Fundamentals of General Chemistry. Terms and Problems in Tests In 2 parts. P.1. Terms and Examples in Tasks. Study guide
.pdf∆rGo = ∆rHo(298 K) − T∆rSo(298 K);
T (K) = t ( oC) + 273.
Then
∆rGo(353 K) = –261500 J − 353 K (–199.2 J/K) =
= –261500 + 70317.6 = –191182.4 J = –191.2 kJ.
The enthalpy factor ∆rHo < 0, entropy factor T∆rSo > 0, therefore, the enthalpy factor determines the possibility of the reaction in the forward direction.
Table 6.1
Thermodynamic data of some substances
Substance and |
∆ Ho(298 K), |
∆ Go(298 K), |
So(298 K), |
|
f |
f |
|
State |
kJ/mol |
kJ/mol |
J/(K mol) |
Al (s) |
0 |
0 |
28.35 |
Al3+ (aq) |
–530.0 |
–490.5 |
–301 |
Al(ОН)3 (s) |
–1315 |
–1157 |
70.1 |
Al2O3 (s) |
–1676 |
–1582 |
50.92 |
Al2S3 (s) |
–723.4 |
–492.5 |
96 |
B2H6 (g) |
38.5 |
89.6 |
232 |
B2O3 (amorph.) |
–1254 |
–1193.7 |
80.8 |
BaCO3 (s) |
–1219 |
–1139 |
112 |
BaO (s) |
–558.1 |
–528.4 |
70,3 |
Ba(OH)2 (s) |
–950 |
–886 |
124.0 |
BeCO3 (s) |
–982 |
–944.7 |
67.29 |
BeO (s) |
–598 |
–582 |
14.1 |
Br2 (g) |
30.9 |
3.1 |
245.5 |
Br2 (l) |
0 |
0 |
152.2 |
HBr (g) |
–36.38 |
–53.43 |
198.58 |
С (diamond, s) |
1.828 |
2.833 |
2.36 |
С (graphite, s) |
0 |
0 |
5.74 |
C (g) |
712.5 |
669.7 |
157.99 |
CO (g) |
–110.52 |
–137.14 |
197.54 |
COCl2 (g) |
–220.3 |
–266.9 |
283.9 |
51
Continuation of table 6.1
Substance and |
∆ Ho(298 K), |
∆ Go(298 K), |
|
So(298 K), |
|
|
|
f |
f |
|
|
State |
kJ/mol |
kJ/mol |
|
J/(K mol) |
|
CO2 (g) |
–393.51 |
–394.38 |
213.68 |
||
CH4 (g) |
–74.9 |
–50.8 |
186.2 |
||
C2H5OH (l) |
–277.63 |
–174.8 |
160.7 |
||
Са (s) |
0 |
0 |
41.63 |
||
Ca(AlO2)2 (s) |
–2327.9 |
–2210.2 |
144.3 |
||
Ca(BO2)2 (s) |
–2030.96 |
–1924.2 |
105.2 |
||
CaCO3 (s) |
–1206.9 |
–1128.8 |
92.9 |
||
CaO(s) |
–635.5 |
–604.2 |
39.7 |
||
Ca(OH)2 (s) |
–986.6 |
–896.8 |
76.1 |
||
CaSiO3 (s) |
|
–1636 |
–1550.8 |
|
81.98 |
Cl2 (g) |
|
0 |
0 |
|
222.9 |
HCl (g) |
|
–91.8 |
–94.79 |
|
186.8 |
HCl (aq) |
|
–166.9 |
–131.2 |
|
56.5 |
Cr2O3 (s) |
|
–1140.6 |
–1059 |
|
81.2 |
Cs2O (s) |
|
–317.6 |
–274.5 |
|
123.8 |
CsOH (s) |
|
–406.7 |
–362.3 |
|
93.3 |
Cu (s) |
|
0 |
0 |
|
33.15 |
CuO (s) |
|
–162 |
–129.4 |
|
42.63 |
Fe (s) |
|
0 |
0 |
|
27.15 |
FeO (s) |
|
–272.4 |
–244.3 |
|
60.75 |
Fe2O3 (s) |
|
–822.2 |
–740.3 |
|
87.4 |
FeS2 (s) |
|
–163.2 |
–151.8 |
|
52.93 |
H+ (aq) |
|
0 |
0 |
|
0 |
H2 (g) |
|
0 |
0 |
|
130.52 |
I2 (g) |
|
62.43 |
19.37 |
|
260.59 |
I2 (s) |
|
0 |
0 |
|
116.15 |
KCl (s) |
|
–435.9 |
–408.0 |
|
82.56 |
KClO3 (s) |
|
–391.2 |
–289.9 |
|
142.97 |
KClO3 (aq) |
|
–345.5 |
–284.9 |
|
265.7 |
KNO2 (s) |
|
–370.3 |
–218.6 |
|
117 |
KNO3 (s) |
|
–493.2 |
–393.1 |
|
132.93 |
K2O (s) |
|
–363.2 |
–322.1 |
|
94.1 |
KOH (s) |
|
–425.8 |
–380.2 |
|
79.32 |
KOH (aq) |
|
–477.3 |
–440.3 |
|
91.6 |
52
Continuation of table 6.1
Substance and |
∆ Ho(298 K), |
∆ Go(298 K), |
So(298 K), |
|
f |
f |
|
State |
kJ/mol |
kJ/mol |
J/(K mol) |
Li2O (s) |
–595.8 |
–562.1 |
37.89 |
LiOH (s) |
–487.2 |
–442.2 |
42.8 |
LiOH (aq) |
–508.7 |
– |
– |
MnO2 (s) |
–521.5 |
–466.7 |
53.1 |
Mn2O7 (l) |
–726.0 |
–544.92 |
171 |
N2 (g) |
0 |
0 |
199.9 |
NH3 (g) |
–46.2 |
–16.7 |
192.6 |
NH4Cl (s) |
–314.2 |
–203.2 |
95.8 |
(NH4)2CrO4 (s) |
–1182.4 |
–995.8 |
167.78 |
NH4NO3 (s) |
–365.4 |
–183.8 |
151.0 |
NО (g) |
90.25 |
86.58 |
210.6 |
NО2 (g) |
33 |
51.5 |
240.2 |
N2О (g) |
81.6 |
104.2 |
219.9 |
N2О3 (g) |
86.6 |
140.6 |
314.3 |
N2О5 (s) |
–41.8 |
–134.0 |
113 |
NOCl (g) |
52.5 |
66.9 |
261.5 |
HNO3 (g) |
–135.1 |
–74.8 |
266.9 |
HNO3 (l) |
–174.1 |
–80.8 |
156.6 |
NaCl (g) |
–189.4 |
–201.3 |
229.7 |
NaCl (s) |
–411.1 |
–384.0 |
72.12 |
NaCl(aq) |
–407.1 |
–393 |
11.,5 |
NaNO2 (s) |
–359 |
–295 |
106 |
NaNO3 (s) |
–466.7 |
–365.9 |
116 |
Na2O (s) |
–416.0 |
–377.1 |
75.27 |
NaOH (s) |
–425.6 |
–380.7 |
64.4 |
NaOH (aq) |
–470 |
–419.2 |
48.1 |
Na2SO3 (s) |
–1090 |
–1002 |
146.0 |
Na2SO4 (s) |
–1384.6 |
–1266.8 |
149.5 |
O2 (g) |
0 |
0 |
205.04 |
OH− (aq) |
–230.19 |
–157.42 |
–10.86 |
H2O (g) |
–241.82 |
–228.61 |
188.72 |
H2O (l) |
–285.83 |
–237.24 |
70.08 |
Pb(NO3)2 (s) |
–451.7 |
–256.9 |
21.,9 |
PbO (s) |
–219.3 |
–189.1 |
66.2 |
53
|
|
|
End of table 6.1 |
Substance and |
∆ Ho(298 K), |
∆ Go(298 K), |
So(298 K), |
|
f |
f |
|
State |
kJ/mol |
kJ/mol |
J/(K mol) |
Rb2O (s) |
–330.1 |
–292.9 |
108.8 |
RbOH (s) |
–413.8 |
–364.0 |
79.5 |
ReO2 (s) |
–423.84 |
–373.21 |
72.80 |
Re2O7 (s) |
–1272 |
–1098 |
207.2 |
S (s, monoclinic) |
0.38 |
0.188 |
32.6 |
S (s, rhombic) |
0 |
0 |
31.9 |
S2− (aq) |
35.81 |
92.47 |
–26.78 |
SO2 (g) |
–296.9 |
–300.2 |
248.1 |
SO2 (s) |
–331.1 |
– |
– |
SO3 (g) |
–396.1 |
–370 |
256.4 |
SO3 (l) |
–439.0 |
–368.04 |
122.05 |
SO3 (s) |
–454.51 |
–368.98 |
52.3 |
SO42– (aq) |
–910.85 |
–744.93 |
20.08 |
H2S (g) |
–21 |
–33.8 |
205.7 |
H2S (aq) |
–39.75 |
–27.9 |
121.3 |
Se (s) |
0 |
0 |
42.13 |
H2Sе (g) |
33 |
19.7 |
218.,8 |
SiO2 (quartz, s) |
–908.3 |
–854.2 |
42.7 |
SrCO3 (s) |
–1218,4 |
–1137.6 |
97.1 |
SrO (s) |
–590.4 |
–559.8 |
54.4 |
Sr(OH)2 (s) |
–959.4 |
–870.3 |
86.6 |
Tc2O7 (s) |
–1114.6 |
–937.8 |
191.6 |
Te (s) |
0 |
0 |
49.56 |
H2Tе (g) |
99.7 |
85.2 |
228.8 |
6 . 3 . T a s k s f o r s e l f - c o n t r o l
1. The reaction
Н2(g) + ½О2(g) = Н2О(g), ∆rHo(298 K) < 0, ∆rSo(298 K) < 0
is:
A) exothermic, proceeds with an increase in entropy
54
В) endothermic, proceeds with a decrease in entropy;
C)exothermic, proceeds with a decrease in entropy;
D)endothermic, proceeds with an increase in entropy.
2. For the reaction
(NH4)2Cr2O7(s) = Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g)
an entropy change is: |
|
|
А) ∆ So < 0; |
B) ∆ So > 0; |
C) ∆ So ≈ 0. |
r |
r |
r |
3. For the reaction |
|
|
|
NH4NO3(s) = N2O(g) + 2H2O(g) |
|
an entropy change is: |
|
|
А) ∆ So < 0; |
B) ∆ So > 0; |
C) ∆ So ≈ 0. |
r |
r |
r |
4. The chemical process proceeds spontaneously in the forward direction, if: А) ∆rHo < 0, ∆rSo > 0;
B) ∆rHo < 0, |
∆rSo < 0; |
C) ∆rHo > 0, |
∆rSo > 0; |
D) ∆rHo > 0, ∆rSo < 0.
5.According to Hess’s law, the standard enthalpy for a reaction is: А) the sum of the standard enthalpies of formation of the reactants; В) the sum of the standard enthalpies of formation of the products;
C) the sum of the standard enthalpies of formation of the products minus the sum of the standard enthalpies of formation of the reactants taking into account the stoichiometric coefficients.
6.Chemical reaction is thermodynamically possible if:
А) ∆rHo < 0; |
B) ∆rHo > 0; |
C) ∆ Go(T) < 0; |
D) ∆ Go(T) > 0. |
r |
r |
7. When the aggregate state of the substance changes, the standard entropy So(298 K) increases from left to right in the row
А) H2O(g) – H2O(l) – H2O(s);
B)H2O(g) – H2O(s) – H2O(l):
C)H2O(s) – H2O(l) – H2O(g);
D)H2O(l) – H2O(s) – H2O(g).
55
8.Based on the values of the standard entropy of the substance, the most
solid metal is:
А) So(298 K)(Cr) = 23.6 J/K·mol; B) So(298 K)(Pb) = 64.8 J/K·mol; C) So(298 K)(Sn) = 51.6 J/K·mol; D) So(298 K)(Cd) = 51.7 J/K·mol.
