Задачи для самостоятельного решения:

1. Определите теплоту полного сгорания нитробензола, если его теплота образования равна 15,9 кДж.

2. Вычислите теплоту образования оксида Fe₂O₃, если известно, что при реакции

2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe

на каждые 80 г восстанавливаемого оксида железа (III) выделяется 424,1 кДж.

3. Определите тепловой эффект основного процесса доменной печи:

Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂

4. Реакция разложения карбоната кальция выражается уравнением:

СаСО₃ = СаО + СО₂; ∆H = 145,3 кДж

Сколько теплоты надо затратить для разложения СаСО₃ массой 500 г?

5. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида FeO водородом, пользуясь следующими данными:

FeO + CO = Fe + CO₂, ∆H = -13,19 кДж;

CO + O₂ = CO₂, ∆H = -283,2 кДж;

H₂ + O₂ = H₂O г, ∆H = -242 кДж.

6. Вычислите тепловой эффект реакции при 25 °С при постоянном давлении и при постоянном объеме. Реакции выражаются уравнениями:

а) SO₂ + Cl₂ = SO₂Cl_{2 г};

б) CO + Cl₂ = COCl_{2 г};

в) СН₄ + O₂ = 2СО + 2Н₂.

7. Горение фосфора можно выразить уравнением:

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

Представьте этот процесс термохимическим уравнением, если из­вестно, что при сгорании фосфора массой 1 г выделяется 24,7 кДж.

8. Теплота сгорания С₂Н₅ОН равна - 1367,7 кДж. Найдите теплоту образования этилового спирта, если при горении образу­ются углекислый газ и вода в жидком состоянии.

9. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО и Н₂, в результате которой образуется метан и пары воды. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на нормальные условия?

Семинар 3. Второй закон термодинамики

4 часа

Цель семинара:

1. Изучить второе начало термодинамики и его приложимость к живым организмам.

2. Научиться решать задачи с использованием математического аппарата, относящегося ко второму закону термодинамики.

План занятия

1. Изучение теоретических основ второго закона термодинамики.

2. Решение расчётных задач.

3. Подведение итогов семинара

Основная литература

1. Зайцев О.С. Основы химической термодинамики. Изд. 3-е. М.: Химия, 2007. – с. 32-45.

2. Зимон А.Д. Физическая химия. Изд. 3-е. М.: Агар, 2006. – с. 51-62.

Дополнительная литература

1. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2003.

2. Физическая химия. / Б.П. Никольский, Н.А. Смирнова, М.Ю. Панов и др. Под ред. Б.П. Никольского. – М.: Химия, 2007.

3. Физическая химия. / К.С. Краснов, Н.К. Воробьев, И.Н. Годнев и др. Под ред. К.С. Краснова. – М.: Высшая школа, 1995.

4. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам. – М.: Мир, 1990.

Методические рекомендации.

При изучении II закона термодинамики следует обратить внимание на то, что этот закон, в отличие от первого закона не является строгим. От него возможны отклонения, как в микро, так и в макромаштабах. Следует также дать обоснованный ответ на вопрос: «Подчиняются ли живые организмы II закону термодинамики?» Как объясняются кажущиеся противоречия при применении этого закона к живым организмам? Необходимо знать все формулировки этого закона и уметь вывести его математическое выражение.