13.2. Основы химической термодинамики
(№ 43 – 71)
43. Не производя расчетов, определите и объясните знак изменения энтропии в реакциях:
2NH3(г) = N2(г) + 3H2(г),
СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(ж).
44. Не производя расчетов, определите и объясните знак изменения энтропии в реакции:
2Mg(к) + О2(г) = 2MgO(к).
Ответ подтвердите расчетом.
45. Не производя расчетов, определите знак изменения энтропии реакции, протекающей в нейтрализаторах автомобилей:
CO(г) +½ O2(г) CO2 (г).
46. В каких из приведенных ниже реакциях происходит уменьшение энтропии:
а)
K2CO3(тв)
+ H2SO4(ж)=
K2SO4
(ж)
+CO2(г)
+H2O(ж);
б) 2SO2(г) + O2(г) = SO3(г);
в) 2H2S(г) +O2(г) = 2H2O(ж) + 2S(к).
47. Вычислите стандартное изменение энтропии реакций:
а) 4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(ж);
б) 4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(ж).
48. Укажите, в каком направлении в стандартных условиях может протекать реакция:
4HCl(г) + О2(г) = 2Сl2(г) + 2Н2О(ж).
Ответ подтвердите расчетом.
49. Укажите, в каком направлении в стандартных условиях может протекать реакция:
CO(г) + H2O(г) CO2(г) + H2(г).
Ответ подтвердите расчетом (зависимостью энтальпии и энтропии реакции от температуры можно пренебречь).
50. Рассчитайте константу равновесия (Кр) реакции
СO2(г) + H2(г) ↔ СО(г) + H2O(г) при T=500 K.
51. Укажите, в каком направлении может протекать реакция HCl(г) + NH3(г ) =NH4Cl(к) при Т=400 оС? Ответ подтвердите расчетом (зависимостью энтальпии и энтропии реакции от температуры можно пренебречь).
52. Определите количество теплоты, выделяющейся при сгорании 5,6 л водорода (объем измерен при нормальных условиях) с образованием H2O(ж).
53. Рассчитайте, сколько молей этилового спирта С2Н5ОН необходимо сжечь по реакции:
С2Н5ОН(г) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(г),
чтобы получить 2556 кДж теплоты.
54. Рассчитайте, сколько теплоты выделится при полном сгорании 8 г метана (СН4, газ) с образованием СО2(г) и Н2О(г).
55. Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1 кг этилена (С2Н4), взятого в газообразном состоянии, если в результате реакции образуется углекислый газ и Н2О(г).
56. При полном сгорании этилена (С2Н4, газ) по реакции:
С2Н4(г) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 2Н2О(ж)
выделилось 4358,2 кДж теплоты. Рассчитайте объем вступившего в реакцию кислорода, измеренный при нормальных условиях.
57. Для плавления 1,8 г льда потребовалось 567 Дж теплоты. Рассчитайте молярную теплоту плавления льда (∆Но, кДж/моль).
58. Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при сгорании 10 г цинка при стандартных условиях, если стандартная энтальпия образования оксида цинка ZnO ∆Но298=−350,6 кДж/моль.
59. Рассчитайте, сколько теплоты выделится при полном сгорании 1 м3 пентана (С5Н12), взятого в газообразном состоянии при н.у., если в результате реакции образуется углекислый газ и Н2О(г).
60. Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при сжигании 5 г магния в стандартных условиях, если стандартная энтальпия образования оксида магния ∆Но298MgO(тв)=−601,8 кДж/моль?
61. Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при получении 2 моль этанола, согласно термохимическому уравнению
C2 H4(г) + H2O(ж) = C2 H 5OH (ж).