I. Общие задачи по термодинамике

Для одной из нижеприведенных систем рассчитайте тепловой эффект реакции ΔH⁰, изменение энтропии ΔS⁰ и энергии Гиббса ΔG⁰(стандартные значения энтальпии образования, энтропии приведены в Прил. 1,2). Сделайте вывод:

• экзотермической или эндотермической является эта реакция,

• чем вызвано изменение энтропии,

• укажите возможность самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении в стандартных условиях.

1. CS_2(ж) + 3O_2(г) = CO_2(г) + 2SO_2(г)

2. 4NH_3(г) + 3O_2(г) = 2N_2(г) + 6H₂O_(г)

3. CO_(г) + H₂O_(г) = CO_2(г) + H_2(г)

4. C_{(графит)} + 2H_2(г) = CH_4(г)

5. 2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_3(г)

6. 2H_2(г) + O_2(г) = 2H₂O_(ж)

7. Al₂O_3(к) + 3SO_2(г) = Al₂(SO₄)_3(к)

8. 2C₂H_2(г) + 5O_2(г) = 4CO_2(г) + 2H₂O_(г)

9. 4P_(к) + 5O_2(г) = 2P₂O_5(к)

10. C₂H_4(г) + 3O_2(г) = 2CO_2(г) + 2H₂O_(г)

11. NH₄Cl_(т) = NH_3(г) + HCl_(г)

12. 2H₂S_(г) + CO_2(г) = CS_2(ж) + 2H₂O_(г)

13. C₂H₅OH_(ж) + 3O_2(г) = 2CO_2(г) + 3H₂O_(г)

14. H₂O_(г) + C_(к) = CO_(г) + H_2(г)

15. 4NH_3(г) + 3O_2(г) = 2N_2(г) + 6H₂O_(ж)

16. 2C₂H_6(г) + 7O_2(г) = 4CO_2(г) + 6H₂O_(г)

17. Fe₂O_3(к) + 3CO_(г) = 2Fe_(к) + 3CO_2(г)

18. 2Cl_2(г) + 2H₂O_(г) = 4HCl_(г) + O_2(г)

19. 2NH_3(г) + SO_3(г) + H₂O_(г) = (NH₄)₂SO_4(г)

20. C₆H₁₂O_6(к) + 6O_2(г) = 6CO_2(г) + 6H₂O_(ж)

21. C₆H₁₂O_6(к) = 2C₂H₅OH_(ж) + 2CO_2(г)

22. 2H₂S_(г) + 3O_2(г) = 2SO_2(г) + 2H₂O_(г)

23. CH_4(г) + CO_2(г) = 2CO_(г) + 2H_2(г)

24. 2(NH₄)₂CrO_4(к) = Cr₂O_3(к) + N_2(г) + 5H₂O_(ж) + 2NH_3(г)

25. 2KClO_3(к) = 2KCl_(к) + 3O_2(г)

26. 2CH₃OH(ж) + 3O_2(г) = 2CO_2(г) + 4H₂O_(ж)

27. Fe₃O_4(к) + CO_(г) = 3FeO_(к) + CO_2(г)

28. 4NH_3(г) + 5O_2(г) = 4NО(г) + 6H₂O_(г)

2. Задачи на расчет тепловых эффектов .

1. Учитывая термохимическое уравнение

С_(к) + О_2(г) = СО_2(г) ; Δ H = – 412 кДж

Определите, какая масса углерода сожжена, если выделилось 206 кДж теплоты?

2. При взаимодействии 2 л хлора с водородом выделяется 16,4 кДж теплоты. Определите теплоту образования хлороводорода.

3. При разложении 1 моль CaCO₃ на оксиды поглощается 180 кДж теплоты. Определите, какой объем углекислого газа (н.у.) выделится, если при этом поглотилось 90 кДж.

4. Определите теплоту образования 1 моль сульфида цинка (ZnS), если при взаимодействии 13 г цинка с серой выделилось 40,2 кДж теплоты.

5. Используя термохимическое уравнение

H₂O_2(ж) = H₂O_{(ж )} + 0,5 O_2(г); Δ H= –98,8 кДж

вычислите количество тепла, которое выделится при разложении 1 кг H₂O_2(ж).

6. При разложении 2 моль нитрата магния на оксид магния, оксид азота (IV) и кислород поглощается 510 кДж теплоты. Определите, какой объем кислорода (н.у.) выделился, если поглотилось 102 кДж теплоты.

7. При сжигании графита образовался оксид углерода ((IV) массой 8,86 г. Вычислите теплоту образования CO₂ из простых веществ, учитывая, что тепловой эффект реакции Δ H= –79,2 кДж.

8. На основании термохимического уравнения

4Al (к ) + 3O₂( г) = 2Al₂O₃ (к ) ; Δ H= –3200 кДж

определите величину теплового эффекта реакции образования 0,5 моль оксида алюминия.

9. Теплота образования 1 моль воды из простых веществ равна 242 кДж. Определите тепловой эффект (кДж) реакции образования 7,2 г воды.

10. По термохимическому уравнению

t

2KNO_{3(к )} = 2КNO_{2(к )} + O_2(г) ; Δ H= 255 кДж

вычислите количество теплоты, которое поглотится при получении кислорода (н.у.) объемом 6,72 л.

11. Вычислите по термохимическому уравнению

4Р_(к) + 5О_2(г) = 2Р₂О_5(к) ; Δ H= –3010кДж

количество телоты, выделяемой при сгорании 31 г фосфора.

12. По термохимическому уравнению

t

CaCO₃(к) =CaO(к) + CO₂(г); Δ H= 157 кДж

вычислите массу разложившегося известняка, если известно, что на его разложение затрачено 1570 кДж.

13. По термохимическому уравнению

С₂Н_4(г) + 3О_2(г) = 2СО_2(г) + 2Н₂О_(г); Δ H= –1400 кДж

Определите объем этилена, который нужно сжечь, чтобы получить количество теплоты 70 кДж.

14. По термохимическому уравнению

t

2KNO_{3(к )} = 2КNO_{2(к )} + O_2(г) ; Δ H= 255 кДж

вычислите количество теплоты, которое поглотится при получении кислорода (н.у.) объемом 44,8 л.

15. На разложение оксида ртути (II) массой 8,68 г затрачено количество теплоты 3,64 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.

16. По термохимическому уравнению

2С₂Н_2(г) + 5О_2(г) = 4СО_2(г) + 2Н₂О_(г); Δ H= –2610 кДж

вычислите количество теплоты, выделяемой при сгорании 13 г ацетилена.

17. По термохимическому уравнению

2NaOH + H₂SO₄ =Na₂SO₄ + 2H₂O ; Δ H= –290 кДж

вычислите массу гидроксида натрия, вступившего в реакцию, если известно, что при его нейтрализации выделилось количество теплоты 725 кДж.

18. По термохимическому уравнению

2NH_3(г) = 3H_2(г) + N_2(г); Δ H= –92 кДж

вычислите количество теплоты, которое необходимо для разложения 5 моль аммиака.

19. По термохимическому уравнению

2С₂Н_2(г) + 5О_2(г) = 4СО_2(г) + 2Н₂О_(г); Δ H= –2610 кДж

вычислите количество теплоты, выделяемой при сгорании 1,12 л ацетилена (н.у.).

20. При образовании из простых веществ 10 г хлорида хрома (III) выделилось 35 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции.