Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы химической кинетики и химической термодинамики по курсу общей и неорганической химии. Учебное пособие
.pdf
51
37. На разложение определенного количества СаН2 затрачива-
моль
кДж
H
CaH
8,188
0
2
0
298
H
0
298
H
моль
кДж
1562
0
298
H
0
298
H
0
298
H
2
1
2
1
ется 47,2 кДж тепла, при этом выделается водород, объем которого
при н.у. 5,6 л. Чему равна энтальпия образования СаН2?
Ответ:
38. Используя следующие термохимические уравнения реакций
а) Са(ОН)2=СаО+Н2О
б) Са(ОН)2+SiO2=CaSiO3+H2O
(ж)
;
= 65,3 кДж/моль;
(ж)
;
= –23,3 кДж/моль,
определить энтальпию реакций СаО+SiO2= CaSiO3.
Ответ:
39. Определить энтальпию реакций СН4+Сl2=CH3Cl+HCl, не
используя справочный материал, если известны следующие термохимические уравнения реакций:
а) СН4+2О2=СО2+2Н2О;
б) 2CH3Cl+3О2=2СО2+2Н2О
в) Н2+О2=Н2О;
г)
Н2+
Сl=НCl; Н
= –285,8 кДж;
0
298
= 892,0 кДж;
+2НCl
(ж)
=–92,5 кДж.
;
(г)
= –1374,0 кДж;
Ответ: –104,15 кДж.
40. Определить энтальпию горения Mg в атмосфере углекис-
лого газа по уравнению реакции 2Mg
(к)
+СО
=2MgО
2(г)
(к)+С(графит)
. Опре-
делить, какое количество тепла выделяется при горении 0,5 кг Mg.
Ответ: –810,1 кДж; 8443,5 кДж.
41. Вычислить энтальпию реакции Са
+2Н2О
(к)
→Са(ОН)
(ж)
2(к)+Н2
и определить, какое количество тепла выделяется при получении 1 м
водорода (н.у.) по этой реакции.
Ответ: –416 кДж; 18571,4 кДж.
42. Вычислить энтальпию разложения СаСО3 на оксиды. Опре-
делить, какое количество тепла необходимо для получения 1м3 СО
(н.у.) по этой реакции.
Ответ: 177,4 кДж; 7940 кДж.
43. По стандартным энтальпиям сгорания бензола (–3268 кДж/моль)
и ацетилена (–1301 кДж/моль) вычислить тепловой эффект реакции
С2Н2=С6Н6.
.
.
3
2
52
44. Не проводя расчетов, предсказать знак изменения энтропии
0
298,f
G
2
1
2
1
2
1
следующих реакций:
а) СаСО
б) 2NH4NO
в) СаО
(к)
3(к)
+SO
=СаО
=2N
3(к)
3(г)
+СО
(к)
2(к)+О2(г)
=CaSO
2(г)
4(к)
;
+4Н2О
.
;
(г)
Ответ: а) S>0; б) S>0; в) S<0.
Для подтверждения своего прогноза произвесте необходимые
вычисления.
45. Возможно ли при стандартных условиях восстановить
водородом оксид меди (II)?
Ответ: G0= –108 кДж/моль – да.
46. Установить, возможна ли реакция Сu
+ZnO
(к)
=СuO
(к)
(к)
47. Осуществима ли в стандартных условиях реакция
4HF
(г)+О2(г)
=2F
+2Н2О
2(г)
? Ответ подтвердить расчетами.
(ж)
Ответ: нет, G = 615 кДж/моль.
48. Оценить принципиальную возможность или невозможность
протекания реакций при стандартных условиях:
а) 2H2S
б) Rb2O
в) 2HF
(г)+О2(г)
(г)+О2(г)=Н2О(ж)+F2(г)+О2(г)
(т)+Н2(г)
=3S
=2Rb
+2Н2О
(т)
(т)+Н2О(ж)
(ж)
;
;
.
