tồn dung dịch điện phân nước bị áp đặt từ nguồn điện chiều bên Hết