IV. Изменение энтропии реакции

150. Рассчитайте изменение энтропии в процессе взаимо­действия аммиака с хлором:

2NH₃(_Г) + 3Сl_2(Г) = N_2(Г) + 6HСl_(Г),

если в реакцию вступит 30 г аммиака.

150. Рассчитайте стандартную энтропию NaHSO₄, если известно, что при взаимодействии 2,4 кг Na₂O по реакции:

Na₂O _(T) + 2SO_3(Г) + H₂O _(Ж) = 2NaHSO_4(T)-

изменение энтропии составляет –15604 Дж/К. S⁰(Nа₂О,_Т) = 71,1 Дж/мольК, S⁰(SO_{3, Г}) = 256 Дж/мольК, S⁰(H₂O,_Ж) = 70 Дж/мольК.

150. Рассчитайте, какую массу льда можно расплавить, если подвести к ней 10⁴ кДж теплоты при 0°С. Как при этом изменится энтропия системы, если энтальпия плавления Н⁰_пл(Н₂О) = 5760 Дж/моль?

151. При 25°С смешали 1 моль азота и 3 моль водорода, рассчитайте энтропию получившейся системы, предполагая:

а) полное отсутствие химического взаимодействия между азотом и водородом;

б) полное превращение веществ в аммиак по реакции:

N_{2 (Г)} + 3H_2(Г) = 2NH_3(Г)

150. Вычислите изменение энтропии при испарении 3 моль воды при 100°С, если энтальпия испарения воды при этой температуре равна 2,25 кДж/г. Какое количество теплоты необходимо для этого?

151. Определите изменение энтропии при плавлении 1 моль меди, если изменение энтальпии при плавлении 1 г меди составляет 204 Дж, температура плавления меди равна 1084°С.

152. Определите изменение энтропии при 298К в процессе образования 10 кг водяного пара по реакции:

Н_2(Г) + 0,5О_2(Г) = Н₂О _(Г)

150. Рассчитайте изменение энтропии при плавлении 3 моль уксусной кислоты, если температура плавления СН₃СООН равна 16,6°С, а Н⁰_плавл = 11,6 кДж/моль.

151. Изменение стандартной энтальпии в процессе плавления воды при 0°С равно 6 кДж/моль. Определите изменение· энтропии системы при плавлении 10 кг льда. Kaкое количество теплоты необходимо затратить при этом?

152. Гексан (С₆Н₁₄) кипит при 68,7°С. Рассчитайте изменение энтропии при кипении 100 г гексана, если Н⁰ испарения гексана равна 28,85 кДж/моль.

153. Определите массу оксида магния, вступившего в реакцию

МgО _(Т) + H₂О_(Ж) = Mg(ОН)_2(Т),

если в результате изменение энтропии составляет 100 Дж/К.

150. Определите изменение энтропии при 298К, если образовалось 50 л (н.у.) аммиака по реакции:

NН₄Сl _(Т) = NН_{3 (Г)} + НСl _(Г).

150. Какой объем (н.у.) НCl образуется по реакции:

СН_{4 (Г)} + 4Сl_2(Г) = ССl_4(Г) + 4НCl _(Г),

если изменение энтропии при этом составляет 200 Дж/К ?

150. Каким будет изменение энтропии в реакции:

4А1_(Т) + 3СО_2(Г) = 2А1₂О_3(Т) + 3С _(Т),

если в нее вступает 5 моль эквивалентов алюминия?

150. Энтальпия испарения бромбензола (С₆Н₅Вг) при 156,8°С равна 37,8 кДж/моль. Определите изменение энтропии при испарении 300 ·г бромбензола при этой температуре.

151. Образование серной кислоты осуществляется по реакции:

2Н₂О _(Ж) + 2SO_2(Г) + О_2(Г) = 2H₂SО_4(Ж).

Как изменится энтропия в процессе образования 1 кг H₂SО₄?

