- •Основы химической термодинамики
- •Некоторые основные термины и определения
- •Понятие о функции состояния
- •Внутренняя энергия, теплота, работа
- •Первый закон термодинамики. Понятие об энтальпии
- •Тепловой эффект химической реакции
- •Термохимические расчеты
- •Понятие об энтропии и второй закон термодинамики
- •Число микросостояний (термодинамическая вероятность) и энтропия
- •Свойства энтропии Зависимость энтропии от объема
- •Зависимость энтропии от давления
- •Зависимость энтропии от температуры
- •Энергия Гиббса и состояние химического равновесия
- •Химическое равновесие
- •Вопросы для подготовки к семинару и экзамену
- •Примеры решения задач
- •2 Моля so3 - 198 кДж
- •Задачи для домашних заданий
- •Варианты домашних заданий
- •Задача повышенной трудности.
- •Приложение
- •Фундаментальные физические константы
- •Нуль шкалы Цельсия То 273,15 к
2 Моля so3 - 198 кДж
0,956 - Q
Q = 94,7 кДж.
Задачи для домашних заданий
Задача 1. Не проводя расчетов, определить и объяснить знак изменения энтропии в следующих реакциях:
№ задачи |
Уравнение реакции |
1.1 |
2Н2 (г) + О2 (г) = 2Н2О(г) |
1.2 |
2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г) |
1.3 |
2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г) |
1.4 |
2Mg(к) + О2(г) = 2MgO(к) |
1.5 |
С6Н12О6(к) = 2С2Н5ОН(ж) + 2СО2(г) |
1.6 |
2Н2S(г) + 3О2(г) = 2Н2О(ж) + 2SO2(г) |
1.7 |
2СН3ОН(г) + 3О2(г) = 4Н2О(г) + 2СО2(г) |
1.8 |
2СН3ОН(г) + 3О2(г) = 4Н2О(ж) + 2СО2(г) |
1.9 |
СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(ж) |
1.10 |
С2Н6 (г) + 3,5О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(ж) |
1.11 |
HCl(Г) + NH3 (Г) = NH4Cl (K) |
1.12 |
4HCl(г) + О2(г) = 2Сl2(г) + 2Н2О(ж) |
1.13 |
С2Н5ОН(г) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(г) |
1.14 |
Fe 2O 3(В) + CO(г) = 2FeO(В) + CO2 (г) |
1.15 |
FeO(В) + CO(г) Fe(В) + CO2(г) |
1.16 |
CO(Г) + ½ O2 (Г) CO2 (Г).
|
Задача 2. Рассчитать количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 100л следующего вещества, взятого в газообразном состоянии при н.у., если в результате реакции образуется углекислый газ СО2(Г) и Н2О(Г) :
№ задачи |
Вещество |
2.1 |
метан (СН4) |
2.2 |
этан (С2Н6) |
2.3 |
этилен (С2Н4) |
2.4 |
пентан (С5Н12) |
2.5 |
н-гептан (С7Н16) |
2.7 |
ацетилен (С2Н2) |
2.8 |
пропан (С3Н8) |
2.9 |
пропилен (С3Н6) |
2.10 |
бутан (С4Н10) |
2.11 |
н-гексан (С6Н14) |
2.12 |
бензол (С6Н6) |
2.13 |
толуол (С7Н8) |
2.14 |
циклопентан (С5Н10) |
2.15 |
н-октан (С8Н18) |
2.16 |
циклогексан (С6 Н18) |
Задача 3. Установить возможность протекания следующей реакции при стандартных условиях и при температуре Т (зависимостью и от температуры пренебречь):
№ задачи |
Уравнение реакции |
Т,К |
3.1 |
Fe 2O 3(тв) + 3 H2 (г) = 2Fe (тв) + 3Н2О (г) |
800 |
3.2 |
SO3 (г) + CO (г) = SO2(г) + CO 2(г) |
1100 |
3.3 |
2NО (Г) + Cl2 (Г) = 2NOCl (Г) |
570 |
3.4 |
4HCl(г) + О2(г) = 2Сl2(г) + 2Н2О(г) |
680 |
3.5 |
Cl2 (Г) + H2(Г) = 2HCl (Г) |
1100 |
3.6 |
СаСО3(ТВ) = СаО(тв) + CO 2(г) |
1300 |
3.7 |
С2 Н4(г) + Н2О(Г) = С2Н5ОН(Г) |
500 |
3.8 |
СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(г) |
1000 |
3.9 |
Fe 2O 3(тв) + CO(г) = 2FeO(тв) + CO2 (г) |
1200 |
3.10 |
CO(г) + H2O(г) = CO2(г) + H2(г) |
500 |
3.11 |
FeO(тв) + CO(г) = Fe(тв) + CO2(г) |
1000 |
3.12 |
2CuO (тв) + CO (г) = Cu 2O (тв) + CO 2 (г) |
3000 |
3.13 |
Fe 3O 4(тв) + 2C (ТВ) = 3Fe (тв) + 2CO2 (г) |
1200 |
3.14 |
Fe 3O 4(тв) + CO (г) = 3FeО (тв) + CO2 (г) |
1200 |
3.15 |
3СаСО3(ТВ) + 2Al(тв) = Ca(ТВ) + Al2O3(ТВ) |
800 |
3.16 |
2NО 2 (г) = N2O4(Г) |
500 |
Задача 4. Рассчитать концентрационную константу равновесия для приведенной реакции при температуре Т и указать, какая реакция, прямая или обратная, преобладает в системе в данных условиях:
№ задачи |
Уравнение реакции |
Т,К |
4.1 |
2Сl2(г) + 2Н2О(г) 4HCl(г) + О2(г) |
680 |
4.2 |
CН4(Г) 2H 2 (г) + C (ТВ) |
1770 |
4.3 |
Cl2 (Г) + H2(Г) 2HCl (Г) |
1100 |
4.4 |
2NО (Г) + Cl2 (Г) 2NOCl (Г) |
570 |
4.5 |
РCl3 (Г) + Cl2 (Г) РCl5 (Г) |
415 |
4.6 |
2Н2(Г) + Br2(Г) 2НBr(Г) |
1150 |
4.7 |
2CO(Г) + О2(Г) 2CO2 (г) |
4000 |
4.8 |
CO(Г) + Cl2 (Г) COCl2 (г) |
1100 |
4.9 |
CO(г) + H2O(г) CO2(г) + H2(г) |
500 |
4.10 |
2Н2(Г) + S2(Г) 2Н2S(Г) |
1490 |
4.11 |
2NO (г) + O 2 (г) 2NО 2 (г) |
690 |
4.12 |
2NO (г) O 2 (г) + N 2 (г) |
1800 |
4.13 |
CO(г) + 2H2 (г) CН3OН (г) |
380 |
4.14 |
CН4(Г) + H 2O (г) CО(г) + 3H 2O (г) |
800 |
4.15 |
С2 Н4(г) + Н2О(Г) С2Н5ОН(Г) |
500 |
4.16 |
СН4(г) + 2О2(г) СО2(г) + 2Н2О(г) |
1000 |