4. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe3O4, протекающая по уравнению:
Fe3O4 (K) + CO (Г) = 3FeO (K) + CO2 (Г); = +34,55 кДж; S = 146,2 Дж/моль К.
5. Вычислить, как и во сколько раз уменьшится скорость реакции N2 + O2 = 2NO при уменьшении давления в 100 раз.
7. Кристаллическая сода Na2СO3 10Н2О какой массы потребуется для приготовления раствора объемом 1,2 л, если его: а) молярная концентрация равна 0,2 моль/л; б) эквивалентная концентрация равна 0,2 моль/л?
8. Требуется вычислить давление пара раствора, содержащего 0,2 моля сахара в 450 г воды. Давление пара чистой воды при 200С равно 17,5 мм рт.ст.
9. Вычислите величину осмотического давления раствора, в 1 л которого содержится 0,2 моля неэлектролита, если температура раствора 170С.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения температуры, при которой начнется реакция восстановления Fe3O4, можем использовать уравнение Вант-Гоффа:
ΔG = ΔH - TΔS
где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, T - температура в Кельвинах, ΔS - изменение энтропии.

Подставляем известные значения:
34,55 кДж = ΔH - T * 146,2 Дж/моль K

Переводим кДж в Дж:
34,55 10^3 Дж = ΔH - T 146,2 Дж/моль K

ΔH = 34550 Дж

Теперь подставляем известные значения в уравнение реакции:
Fe3O4 (K) + CO (Г) = 3FeO (K) + CO2 (Г)

ΔH = 34550 Дж
ΔS = 146,2 Дж/моль K

Подставляем в уравнение Вант-Гоффа и решаем уравнение относительно T.

Для вычисления уменьшения скорости реакции N2 + O2 = 2NO при уменьшении давления в 100 раз необходимо знать зависимость скорости реакции от давления. Обычно скорость реакции увеличивается с увеличением давления, поэтому уменьшение давления в 100 раз приведет к уменьшению скорости реакции в несколько раз. Однако без дополнительных данных невозможно точно рассчитать это уменьшение.

а) Для расчета массы кристаллической соды Na2СO3·10H2O, необходимой для приготовления раствора объемом 1,2 л с молярной концентрацией 0,2 моль/л, используем уравнение:
M = n * Mm,
где M - масса, n - количество вещества, Mm - молярная масса.

n = 1,2 л * 0,2 моль/л = 0,24 моль

M = 0,24 моль * 286,14 г/моль = 68,672 г

б) Эквивалентная концентрация равна молярной, поэтому масса кристаллической соды будет такой же - 68,672 г.

Для вычисления давления пара раствора, содержащего 0,2 моля сахара в 450 г воды, используем закон Рауля:
P = X_solvent * P_o,
где P - давление пара раствора, X_solvent - мольная доля раствора, P_o - давление насыщенного пара чистого растворителя.

X_solvent = n_solvent / (n_solvent + n_solute)

n_solvent = 0,02 моль сахара
n_solute = 450 г / 18 г/моль = 25 моль воды

X_solvent = 0,02 моль / (0,02 моль + 25 моль) ≈ 0

P = 0 * 17,5 мм рт.ст. = 0 мм рт.ст.

Для вычисления осмотического давления раствора необходимо использовать уравнение Вант-Гоффа:
Π = i n R * T,
где Π - осмотическое давление, i - коэффициент ионизации (равен 1 для неэлектролита), n - мольность раствора, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

n = 0,2 моль
R = 8,31 Дж/(моль К)
T = 170 + 273 = 443 К

Π = 1 0,2 моль 8,31 Дж/(моль К) * 443 K = 739,68 Дж/м^3 = 739,68 Па.