Ответ: а) и в) – возможны; б) – невозможна
49. Вычислить
1) MgO
2) СаО
3) BаО
4) SrО
(т)
(т)
(т)
+СО
(т)
+СO
+CO
+CO
2(г)
2(г)
3(г)
=SrCO
3(г)
=MgCО
=CaСO
=BaCO
следующих реакций:
;
3(т)
;
3(т)
;
3(т)
.
3(т)
Какой из образующихся карбонатов более устойчивый?
Ответ:1) –65,0 кДж; 2) –132,0 кДж; 3) –217,4 кДж; 4) –183,6 кДж.
50. Какая из реакций окисления меди более вероятна при 573 К?
1) Cu
+
O
2(г)
=CuO
(к)
;
(к)
+Zn
при 400К.
(к)
2) 2Cu
+
O
2(г)
=Cu2O
(к)
.
(к)
Ответ: вторая.
51. Какая из реакций разложения нитрата аммония при нагрева-
нии более вероятна при 500 К:
1) NH4NO
2) NH4NO
3(к)=N2O(г)
3(к)=N2(г)
+2Н2О
+
O2+2Н2О
(г);
(г).
Ответ: 2.
53
52. Определить возможность самопроизвольного протекания в
стандартных условиях следующей реакции:
3CuO
+2NH
(к)
3(г)
=3Cu
+3Н2О
(к)
(г)+N2(г)
.
Ответ: возможно.
53. Определить приблизительную температуру, при которой
начнет протекать процесс: ZnCO
3(к)
=ZnO
(к)
+СО
2(г)
.
Ответ: 131 С.
54. Определить возможность самопроизвольного протекания
при 300 и 800 К следующей реакции: NH
3(г)
+HCl
=NH4Cl
(г)
.
(к)
Ответ: при 300 К – да, при 800 К – нет.
55. Определить направление протекания при температурах 300
и 500 К следующей реакции:
4HNO
3(ж)
=2Н2О
+4NO
(г)
2(г)+О2(г)
.
Ответ: при 300К в обратном направлении; при 500 К – в прямом.
1.10. Варианты контрольных заданий по разделу
Вариант 1
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 11,0 г газообразного СО2 с избытком
графита с образованием газа СО в расчёте на стандартные условия.
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования твёрдого оксида кальция:
CaO
(тв)
+ H2O
= Ca(OH)
(ж)
2(тв)
; ΔrH
0
= – 651 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
0
СО
2(тв)
= СО
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) 2H2O
б) 2Fe
(тв)
+ O
(ж)
+ Al2O
2(г)
3(тв)
= 2H2O
= 2Al
2(ж)
(тв)
;
+ Fe2O
3(тв)
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных
условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
PbO
(тв)
+ C
(графит)
= CO
(г)
+ Pb
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
54
PbO
(тв)
+ H
2(г)
= H2O
(г)
+ Pb
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 700 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 2
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 40 г газообразного SO3 с избытком
Н2О
с образованием H2SO
(ж)
в расчёте на стандартные условия.
4(ж)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования твёрдого оксида кальция:
CaO
(тв)
+3С
(тв)
= CaC
2(тв)
+СО
(г)
; ΔrH
0
= 461,9 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
0
С6Н12О
= 2С2Н5ОН
6(тв)
(ж)
+2СО
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) MgО
б) СО
+СО
(тв)
(г)+Н2О(г)
= MgCO
2(г)
= СО
3(тв)
2(г)+Н2(г)
;
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных
условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
CoO
(тв)+С(графит)
= СО
(г)
+Co
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
PbO
+0,67Al
(тв)
= 0,333Al2O
(тв)
3(тв)
+Pb
(тв)
?
7. Сколько тепла необходимо затратить при плавлении 720 г
твердой воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 3
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 6,4 г газообразного SO2 с избытком О
с образованием SO
в расчёте на стандартные условия.
3(г)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования твердого гидроксида бария:
BaO
(тв)+Н2О(ж)
= Ba(OH)
2(тв)
; ΔrH
0
= –102,6 кДж.