150. Смешали 1 моль нафталина (С₁₀Н₈) с 12 моль кислорода при 25°С. Рассчитайте энтропию получившейся системы, предполагая:

а) полное отсутствие химического взаимодействия между С₁₀Н₈ и О₂;

б) полное превращение указанных веществ по реакции:

С₁₀Н_8(Т) ⁺ 12O_2(Г) = 10СО_2(Г) + 4Н₂О_(Г).

150. Пользуясь табличными данными, определите, будут ли протекать самопроизвольно в изолированной системе при 25С следующие реакции:

ZnS _(T) + 1,5O_{2 (Г)} = ZnO_(T) + SO_2(Г);

CS_{2 (Ж)} + 3O_2(Г) = СО_{2 (Г)} + 2SО_2(Г);

AgNO_{3 (T)} = Ag _(T) + NO_{2 (Г)} + 1/2O_2(Г).

150. Вычислите изменение энтропии при 25°С для реакции:

2Fe_(Т) + О_{2 (Г)} = 2FeO_(Т).

Какой объем кислорода (н.у.) необходим для этого, если известно, что изменение энтропии в результате протекания процесса равно –1450 Дж/К ?

150. Качественно оцените знак изменения энтропии в реакции:

СО_2(Г) + 2Mg_(Т) = 2MgО_(T) + С _(Т).

Ответ подтвердите расчетом и определите массу образовавшегося углерода, если изменение энтропии составляет –5200 Дж/К?

150. Определите изменение энтропии при 298К в процессе взаимодействия 10 кг кремния по реакции:

Si_(Т) + 4HCl _(Г). = SiCl_{4 (Г)} + 2H_{2 (Г)}.

150. Рассчитайте массу хлорида титана, вступившего при стандартных условиях в реакцию:

TiCl_{4 (Ж)} + 2H₂О_(Г) = TiO_{2 (Т)} +4HCl_(Г),

если в результате изменение энтропии составляет 100 Дж/К.

150. Кристаллогидраты образуются при 298К по реакциям:

Na₂CO_{3 (T)} + 10H₂O _(Г) = Na₂CO₃10H₂O _(T),

Na₂SO_{4 (T)} + 10H₂O _(Г) = Na₂SO₄10H₂O _(T).

Для какой реакции изменение энтропии будет больше? Как изменится энтропия при образовании 1кг кристаллогидрата?

150. Закончите уравнения реакций и вычислите для них S⁰_r при 298К по табличным данным:

CO_(Г) + O_2(Г) → CO_{2 (Г)}

SiCl_{4 (Г)} + O_2(Г) → SiO_{2 (Т)} + Cl_{2 (Г)}

TiCl_{4 (Ж)} + H₂O _(Г) → TiO_{2 (Т)} +HCl _(Г).

150. Закончите уравнения реакций и вычислите для них S⁰_r при 298К по табличным данным:

Al _(Т) + Fe₂O_{3 (Т)} → Al₂O_{3 (Т)} + Fe_(Т)

SiF_{4 (Г)} + H₂O _(Г) → SiO_{2 (Т)} + HF _(Г)

CH_{4 (Г)} + Cl_{2 (Г)} → C _(Т) + HCl _(Г).

V. НАПРАВЛЕННОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

150. Возможна ли реакция взаимодействия известняка и глинозема при 1200°С

СаСO_{3 (T)} + Аl₂O_{3 (T)} = CаOАl₂О_{3 (T)} + СО_{2 (Г)}?

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. По какой реакции при 25°С возможно разложение пероксида водорода:

2Н₂О_{2 (Ж)} = 2Н₂О _(Ж) + О_{2 (Г)};

Н₂О_{2 (Ж)} = Н_{2 (Г)} + О_2(Г)?

Может ли повлиять на ответ задачи понижение температуры?

150. Какая из двух реакций может протекать при 25°С

KH _(T) + H₂O _(Ж) = KOH _(T) + H_{2 (Г)}

KH _(T) = K _(T) + 1/2H_{2 (Г)}

Как изменится вероятность протекания этой реакции при повышении температуры?