9.The standard entropy of the substance So(298 K) increases from left to right in the row:
А) SO2(g) – S(s) – SO3(g); |
B) SO3(g) – SO2(g) – S(s); |
||||
C) S(s) – SO2(g) – SO3(g); |
D) SO2(g) – SO3(g) – S(s). |
||||
10. The standard Gibbs energy change (kJ) at 25 °C for the reaction |
|||||
|
C(graphite) + H2O(g) = H2(g) + CO(g), |
||||
|
∆ Ho(298 K) = 131.3 кJ; |
∆ So(298 K) = 133.6 J/K |
|||
|
r |
|
r |
|
|
is: |
|
|
|
|
|
А) 3471.3; |
B) 171.1; |
C) 91.5; |
D) 39.8. |
||
11. The standard enthalpy changes for the following reactions are: |
|||||
|
S(s) + O2(g) = SO2(g), ∆ Ho(298 K) = –296.9 кJ; |
||||
|
|
r |
|
|
|
|
SO2(g) + ½O2(g) = SO3(g), |
∆ Ho(298 K) = –99.2 кJ. |
|||
|
|
|
r |
|
|
The standard enthalpy of formation of SO3(g) is: |
|
|
|||
А) 200.9 kJ/mol; |
B) −200.9 kJ/mol; |
|
|
||
C) −96.2 kJ/mol; |
D) –396.1 kJ/mol. |
|
|
||
12. The standard enthalpy change ∆ Ho(298 K) for the reaction |
|||||
|
|
r |
|
|
|
|
4Al(s) + 3О2(g) = 2Al2O3(s) |
|
|||
is −3352 kJ. The standard enthalpy of formation ∆ Ho |
(298 K) of the reac- |
||||
|
|
|
|
f |
|
tion product is: |
|
|
|
|
|
А) −3352; |
B) 3352; |
C) 1676; |
D) −1676; |
E) −1117. |
|
6 . 4 . З а д а н и я д л я с а м о к о н т р о л я
1. Реакция
Н2(г) + ½О2(г) = Н2О(г), ∆Hреакцo < 0, ∆Sреакцo |
< 0 |
является:
56
А) экзотермической, протекает с увеличением энтропии; Б) эндотермической, протекает с уменьшением энтропии; В) экзотермической, протекает с уменьшением энтропии; Г) эндотермической, протекает с увеличением энтропии.
2. Для реакции
(NH4)2Cr2O7(к) = Cr2O3(к) + N2(г) + 4H2O(г)
изменение энтропии:
А) ∆Sреакцo |
< 0; |
Б) ∆Sреакцo |
> 0; |
В) ∆Sреакцo |
≈ 0. |
3. Для реакции |
|
|
|
|
|
|
|
NH4NO3(к) = N2O(г) + 2H2O(г) |
|
||
изменение энтропии: |
|
|
|
||
А) ∆Sреакцo |
< 0; |
Б) ∆Sреакцo |
> 0; |
В) ∆Sреакцo |
≈ 0. |
4. Химический процесс протекает самопроизвольно в прямом направлении, если:
А) ∆Hреакцo |
< 0, |
∆Sреакцo |
> 0; |
Б) ∆Hреакцo |
< 0, |
∆Sреакцo |
< 0; |
В) ∆Hреакцo |
> 0, |
∆Sреакцo |
> 0; |
Г) ∆Hреакцo |
> 0, |
∆Sреакцo |
< 0. |
5.Следствие из закона Гесса: стандартная энтальпия химической реакции (тепловой эффект реакции) равна:
А) сумме стандартных энтальпий образования исходных веществ; Б) сумме стандартных энтальпий образования продуктов реакции;
В) сумме стандартных энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы стандартных энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.
6.Термодинамическая возможность химической реакции определяет-
ся неравенством:
А) ∆Hреакцo |
< 0; |
Б) ∆Hреакцo |
> 0; |
В) ∆Gреакцo |
Т < 0; |
Г) ∆Gреакцo |
Т > 0. |
7. При изменении агрегатного состояния вещества стандартная энтропия So298 возрастает слева направо в ряду:
А) H2O(г) – H2O(ж) – H2O(к);
Б) H2O(г) – H2O(к) – H2O(ж):
В) H2O(к) – H2O(ж) – H2O(г);
Г) H2O(ж) – H2O(к) – H2O(г).
57
8. На основе значений стандартных энтропий вещества наиболее твердым является металл:
А) So298(Cr) = 23.6 Дж/K·моль; Б) So298(Pb) = 64.8 Дж/K·моль; В) So298(Sn) = 51.6 Дж /K·моль; Г) So298(Cd) = 51.7 Дж/K·моль.
