Vàng có thể tan trong dd KCN 1M có bão hòa khí O2, dựa vào tính toán , hãy giải thích hiện tượng.c. Hãy cho biết điện cực nào trong hai điện cực trên có thế thấp hơn.[r]
Trang 1PHẦN CÂN BẰNG – PIN ĐIỆN
Thời gian làm bài: 360 phút không kể thời gian giao đề
Mỗi bài thi đạt tối đa 1 điểm
Câu 1:
Xét cân bằng trong pha khí ở 270C: N2O4(k) ↔ 2NO2 (k)
Hắng số CB Kp tại nhiệt độ này là 1,7 bar
a) Hãy cho biết ảnh hưởng của sự tăng áp suất ở cân bằng này?
b) Hãy biểu thị dưới dạng 1 phương trình của sự phụ thuộc độ phân li α của N2O4 vào hằng số CB Kp
và áp suất toàn phần P của hệ CB
c) Tính α ở 2 áp suất P1= 1 bar và P2= 0,075 bar Bình luận và so sánh kết quả tính với kết luận từ câu a)
d) Tại 250C nhiệt hình thành của N2O4 và NO2 lần lượt bằng 9,37 và 33,89 ( đơn vị: kJ/mol).Chấp nhận nhiệt của pứ đã cho không phụ thuộc nhiệt độ , hãy xác định hằng số CB Kp ở 250C Tính ΔG0 của pứ ở 250C Bình luận gì về pứ tự xảy ra ở 250C
Câu 2:
Một pin gồm 2 nửa pin sau:
- Nửa pin một gồm thủy ngân lỏng và dd peclorat thủy ngân I nồng độ 2,5.10-3M (Hgn(ClO4)n)
- Nửa pin 2 gồm thủy ngân lỏng tiếp xúc với dd Hgn(CN)n nồng độ 10-2M
Ghép hai nửa pin với nhau để tạo ra pin điện rồi đo sức điện động
1) Ở 250C, sức điện động bằng E= E2-E1 = 18,2.10-3V.Chứng tỏ rằng n = 2 ( ion thủy ngân I ở dạng Hg2+2)
2) Tính thế chuẩn E03 của cặp Hg2+/Hg khi biết các thế chuẩn: E01( Hg2+/Hg) = 0,798V, E02( Hg2+/ Hg22+) = 0,91V
3) Trên cơ sở các phản ứng điện cực ứng với E02 và E03, hãy suy ra phản ứng Hg2+và Hg để được Hg22+ Tính hằng số cân bằng của phản ứng
Câu 3:
Cho biết ở 800°C: Fe + Cl2 ↔ FeCl2 ; ΔG01= -196 kJ/mol
1/2H2 + 1/2Cl2 ↔ HCl ; ΔG02= -103kJ/mol
Người ta cho một hỗn hợp khí hiđro và hiđroclorua có thành phần về thể tích là 25% H2 và 75% HCl dưới áp suất 1 atm đi qua một ống thép ở 8000C
a)Viết phản ứng ăn mòn của sắt trong điều kiện này Tính ΔG0 của phản ứng
b)Sắt có bị ăn mòn không ? Giải thích?
c) Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trên, sắt sẽ bị ăn mòn khi dùng hỗn hợp khí H2 và HCl có tỉ lệ thành phần thể tích như thế nào?
Bài 4:
Độ bền của cation Au+
Thế tiêu chuẩn : Au+/ Au có E01= 1,68V ; Au3+/Au có E02= 1,5V
a Tính nồng độ cation Au+ lớn nhất trong dd Au3+ 10-3M
b Trong dd có chứa dư anion X-, Au+ taọ phức AuX2- ( hằng số không bền K1) Au3+ tạo phức AuX-4¬¬( hằng số không bền K2), dư ion X- có cân bằng sau:(hằng số cân bằng KL
3AuX2- ↔ AuX4- +2X- + 2Au
Viết biểu thức tính KL theo K,K1,K2
Cho: X là Br, pK1= 12, pK2= 32
X là CN, pK1= 38, , pK2= 56 Dựa vào tính toán đưa ra kết luận gì?
c Vàng có thể tan trong dd KCN 1M có bão hòa khí O2, dựa vào tính toán , hãy giải thích hiện tượng
Trang 2này.( ở pH = 0 thế tiêu chuẩn : O2/ H2O E0= 1,23V, HCN có pKa= 9,4; pO2= 1 atm, lúc CB [Au(CN)2-]= 1M.)