150. Возможно ли взаимодействие алюминия с водой при 25°С по реакции:

2Аl _(Т) + 6H₂O _(Ж) = 2А1(ОН)_{3 (Т)} + 3Н_{2 (Г)}?

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. Какие из приведенных реакций протекают при 25°С самопроизвольно и являются экзотермическими

2NaHCO_{3 (Т)} = Na₂O _(T) + 2СO_{2 (Г)} +·H₂O _(Ж);

N₂O_{4 (Г)} = 2NO_{2 (Г)};

C₂H_{6 (Г)} + 3,5О_{2 (Г)} =· 2СО_{2 (Г)} + 3Н₂О _(Г)?

Как повлияет повышение температуры, на вероятность протекания самопроизвольных процессов в этих реакциях?

150. Предполагают, что при синтезе метанола по реакции:

СО _(Г) + 2Н_{2 (Г)} ·= СН₃ОН _(Ж) ,

проводимой при 400°С, наряду с основной протекают побочные реакции:

СО _(Г) + 3Н_{2 (Г)} = СН_{4 (Г)} + Н₂О _(Г);

2СО _(Г) + 2Н_{2 (Г)} = СН_{4 (Г)} + СО_{2 (Г)}.

Верно ли это предположение? Изменится ли ответ, если температура будет равна 700^оС?

150. Какая из реакций наиболее вероятна при 900° С

2FeO _(T) + C _(Т) = 2Fe _(Т) + СО_{2 (Г)};

FeO _(T) + С _(Т) = Fe_(Т) + СО _(Г) ;

FeO _(T) + СО_(Г) = Fe_(T) + СО_{2 (Г)}?

Как повлияет на эту вероятность понижение температуры?

150. При какой температуре становится возможным процесс окисления аммиака по уравнению:

4NН_{3 {Г)} + 3О_{2 (Г)} = 2N_{2 (Г)} + 6Н₂О _(Г)?

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. При какой температуре становится возможным процесс разложения карбоната кальция по реакции:

СаСО_{3 (Т)} = СаО _(Т) + CO_{2 (Г)}?

Как надо изменить температуру, чтобы вероятность протекания этого процесса возросла?

150. Можно ли получать хлор при 200°С по реакции:

4НСl _(Г) + О_{2 (Г)} = 2Н₂О _(Г) + 2Сl_{2 (Г)}?

Как повлияет повышение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. Можно ли использовать металлический алюминий для восстановления магния из оксида при 100°С

3MgO _(T) + 2А1_(T) = 3Mg _(T) + Al₂O_{3 (T)}

Как повлияет повышение температуры на вероятность получения магния по указанной реакции?

150. Какая из реакций, более вероятна при 800°С:

3Fe₂О_{3 (T)} + Н_{2 (Г)} = 2Fe₃О_{4 (T)} + Н₂О _(Г);

Fe₂О_{3 (T)} + 3Н_{2 (Г)} = 2Fe _(T) + 3Н₂О _(Г)?

Изменится ли ответ, если температура будет равна 400^оС.

150. Определите направление самопроизвольного процесса при 25°С:

2Мg _(Т) + СO_{2 (Г)} = 2MgO _(T) + С _(Т)

Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 900°С?

150. Какая из реакций более вероятна при 1000°С:

3Fe₂О_{3 (T)} + СО _(Г) = 2Fe₃О_{4 (T)} + CO_{2 (Г)},

Fe₂О_{3 (T)} + 3СО _(Г) = 2Fe _(T) + 3CO_{2 (Г)}?

Какое влияние на эти процессы окажет понижение температуры?

150. При какой температуре возможно самопроизвольное протекание реакции:

Fe₂O_{3 (Т)} + 3H_{2 (Г)} = 2Fe_(T) + 3H₂O _(Г)?