298
2(г)
55
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
0
С6Н12О
6(тв)
+6О
= 6СО
2(г)
+6Н2О
2(г)
(ж)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) N
2(г)+О2(г)
б) FeО
(тв)
= 2NO
+СО
= FeCO
2(г)
;
(г)
3(тв)
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
NiO
(тв)+С(графит)
= СО
(г)
+Ni
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
PbO
+2Li
(тв)
= Li2O
(тв)
(тв)
+Pb
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 550 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 4
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 60 г газообразного NO
NH
с образованием N
3(г)
2(г)+Н2О(г)
в расчёте на стандартные условия.
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования N2H
N2H
4(г)+О2(г)
= N
2(г)
+2Н2О
(г)
; ΔrH
:
4(г)
0
= –587,6 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
с избытком
(г)
0
2NH
= N
+3Н
3(г)
2(г)
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) 2SО
б) 2NH
2(г)+О2(г)
3(г)
= 3Н
= 2SО
2(г)+N2(г)
3(г)
;
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
WO
3(тв)
+3С
(графит)
= 3СО
(г)+W(тв)
.
56
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
PbO
(тв)
+0,5Si
= 0,5SiO
(тв)
2(тв)
+Pb
(тв)
?
7. Сколько тепла необходимо затратить при плавлении 530 г
твердой воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 5
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 23,9 гFeO
ванием FeCO
в расчёте на стандартные условия.
3(тв)
с избытком СО
(тв)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования LiH
LiH
(тв)+Н2О(ж)
= LiOH
(тв)+H2(г)
; ΔrH
0
298
:
(тв)
= –108,4 кДж.
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
с образо-
2(г)
0
MgО
(тв)
+СО
= MgCO
2(г)
3(тв)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) 2Н2О
б) S
= 2Н
(г)
(ромб)+О2(г)
2(г)+О2(г)
= SО
2(г)
;
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных
условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
Fe3О
4(тв)
+4С
(графит)
= 4СО
(г)
+3Fe
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
PbO
(тв)
+0,5Ti
= 0,5TiO
(тв)
2(тв)
+Pb
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 400 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 6
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 20,15 г MgO
зованием MgCO
в расчёте на стандартные условия.
3(тв)
с избытком СО
(тв)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования КН
(тв)
:
с обра-
2(г)
57
КН
(тв)+Н2О(ж)
= KOH
(тв)+H2(г)
; ΔrH
0
= –83,2 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
0
CaCO
3(тв)
= CaO
(тв)
+СО
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) 2SО
б) 2NH
2(г)+О2(г)
3(г)
= 3Н
= 2SО
2(г)+N2(г)
3(г)
;
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
V2O
5(тв)
+5С
(графит)
= 5СО
(г)
+2V
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
NiO
+0,67Al
(тв)
= 0,333Al2O
(тв)
3(тв)
+Ni
(тв)
?
7. Сколько тепла необходимо затратить при плавлении 470 г
твердой воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 7
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 51 гNH
нием NH4Cl
в расчёте на стандартные условия.
(тв)
с избытком HCl
3(г)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования CaH
CaH
2(тв)
+2Н2О
= Ca(OH)
(ж)
2(тв)
+2H
2(г)
; ΔrH
:
2(тв)
0
= –233,1 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
с образова-
(г)
0
2NO
(г)+О2(г)
= 2NO
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) FeО
б) 2NO
+СО
(тв)
(г)+О2(г)
= Fe
(г)
= 2NO
(тв)
+СО
2(г)
;
2(г)
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
Mn3O
4(тв)
+4С
(графит)
= 4СО
+3Mn
(г)
(тв)
.
58
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
NiO
+2Li
(тв)
= Li2O
(тв)
(тв)
+Ni
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 350 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 8
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 15 г NO
ем NO
в расчёте на стандартные условия.
2(г)
с избытком О
(г)
2(г)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования SiH
SiH
4(тв)
+2О
2(г)
= SiO
2(тв)
+2Н2О
; ΔrH
(г)
0
298
:
4(тв)
= –1464,9 кДж.
