Вопросы для самоконтроля

1. За счет явления осмоса происходит поступление питательных веществ от корней растения к его листьям. За счет работы холодильника происходит замораживание продуктов в холодильнике. Какой из двух процессов следует отнести к самопроизвольным?

2. Увеличиться или уменьшится энтропия при смешении двух газов, например, водорода и азота?

3. В каком соотношении находятся мольные энтропии трех агрегатных состояний одного вещества — пара, жидкости, твердого тела? Что больше и почему?

4. Почему для расчета изменения энтропии в необратимых процессах пользуются уравнениями, выведенными для обратимых процессов?

5. Может ли энтропия вещества быть отрицательной? Может ли изменение энтропии реакции быть отрицательной величиной?

6. Всегда ли совпадают по направлению две тенденции — стремление к минимуму энергии и к максимому энтропии?

7. Как изменяется энергия Гельмгольца при изотермическом изменении обьема системы?

8. Укажите, какие из перечисленных факторов влияют на химический потенциал компонента в смеси, если компоненты между собой не взаимодействуют: температура, давление, масса компонента. Изменится ли химический потенциал компонента, если его содержание в смеси увеличить вдвое?

9. В двух взаимно не смешивающихся жидкостях (I и II) растворено третье вещество. Существует ли определенное соотношение между химическими потенциалами этого компонента в фазах I и II, если после установления равновесия раствор представляет собой двухфазную гетерогенную систему?

Тема 3. Химическое равновесие

Уравнения изотермы химической реакции. Закон действующих масс. Константа равновесия. Химическое сродство. Способы выражения термодинамических констант для гомогенных и гетерогенных реакций. Расчет константы равновесия по опытным данным и по стандартным таблицам. Вычисление состава равновесной смеси, выхода продукта, степени превращения, степени диссоциации. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Влияние температуры и давления на равновесие.

Рекомендуемая литература: [1, с. 60–86], [2].

Вопросы для самоконтроля

1. Изменение каких параметров системы изменяет значения констант K_p, K_x и K_c?

2. Обладают ли константы равновесия свойствами функций состояния?

3. Для некоторых реакций равновесие процесса может установиться после разложения вещества, а для других – в результате его синтеза. Например:

2 NH₃ = N₂ + 3 H₂

N₂ + 3 H₂ = 2 NH₃

Будут ли одинаковыми константы равновесия этих реакций?

4. Для реакции

SO₂(г)+ 1/2O₂(г) = SO₃(г)

константа равновесия равна 1,85 (м²/Н)^1/2 при 727 С. Как измениться равновесное давление O₂, если отношение равновесных давлений газов SO₂(г) и SO₃(г) увеличится в два раза? Измениться ли константа равновесия K_p (K_x и K_c) этой реакции, если общее давление смеси газов повысить введением азота (инертный газ)?

5. Используя справочные данные, решить, какой из двух процессов преобладает при испарении NiCl₂(т): а) переход молекул NiCl₂(т) в газовую фазу или б) разложение на Ni(т) и Cl₂(г)? Равновесное давление над NiCl₂(т) при температуре испарения 934 К равно 101,3 Н/м². Средние теплоты испарения при 298 К для NiCl₂(т) и Ni(т) соответственно равны — 305,87 кДж/моль и 426,33 кДж/моль.