Как повлияет повышение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. Можно ли металлический кальций хранить в атмосфере диоксида углерода при комнатной температуре, если при определенных условиях возможна реакция:

2Са _(Т) + СО_{2 (Г)} = 2CaО _(T) + С (_Т).

Изменится ли направление процесса, если температуру повысить до 1000^оС:

150. При какой температуре наступит равновесие в системе:

2NF_{3 (Г)} + 3Н_{2 (Г)} = 6НF_(Г) + N_{2 (Г)}

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. Можно ли при 150°С получить кремний по реакции:

4А1_(Т) + 3SiО_{2 (T)} = 3Si _(Т) + 2А1₂О_{3 (Т)}?

Изменится ли направление процесса, если температуру повысить до 700^оС?

150. Прямая или обратная реакция будет протекать в системе при 25°С

2SО_{2 (Г)} + О_{2 (Г)} =· 2SO_{3 (Г)}?

Как повлияет повышение температуры· на направление протекания самопроизвольного процесса?

150. Известно, что устойчивость оксидов металлов обычно уменьшается с увеличением температур. Объясните это явление на примере оксида кальция:

Са _(Т) + O_{2 (Г)} = 2СаО _(Т).

Существует ли температура, отвечающая равновесию для данной реакции?

150. Определите направление самопроизвольного процесса при 500°С для реакции:

2NH_{3 (Г)} + 3Сl_{2 (Г)} = N_{2 (Г)} + 6НСl _(Г).

Изменится ли направление процесса при понижении температуры до 25°С?

150. При какой температуре равновероятны оба направления реакции:

СН_{4 (Г)}·+ СO_{2 (Г)} = 2СО _(Г) + 2H_{2 (Г)}?

Как надо изменить температуру, чтобы увеличить вероятность протекания прямой реакции?

150. Определите, какой из продуктов реакций наиболее устойчив при 25°С:

СаО _(Т) + SО_{3 (Г)} = CaSО_{4 (T)};

ВаО _(Т) + SO_{3 (Г)} = BaSО_{4 (T)}.

Как влияет на устойчивость сульфатов повышение температуры?

150. Почему повышение температуры при постоянном давлении препятствует протеканию реакции:

2NO_(Г) + O_{2 (Г)} = 2NO_{2 (Г),}

а понижение – способствует? Существует ли температура, при которой равновероятны оба направления реакции?

150. Какой из оксидов Nа₂О или СаО более активно взаимодействует с водой при 25°С? Как нужно изменить температуру, чтобы вероятность этого взаимодействия возросла?

151. Возможно ли горение кремния во фторе при 25°С по реакции:

Si _(T) + 2F_{2 (Г)} = SiF_{4 (Г)}?

При какой температуре прямая реакция становится невозможной?

150. Возможно ли образование Mg₃N₂ при 25°С по реакции:

3Мg _(T) + N_{2 (Г)} = Mg₃N_{2 (T)}?

При какой температуре возможно начало обратной реакций?

150. При какой температуре становится возможным образование цинка по реакции:

2ZnS _(T) + 2СО _(Г).= СO_{2 (Г)} + CS_{2 (Г)} + 2Zn _(T)?.

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. Возможно ли при 25°С образование NOCl по реакции:

2NO _(Г) + Cl_{2 (Г)} = 2NОСl _(Г)?

При какой температуре возможно начало обратной реакции?

150. Определите, какая из реакций разложения CuS наиболее вероятна при 800°С:

2CuS _(T) = Cu₂S _(T) + S _(T)

CuS _(T) = Cu _(T) + S _(T) .

Как влияет понижение температуры на вероятность протекания этих процессов в прямом направлении?

150. Определите, какая из реакций разложения HgСl₂ наиболее вероятна при 25°С;

2НgСl_{2 (T)} = Нg₂Сl_{2 (T)} + Сl_{2 (Г)};

НgСl_{2 (T)} = Нg _(T) + Сl_{2 (Г)}.

Как влияет понижение температуры на вероятность протекания этих процессов в прямом направлении?