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
с образовани-
0
2Н
2(г)+О2(г)
= 2Н2О
(ж)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) 2Hg2Cl
б) PbO
(тв)
2(тв)
+СО
= 2HgCl
= Pb
(г)
(тв)
2(тв)
+СО
+2Hg
2(г)
(ж)
.
;
Определить возможность протекания реакций в стандартных
условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
Cr2O
3(тв)
+3С
(графит)
= 3СО
(г)
+2Cr
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
NiO
(тв)
+0,5Si
= 0,5SiO
(тв)
2(тв)
+Ni
(тв)
?
7. Сколько тепла необходимо затратить при плавлении 200 г
твердой воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 9
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 30 гSiO
ем Si
(тв)+Н2О(г)
в расчёте на стандартные условия.
с избытком Н
2(тв
с образовани-
2(г)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования 2PH
3(г)
:
59
2PH
3(г)
+4О
2(г)
= P2O
5(тв)
+3H2O
; ΔrH
(г)
0
= –2227,4 кДж.
298
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
N2O
3(г)
= NO
+NO
(г)
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
0
а) NO
б) Si
(г)
+2Н2О
(тв)
+NO
= N2O
2(г)
(г)
= SiO
3(г)
2(тв)
;
+2Н
2(г)
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
TiO
2(тв)
+2С
(графит)
= 2СО
(г)
+Ti
(тв)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
NiO
(тв)
+0,5Ti
= 0,5TiO
(тв)
2(тв)
+Ni
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 200 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 10
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 55,8 гPbO
ванием PbSO
в расчёте на стандартные условия.
4(тв)
с избытком SO
(тв)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования H3PO
P2O
5(тв)
+3Н2О
= 2H3PO
(ж)
4(тв)
; ΔrH
0
= –218,6 кДж.
298
4(тв)
:
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
N
+2О
2(г)
= 2NO
2(г)
2(г)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
с образо-
3(г)
0
а) FeО
б) FeS
(тв)+H2S(тв)
(тв)+Н2(г)
= FeS
= Fe
(тв)+Н2О(г)
(тв)+H2S(г)
;
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
MgCO
3(тв)
= MgО
(тв)
+СО
2(г)
.
60
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
NiO
(тв)+Н2(г)
= Ni
(тв)+Н2О(г)
?
7. Сколько тепла необходимо затратить при плавлении 150 г
твердой воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 11
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 17,96 г FeO
ванием Fe
(тв)
+СО
в расчёте на стандартные условия.
(г)
с избытком С
(тв)
2. По приведённому стандартному тепловому эффекту реакции
рассчитать стандартную теплоту образования ZnCO
ZnO
(тв)
+СО
= ZnCO
2(г)
3(тв)
; ΔrH
0
= 110,0 кДж.
298
3(тв)
:
3. Не производя вычислений, обосновать и установить знак ΔS
процесса. Энтропия увеличивается или уменьшается?
Al2O
3(тв)
+3SO
= Al2(SO4)
3(г)
3(тв)
.
4. Рассчитать изменения энергии Гиббса в ходе реакций:
а) СН
б) 2H2S
4(г)
+СО
+SО
(г)
= 2СО
2(г)
= 2Н2О
2(г)
(г)
+2Н
(ж)
2(г)
+3S
;
(ромб)
.
Определить возможность протекания реакций в стандартных
условиях.
5. Рассчитать приблизительную температуру, выше которой
возможна следующая реакция:
с образо-
(тв)
0
BaCO
3(тв)
= BaО
(тв)
+СО
2(г)
.
6. Определить, возможна ли указанная реакция при 1000 К
MoO
3(тв)
+3Н
= 3Н2О
2(г)
(г)
+Mo
(тв)
?
7. Сколько тепла выделится при конденсации 150 г газообраз-
ной воды? Как изменится при этом энтропия системы?
Вариант 12
1. Вычислить количество теплоты, которое выделится или по-
глотится при взаимодействии 45 г NO
ем N
2(г)+Н2О(г)
в расчёте на стандартные условия.
с избытком Н
(г)
2(г)
с образовани-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]