Вычислить массовую долю оксида цинка в смеси с цинком, если при взаимодействии 7,27 г смеси с водным раствором щелочи выделилось 1,12 л водорода (н.у.)

УРОВЕНЬ А

1. Используя справочные данные по Δ_fH⁰(298K) и S⁰(298K), определить температурную границу возможного технического использования карботермического процесса: PbO_(к) + C_(к) < = > Pb_(к) + CO_(г)

Записать выражение для константы равновесия К_р

Дано: Уравнение реакции	РЕШЕНИЕ: Приведенный процесс будет возможен, когда равновесное давление оксида углерода (II) будет равно наружному давлению или превышать его, т.е. РСО = 1
Т -?

Поскольку К_Р = Р_СО = 1, то температуру, при которой будет соблюдаться это условие, можно определить из уравнения:

- 2,303RT lgK_P = Δ_rH⁰(298K) – Δ_rS⁰(298K)

Так как lgK_P = lg1 = 0, то 0 = Δ_rН⁰(298K)1000 – ТΔ_rS⁰(298K)

Откуда

где 1000 – коэффициент перевода кДж в Дж

Δ_rH⁰(298K) и Δ_rS⁰(298K) определим по первому следствию из закона Гесса. Подставим табличные данные в уравнение (12.1):

PbO_(к) + C_(к) < = > Pb_(к) + CO_(г) (12.1)

Δ_fH⁰(298K) -219,3 0 0 -110,5

кДж/моль

S⁰(298K) 66,1 5,7 64,9 197,5

Дж/мольК

Δ_rH⁰(298K) = -110,5 – (-219,3) = 108,8 кДж

Δ_rS⁰(298K) = 197,5 + 64,9 – 5,7 – 66,1 = 190,6 Дж/К

Ответ: процесс возможен при нагревании начиная с Т = 571К

Дано: Смесь Zn и ZnO = 7,27 г Vо () = 1,12 л -?

РЕШЕНИЕ: = - ZnО + H2О + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (12.2) Zn ^о+2+2NaOH=Na2[ Zn ^+2(OH)4] + (12.3)

НОК ДМ

Zn^о – 2e = Zn⁺² 1

H⁺ + e = H^о 2

Zn + 2H⁺ = Zn⁺² + 2H^о

Поскольку водород выделяется только при взаимодействии цинка с водным раствором щелочи, то массу цинка определяем из уравнения реакции (12.3):

Составляем пропорцию:

вытеснит 22,4 л Н₂

65,4 г Zn 22,4 л Н₂

1,12 л Н₂

где = 65,4 г/моль

=

= - = 7,27 – 3,27 = 4 г

Ответ: .

Дата добавления: 2014-10-15