150. Какая из приведенных реакций разложения КNО₃ наиболее вероятна при 100°С:

2КNО_{3 (Т)} = 2К _(Т) + 2NО_{2 (Г)} + О_{2 (Г)};

2КNО_{3 (T)} = 2КNО_{2 (T)} + О_{2 (Г)}.

Как влияет повышение температуры на вероятность протекания этих процессов в прямом направлении?

150. Можно ли длительное время хранить при 25°С гашеную известь на воздухе, в котором всегда присутствует диоксид углерода

Са(ОН)_{2 (Т)} + СО_{2 (Г)} = СаСО_{3 (Т)} + Н₂О _(Ж)?

Что изменится, если температура будет равна 600^оС?

150. Можно ли получить N₂О_(Г) из простых веществ при25°С? Как влияет понижение температуры на вероятность протекания этого процесса?

151. При какой температуре: 25°С или 150°С следует проводить реакцию гидратации этилена

С₂Н_{4 (Г)} + Н₂О _(Ж) = С₂Н₅ОН _(Ж)?

Существует ли температура, при которой оба направления реакции равновероятны?

150. Устойчив ли пентахлорид фосфора при 25°С к процессу разложения по уравнению:

РСl_{5 (Г)} = РСl_{3 (Г)} + Сl_{2 (Г)}·

Как повлияет повышение температуры на устойчивость РСl₅?

150. В каком направлении возможно протекание реакции при 200°С:

В₂O_{3 (Т)} + 3С _(Т) + 3Сl_2(Г) = 2ВСl_{3 (Г)} + 3СО _(Г)?

Как надо изменить температуру, чтобы увеличить вероятность проте­кания обратной реакции?

150. Будет ли при 25°С идти реакция в прямом направлении

2Н₂О _(Г) + С _(Т) = СO_{2 (Г)} + 2Н_{2 (Г)}?

Изменится ли направление самопроизвольно протекающей реакции при повышении температуры до 300° С?

150. В каком направлении протекает реакция при 100° С?

Br_{2 (Г)} + 2HI _(Г) = I_{2 (Г)} + 2HBr _(Г)

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания реакции в прямом направлении?

150. Какая из приведенных реакций разложения КNО₃ наиболее вероятна при 200°С:

КNO_{3 (Т)} = К _(Т) + NO_2(Г) + 1/2O_{2 (Г)};

2KNO_{3 (T)} = K₂O _(T) + 2NO_{2 (Г)} + 1/2O_{2 (Г)};

KNO_{3 (Т)} = KNO_{2 (Т)} + 1/2O_{2 (Г)} ?

Как скажется на вероятности этой реакции понижение температуры?

150. В каком направлении при 25°С возможно протекание реакции

СН_{4 (Г)} + 4Сl_{2 (Г)} =· ССl_{4 (Г)} + 4НСl _(Г) ?

Изменится ли направление самопроизвольно протекающего процесса при повышении температуры?

150. Дайте заключение о возможности получения титана при 1000°С по реакции:

ТiO_{2 (Т)} + 2С _(Т) = Ti _(T) + 2СО _(Г).

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания прямой реакции?

150. При какой температуре установится равновесие в системе:

СО_{2 (Г)} + 2N_2(Г) = С _(Т) + 2N₂О _(Г) ?

Как надо изменить температуру, чтобы уменьшить вероятность образования N₂O?

150. Прямая или обратная реакция будет протекать самопроизвольно при 25° С

2СlF_{3 (Г)} = Сl_{2 (Г)} +· 3F_{2 (Г)} ?

Как повлияет повышение температуры на направление протекания самопроизвольного процесса?

150. Возможно ли при 250°С взаимодействие

СО_{2 (Г)} + 2SО_{3 (Г)} = CS_{2 (Г)} + 4О_{2 (Г)} ?

Как изменится вероятность протекания прямой реакции при понижении температуры?

150. При какой температуре: 50 или 350°С окисление РСl₅ более вероятно

2РСl_{5 (Г)} + O_{2 (Г)} = 2РОСl_{3 (Г)} + 2Сl_{2 (Г)} ?