9. Стандартная энтропия вещества S298o |
возрастает слева направо в ряду: |
|
А) SO2(г) – S(к) – SO3(г); |
Б) SO3(г) – SO2(г) – S(к); |
|
В) S(к) – SO2(г) – SO3(г); |
Г) SO2(г) – SO3(г) – S(к). |
|
10. Изменение стандартной энергии Гиббса (кДж) при 25 °C для реакции
C(графит) + H2O(г) = H2(г) + CO(г), ∆Ho298 = 131.3 кДж; ∆So298 = 133.6 Дж/K
составляет: |
|
|
|
А) 3471.3; |
Б) 171.1; |
В) 91.5; |
Г) 39.8. |
11. Известны стандартные энтальпии следующих реакций:
S(к) + O2(г) = SO2(г), ∆H298o = –296.9 кДж; |
|
SO2(г) + ½O2(г) = SO3(г), ∆H298o = – 99.2 кДж. |
|
Стандартная энтальпия образования SO3(г) равна: |
|
А) 200.9 кДж/моль; |
Б) −200.9 кДж/моль; |
В) −96.2 кДж/моль; |
Г) –396.1 кДж/моль. |
12. Если стандартная энтальпия реакции
4Al(к) + 3О2(г) = 2Al2O3(к)
cоставляет ∆Ho298 = −3352 кДж, то стандартная энтальпия образования продукта реакции ∆Hoобр 298 (кДж/моль) равна:
А) −3352; |
Б) 3352; В) 1676; |
Г) −1676; |
Д) −1117. |
58
7 . С H E M I C A L E Q U I L I B R I U M
7 . 1 . D i c t i o n a r y
English |
Russian |
Аcid |
Кислота |
Аcid dissociation constant Ka |
Константа диссоциации (ионизации) |
|
кислоты Ka |
Base |
Основание |
Base dissociation constant Kb |
Константа диссоциации (ионизации) |
|
основания Kb |
Chemical equilibrium |
Химическое равновесие |
Concentration |
Концентрация |
Dibasic |
Двухосновная |
Dimensionless |
Безразмерная |
Dissociation step |
Ступень диссоциации |
Dynamic |
Динамическая |
Endothermic |
Эндотермическая |
Equilibrium constant |
Константа равновесия |
Equilibrium state |
Состояние равновесия |
Exothermic |
Экзотермическая |
Еxternal change |
Внешнее воздействие |
Forward reaction |
Прямая реакция |
Fully dissociated |
Полностью диссоциирована |
Initial |
Начальная |
Le Chatelier’s principle |
Принцип Ле-Шателье |
Left-hand side (to the left) |
Влево |
Monobasic |
Одноосновная |
Partial |
Парциальное |
Polybasic acid |
Многоосновная кислота |
Predominate |
Преобладать |
Pressure |
Давление |
Product |
Продукт |
Reactant |
Исходное вещество |
59
English |
Russian |
Reverse reaction |
Обратная реакция |
Right-hand side (to the right) |
Вправо |
Self-ionization constant of water |
Ионное произведение воды Kw или |
Kw |
KH O |
|
2 |
Solubility product, or solubility |
Произведение растворимости ПР |
constant Ksp |
|
Strong |
Сильная |
Volume |
Объем |
Weak |
Слабая |
|
|
|
Table 7.1 |
|
Names of some acids and their ions |
||
|
|
|
|
Acid |
Formula |
Formula of ions |
Ion |
|
|
|
|
Acetic |
CH3COOH |
CH3COO− |
Acetate ion |
Carbonic |
H2CO3 |
HCO3− |
Hydrogen carbonate ion |
|
|
CO32− |
Carbonate ion |
Hydrochloric |
HCl |
Cl− |
Chloride ion |
Hydrocyanic |
HCN |
CN− |
Cyanide ion |
Nitric |
HNO3 |
NO3− |
Nitrate ion |
Nitrous |
HNO2 |
NO2− |
Nitrite ion |
Perchloric |
HClO4 |
ClO4− |
Perchlorate ion |
Phosphoric |
H3PO4 |
H2PO4− |
Dihydrogen phosphate |
(orthophosphoric) |
|
|
ion |
|
|
HPO42− |
Hydrogen phosphate ion |
|
|
3− |
Phosphate ion |
|
|
PO4 |
|
Sulfuric |
H2SO4 |
HSO4− |
Hydrogen sulfate ion |
|
|
SO42− |
Sulfate ion |
Sulfurous |
H2SO3 |
HSO3− |
Hydrogen sulfite ion |
|
|
SO32− |
Sulfite ion |
60