Bài 5:
Cho 4,0 gam chì sunfat tinh khiết vào 150 ml nước và khuấy đều cho đến khi cân bằng dd trên phần lắng được thiết lập Sau đó nhúng một điện cực chì và một điện cực đối chiếu (E0= 0,237V) vào dd Người ta đo được ở 298K một hiệu điện thế ΔE= 0,478V Cho biết E0Pb2+/Pb= -0,126V
a Hãy cho biết điện cực nào trong hai điện cực trên có thế thấp hơn Điện cực nào là catot và điện cực nào là anot Hãy tính tích số tan của PbSO4 Mẫu chì sunfat sẽ không cho vào nứơc mà cho vào
150 ml dd H2SO4 có pH = 3
b Hiệu điện thế nào có thể có giữa điện cực chì và điện cực đối chiếu Tại một nhiệt độ nhất định thì tích số tan của PbSO4 là Ks= 1,1.10-8( mol/l)2
Cho 3 hằng số cân bằng dưới đây:
PbSO4 r + 2I¬- ↔ PbI2 + SO42- K1= 4,6.10-1
PbI2 r + CrO42- ↔ PbCrO4 + 2I- K2= 4,3.1012
PbS r + CrO42- ↔ PbCrO4 r+ S2- K3= 7,5.10-8
c Tính tích số tan của PbS
Bài 6:
Dung dịch A gồm AgNO3 0,05M và Pb(NO3)2 0,1M Thêm 10,00 ml dd KI 0,25M và NH3 0,2M vào 10ml dd A Sau khi phản ứng người ta nhúng 1 điện cực Ag vào dd B vừa thu được và ghép thành dd
X gồm AgNO3 0,01M và KSCN 0,04M
a Tính sức điện động Ep tại 250C
b Viết phương trình pứ xảy ra khi pin hoạt động
Cho biết :
Ag+ + H2O ↔ AgOH + H+ (1) K1 = 10-11,7
Pb2+ + H2O ↔ PbOH+ + H+ (2) K2 = 10-7,8
Chỉ số tích số tan pKs( AgI): 16; pKs ( PbI2) = 7,86 ; pKs(AgSCNI2) = 12
E0Ag+/ Ag= 0,799V; RT/F.ln= 0,0592lg
Bài 7:
Vàng là kim loại rất kém hoạt động, không bị oxi hóa cả khi ở nhiệt độ cao, nhưng nó lại bị oxi trong không khí oxi hóa trong dd xianua, chẳng hạn KCN, ngay ở nhiệt độ thường ( phản ứng dùng trong khai thác vàng ) Hãy viết phương trình phản ứng đó và bằng tính toán chứng minh rằng phản ứng xảy ra trong điều kiện ở nhiệt độ 250C và pH=7
Cho các số liệu sau: O2(k) + 4e + 4H+ ↔ 2H2O E0=1,23V
Au+ + e ↔ Au E0=1,7V
[ Au(CN)2]- ↔ Au+ +2CN- β2-1= 7,04.10-40
(β2-1 là hằng số điện li tổng của ion phức) O2 trong không khí chiếm 20% theo thẻ tích , áp suất của không khí là 1 atm
Bài 8:
Để chuẩn độ hàm lượng Cl2 trong nước sinh hoạt người ta thường dùng dd iot đua , chẳng hạn KI
1 Tính ΔG0 và hằng số cân bằng K của phản ứng giữa Cl2(k) và 3I-(dd) ở 250C Biết Cl2(k) + 2e ↔ 2Cl- E0 =1,36V I3- +2e ↔ 3I- E0 = 0,54V
2 Khi trong nước có mặt các ion Cu2+, chúng cản trở sự định phân Giải thích bằng tính toán Cho biết : Cu2+ + e ↔ Cu+ E0= 0,16V
Tích số tan Ks= 10-12 hay Ts
Trang 33 Thiết lập phương trình E0( Cu2+/ CuI) = f ( E0( Cu2+/CuI, [Cu] , [I-]
4 Tính hằng số cân bằng K của phản ứng giữa 2Cu2+ và tính nồng độ các ion khi phản ứng ở trạng thái cân bằng , biết rằng nồng độ ban đầu là: [Cu2+]0= 10-5M, [I-]0 = 1M
Cho F= 96500C/mol, R= 8,134 J.mol.-1.K-1
Bài 9:
a) Lắc bột đồng trong dd CuSO4 10-3M ở 250C Tính nồng độCu+, Cu2+ lúc cân bằng , biết rằng K= [Cu2+]/ [Cu+]2 = 1,2.106 Tính E02(Cu+/Cu) va E03(Cu2+/Cu+) , biết rằng E01(Cu2+/Cu) = 0,34V b) Tính thế E04 ( Cu(NH3)2+/Cu), biết rằng hằng số tạo thành tổng hợp β2 của ion phức Cu(NH3)2+
là 1011
c) E0( Cu(NH3)42+/Cu(NH3)2+) là 0,05V Hỏi trong dd NH3¬ ion Cu(NH3)2+có bị phân hủy ra
Cu(NH3)42+ không?
Bài 10:
a) Cân bằng sau xảy ra trong dd nước ở 250C:
2Cu+ ↔ Cu2+ + Cu(tt)
+ Tính hằng số cân bằng K1 của phản ứng
+ Một dd chứa CuSO4 0,1M và Cu dư Tính nồng độ Cu+ lúc cân bằng
b) Tính hằng số cân bằng của các phảnứng sau ở 250C:
I3- + 2Cu+ ↔ 2Cu2+ + 3I- K2=?
I3- + 2CuI ↔ 2Cu2+ + 5- K3=?
Cl2(k) + 2CuCl(r) ↔ 2Cu2+ + 4Cl- K4=?
c) Hỏi hằng số phân li tổng hợp β2-1 của ion phức [Cu(NH3)2]+ trong dd phải nhỏ hơn giá trị nào , biết rằng 0,1 mol CuCl(tt) hòa tan hoàn toàn được trong dd NH3 0,2M Hãy tính giá trị đó
d) β2-1 của ion phức [Ag(NH3)2]+là 5,8.10-8 Hỏi dd NH3 0,2M có hòa tan được trong hoàn toàn 0,1 mol AgCl(tt) không?
Các số liệu sau ở 250C:
E0(Cu+/ Cu) = 0,522V, E0(Cu2+/ Cu) = 0,34V; E0( I3-/ I-) = 0,54V
E0(Cl2(k)/ Cl-) = 1,36V, Ks( CuCl)=10-6; Ks( AgCl)=10-10
……….HẾT………