Существует ли температура, отвечающая равной вероятности прямой и обратной реакций?

150. При какой температуре становится невозможным протекание прямой реакции:

Si _(T) + 2Н₂О _(Г) = SiO_{2 (T)} + 2Н_{2 (Г)} ?

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания реакции в прямом направлении?

150. Можно ли восстановить оксид свинца (IV) цинком при 25° С по реакции:

РbО_{2 (T)} + 2Zn _(T) = Рb _(T) + 2ZnО _(T)?

Как скажется повышение температуры на вероятность протекания этого процесса?

150. Оцените вероятность протекания процессов при 100°C

4KClO_{3 (T)} = 3КСlО_{4 (T)} + KCl _(T);

2КСlO_{3 (Т)} = 2КСl _(Т) + 3O_{2 (Г)}.

Как следует изменить температуру, чтобы уменьшить вероятность протекания процессов в прямом направлении?

150. При какой температуре процесс восстановления железа становится возможным:

Fe₂O_{3 (T)} + 3H_{2 (Г)} = 2Fe _(T) + 3H₂O _(Г)

Как повлияет понижение температуры на вероятность протекания реакции в прямом направлении?

150. При низких температурах (25°С) окисление азота кислородом по реакции:

N_{2 (Г)} + O_{2 (Г)} = 2NO _(Г)

не происходит, а при высоких температурах идет самопроизвольно. Объясните это явление и определите температуру, выше которой эта реакция становится возможной.

150. Определите температуру, при которой становится возможным процесс разложения N₂Н₄ по реакции:

N₂H_{4 (Г)} = N_{2 (Г)} + 2Н_{2 (Г)} ·

Как повлияет повышение температуры на вероятность протекания реакции в прямом направлении?

150. При какой температуре наступит равновесие в системе·:

F_{2 (Г)} + 2НСl _(Г) = Сl_{2 Г)} + 2НF _(Г)?

Как повлияет повышение температуры на вероятность протекания реакции в прямом направлении?

150. Прямая или обратная реакция будет протекать самопроизвольно при 700°С

2PbS _(Т) + 3О_{2 (Г)} = 2РbО _(Т) + 2SO_{2 (Г)}?

Изменится ли направление самопроизвольно протекающего процесса при понижении температуры?

150. В каком направлении может самопроизвольно протекать реакция:

Сl_{2 (Г)} + 2НВr_(Г) = Вr_{2 (Г)} + 2НСl _(Г),

при температурах 25°С и 700°С? Существует ли температура, при которой возможна обратная реакция?

150. Возможно ли при 1600 К протекание реакции:

N_{2 (Г)} + O_{3 (Г)} = N₂O_{3 (Г)} ?

Как скажется понижение температуры на вероятности протекания прямой реакции?

150. В каком направлении протекает при 25°С реакция

СН_{4 (Г)} + 2O_{2 (Г)} = СO_{2 (Г)} + 2Н₂О _(Г)?

Как надо изменить температуру, чтобы вероятность протекания реакции в прямом направлении возросла?

150. Нитрат аммония при нагревании разлагается по уравнению:

2NH₄NO_{3 (Т)} = 2N_{2 (Г)} + O _2(Г) + 4H₂O _(Г)·

Устойчив ли NH₄NO₃ при комнатной температуре? Как будет влиять повышение температуры на его устойчивость?

150. Можно ли получить кристаллический кремний при температуре 500^ОС по реакции:

SiCl_{4 (Г)} + 2H_{2 (Г)}= Si _(Т) + 4HCl _(Г).

Как надо изменить температуру, чтобы осуществить эту реакцию?

150. Можно ли осуществить процесс травления кремния хлористым водородом при комнатной температуре:

Si _(Т) + 4HCl _(Г)= SiCl_{4 (Г)} + 2H_{2 (Г)}?

Изменится ли направление реакции при повышении температуры?