Контрольные вопросы.

1. Вычислите тепловой эффект ∆Н реакции

2СН₄(г) = С₂Н₆(г)+Н₂(г).

2. Определите энтальпию образования SiO₂ (кварц), если энтальпия реакции

SiO₂ (к, α–кварц)+2С (к. графит)=SiO(к)+2СО(г)+689,9кДж.

3. Укажите, в каком направлении повышается устойчивость карбонатов:

MgCO₃(к); CaCO₃(к); BaCO₃(к).

4. Известны значения энтропии для следующих реакций:

а) 2ZnS(к) + ЗО₂(г) = 2ZnО(к) + 2SО₂(г); S⁰ = - 147 Дж/(К∙моль)

б) СuС1₂(к) + Н₂О(г) = СuО(т) + 2НС1(г); S⁰ = + 120 Дж/(К∙моль)

в) U(к) + 2ВаF₂(к) = UF₄(к) + 2Ва(к); S⁰ = 32 Дж/(К∙моль)

На основании этих данных укажите преимущественное направление самопроизвольного протекания этих реакций в изолированной системе.

5. Укажите, изменяется ли энтропия изолированной системы, в которой протекают обратимые фазовые переходы;

а) Н₂О(ж) Н₂О(к) б) J₂(к)  J₂(г)

6. К какому значению стремится энтропия кристалла при Т→0,00 К? Ответ обоснуйте.

7. В справочнике приведены три значения стандартной энтропии для следующих веществ:

J_2, S⁰= 137, 261, 116 Дж/(К∙моль)

К , S⁰= 160, 71, 65 Дж/(К∙моль)

Н₂О, S⁰ = 39, 70, 189 Дж/(К∙моль)

Какому агрегатному состоянию этих веществ соответствует каждое значение S⁰?

8. При каких знаках энтальпия Н и энтропия S становятся факторами, способствующими полноте протекания самопроизвольной реакции в закрытой системе при

Р, Т = const?

9. Проанализируйте уравнение G=H-TS и укажите, как зависит G от температуры, если

а) S < 0, б) S > 0, в) S = 0

Укажите критерий протекания самопроизвольных реакций в закрытой системе при S=0.

10. Исходя из значений стандартной энергии Гиббса реакций

а) СS₂(ж) + ЗО₂(г) = СО₂(г) + 2SO₂(г); G⁰₂₉₈ = - 1058 кДж

б) А1₂О_з(к) +.2Сr(к) = Сr₂Оз(к) + 2А1(к); G⁰₂₉₈ = + 523 кДж

в) 2РbS(к) + ЗО₂(г) = 2РbО(к) + 2SO₂(г); G⁰₂₉₈ = - 483 кДж

г) Н₂(г) + 2С(к) + N₂(г) = 2НСN(ж); G⁰₂₉₈ = + 252 кДж

Определите направление их преимущественного самопроизвольного протекания в закрытой системе.

11Ответьте, как влияет температура на вероятность осуществления процессов:

а) разложение веществ

б) синтез веществ

12. Оцените величины и реакции

Fe₂O₃(к)+ 3/2C(к) = 3/2 CO₂(г) + 2Fe(к)

На их основе определите условия её протекания.

13. Известно, что значительную часть шлаков составляет алюминий. В виде какого соединения он находится? Дайте объяснение этого факта.

14. По представленным значениям стандартной энергии Гиббса реакций

[HgJ₄]^2-+S^2-=HgS + 4J^- =-127 кДж

[HgJ₄]^2-+Н₂S+H₂O=HgS+2Н₃О⁺ + 4J^- =-13 кДж

[HgJ₄]^2-+2OН^-=HgO+ 4J^- + Н₂О =+26 кДж

Определите, каким реактивом наиболее легко разрушить в водном растворе тетраиодомеркурат (II)-ион.

15. При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделилось 56 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования ацетилена С₂Н₂, G⁰₂₉₈.

16. Вычислите Н⁰, S⁰, G⁰₅₀₀ реакции Fe₂O₃(к)+3Н₂=2Fe(к)+3Н₂О(г).

17. Реакция протекает по уравнению TiO₂(к)+2С(к)=Ti(к)+2СО(г). Вычислите Н⁰, S⁰, G⁰₁₀₀₀. Возможна ли эта реакция?

18.В ходе доменного процесса возможна реакция Fe₃O₄(к)+СО(г)=3FeO(к)+СО₂(г). При какой температуре начнется эта реакция, если Н=+34,5 кДж?

19. Напишите термохимическое уравнение реакции взаимодействия газообразных аммиака и хлористого водорода. Сколько теплоты выделится в ходе этой реакции, если было израсходовано 100 л аммиака?

20. При гашении извести СаО водой выделяется 32,5 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции и определите энтальпию образования оксида кальция.

21. Предложите знак изменения энтропии в реакции СаО+СО₂=СаСО₃. Ответ подтвердите расчетом.

22. При сгорании 1 л водорода выделяется 12,76 кДж. Рассчитать энтальпию образования воды. Какая вода получается в результате этого процесса – пар или жидкость?

23. Ответьте, как влияет температура на вероятность осуществления процессов: а) разложение веществ

б) синтез веществ?

24. Оцените величины Н и S реакции Fe₂O₃+3/2С(к)=3/2СО₂(г)+2Fe(к). На их основании определите условия ее протекания.

25. В чем смысл одного из названий функции «G» - «свободной энергии»? Чему равна «связанная энергия»?

26. Исходя из данных для реакций окисления мышьякового ангидрида кислородом и озоном: As₂O₃(к)+O₂(г)=As₂O₅(к); Н⁰₁=-270,70 кДж,

3As₂O₃(к)+2O₃(г)=3As₂O₅(к); Н⁰₂=-1095,79 кДж,

вычислите изменение энтальпии при переходе 1 моля кислорода в озон.

27.При сгорании 1 моля СН₃СООН(ж) до СО₂(г) и Н₂О(ж) выделяется 871,69 кДж/моль. Вычислите энтальпию образования уксусной кислоты (Н⁰_обр,298), если известно:

С(графит)+О₂(г)=СО₂(г); Н⁰₂₉₈=-393,51 кДж/моль,

Н₂(г)+1/2О₂(г)=Н₂О(ж); Н⁰₂₉₈=-285,85 кДж/моль.

28. Пользуясь таблицами G⁰_обр,298 и S⁰_обр,298, определите возможен ли самопроизвольный процесс Al₂O₃(к)+3SO₃(ж)=Al ₂ (SO₄ )₃ (к) при 298 К.

29. Пользуясь таблицами G⁰_обр,298 и S⁰_обр,298, вычислите G⁰₂₉₈ и S⁰₂₉₈ реакции Zn(NO₃)₂(к)=ZnO(к)+2NO₂(г)+1/2О₂(г).

30. Пользуясь таблицами G⁰_обр,298 и S⁰_обр,298:а) вычислите Н⁰₂₉₈ для реакции 4Fe(OH)₂(тв)+О₂(г)+2Н₂О(ж)=4Fe(OH)₃(тв), б) вычислите Н⁰₂₉₈ Н₂SО₄(ж).