Наборы Задач термодинамика new_1с

равны соответственно К₁ = 0,179; К₂ = 3, 5*10^-3; К₃ = 5,91*10^-3 . Определить константу равновесия реакции восстановления сульфида меди углеродом.

7.12. Для реакции 3Fe + 4H₂O(г) = Fe₃O₄ + 4H₂ при температуре 200°С равновесные парциальные давления водорода и паров воды соответственно равны: Р_Н2 = 95,9 мм рт.ст.; Р_Н2О = 4,6 мм.рт.ст. Найти равновесное парциальное давление водорода, если давление паров воды равно 9,7 мм рт.ст.

7.13. Степень диссоциации () CO₂ на кислород и углерод при темпе­ратуре 2275⁰С и давлении 0,1 атм составляет 0,53, а при 2000 К  =7,9*10^-2. Определить среднюю теплоту образования CO₂ из прос­тых веществ в интервале температур 2000-2500 К.

7.14. Определить температуру, при которой начинает разлагать­ся FeО на воздухе, если зависимость константы его диссоциации от тем­пературы определяется уравнением:

lgK_p = -36730/T + 6,43 (P в атм)

Считать, что в воздухе содержится 21 молярный процент кислорода и 79 молярных процентов азота.

Задание 8

8.1. Для некоторой химической реакции изменение теплоемкос­ти как функции температуры выражается уравнением Ср =a +bT+cT². Величины a, b и c больше нуля. Изобразите схематичес­ки график зависимости теплового эффекта этой реакции от темпера­туры (в том температурном интервале, для которого справедливо данное уравнение).

8.2. При окислении 1 г SO₂ в SO₃ выделилось 1766,7 Дж теплоты. Тепло­та образования SO₃ из простых веществ равна -395,85 Дж/моль. Най­ти теплоту образования 1 моля SO₂ из простых веществ.

8.3. Рассчитать стандартную теплоту образования этилового спирта из простых веществ на основании следующих данных: энергия связи С-Н 413,0 кДж/моль, С-С 347,46 кДж/моль, 0-Н 464,0 кДж/моль, С-0 358,0 кДж/моль. Теплота сублимации углерода 716,67 кДж/моль, теплота диссоциации водорода 435,96 кДж/моль; теплота диссоциации кислорода 498,34 кДж/моль. Теплота испарения спирта 42,18 кДж/моль.

8.4. Определить теплоту образования уксусноэтилового эфира из простых веществ при 370 К и Р = const, если теплота образования жидкого CH₃COOC₂H₅(ж) при 298 К равна -479,03 кДж/моль, а теплоемкости в Дж/моль*К зависят от температуры:

С⁰_{P, Н2} = 27,28 + 3,26*10^-3 *Т + 0,50*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, граф} = 16,86 + 4,77*10^-3 *Т - 8,54*10⁵ Т^-2,

С⁰_P,O2 = 31,46 + 3,39*10^-3 *Т - 3,77*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_P,эфир = 169,87.

8.5. Как изменяется энергия Гельмгольца в процессе изотермического сжатия идеального газа?

8.6. Кислород, взятый в количестве 12 г, охлаждают от 20⁰С до -40⁰С. Одновре-менно повышается давление от I до 60 атм. Как изме­нится энтропия, если С⁰р = 29,37 Дж/моль*К?

7. Рассчитать стандартную абсолютную энтропию азота, если при его температуре плавления 63,14 К абсолютная энтропия равна 65,56 Дж/моль, теплота плавления 721,0 Дж/моль, сред­няя теплоемкость жидкого азота от температуры плавления до тем­пературы кипения (-195,18°С) равна 63,97 Дж/моль*К, теплота ис­парения азота 5,59 Дж/моль. Средняя теплоемкость газообразного азота 29,12 Дж/моль.

8. При обратимом изотермическом сжатии некоторого коли­чества идеального газа от давления P₁ до давления P₂ энергия Гиббса G изменилась на 200 Дж. Каково по сравнению с этой ве­личиной будет изменение энергии Гиббса при подобном же, но необратимом переходе от P₁ до P₂ .

9. Пользуясь справочными данными, рассчитайте стандартное изменение стандартной энтропии S и стандартной энергии Гиббса G при 298 К для реакции: N₂ +6H₂O(ж) = 4NH₃ + 3O₂ .

8.10. Определить изменение энергии Гиббса при образовании 1 моля AgCl в атмосфере хлора при давлении 100 мм рт.ст. и t = 25⁰С, если для AgCl _fG⁰₂₉₈ = -126,78 кДж/моль.

8.11. В газовой среде при Т = 300 К идет реакция

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

В исходной смеси имеется 96 г SO₂ и 100 г O₂ . От взятого SO₂ прореагировало 90%. Общий объем равен 1 л . Найти Кр и К_с.

8.12.Определить выход этана в реакции: C₂H₄ + H₂ = C₂H₆ при Т = 900 К и р = 1 атм, если константа равновесия при этой тем­пературе равна 20,9, а в исходной смеси находится по 1 молю реагентов. Какой выход будет при р = 100 атм?

13. 9,2 г N₂O₄ при температуре 27°С и при давлении 1 атм занимают объемся 2,95 л, а при температуре 111°С и при том же давлении - объем V₂ = 6,07 л. Рассчитать константы диссоциации (Кр и К_с) реакции N₂O₄ = 2NО₂ при указанных температурах.

14. Зависимость константы равновесия от температуры для реак­ции

СО +2H₂ = СН₃ОН,

где все вещества газообразные, выражается следующим уравнением:

lgK_p = 3886,0/T -8,142*lgT + 2,470*10^-3*Т + - 0,014*10⁵ Т^-2 10,826

Определить при Т = 400 К ΔН⁰ и ΔS⁰ этой реакции.

Задание 9

9.1. 1 моль газа в идеальном состоянии изобарически нагревае­тся от температуры Т₁ до температуры Т₂. Напишите формулу для расчета изменения энтальпии газа в этом процессе, если теплоемкость в данном интервале температур постоянная.

9.2. Найти тепловой эффект реакции:

С₂H₄ (г) + H₂О(ж)= C₂H₅OH (г),

если теплота образования спирта равна _fH⁰_,298 = -276,98 кДж/моль; _fH⁰_298,С2Н4= 52,30 кДж/моль _fH⁰_298,H2О(ж)= -285,83 кДж/моль.

9.3. Найти энергию связи H-Cl. Стандартная теплота образова­ния HCl _fH⁰_298,= -92,31 кДж/моль. Энергии диссоциации H₂ и Сl₂ соответ­ственно равны 435,96 и 242,68 кДж/моль.

9.4. Определить теплоту образования муравьиной кислоты НСООН из простых веществ при 1000 К и р= const, если теплота образования газообразной кислоты при стандартных ус­ловиях равна -378,80 кДж/моль, а теплоемкости в Дж/моль*К имеют следующее зависимости от температуры :

С⁰_{P, Н2} = 27,28 + 3,26*10^-3 *Т + 0,5*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, граф} = 16,86 + 4,77*10^-3 *Т - 8,54*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, O2} = 31,46 + 3,39*10^-3 *Т - 3,77*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, НСООН} = 19,40 + 112,8*10^-3 *Т - 47,50*10^-6 Т² .

5. Напишите математическое соотношение между изменением энтропии и теплотой необратимого процесса.

6. Найти энтропию оксида углерода (II) при t =200°С и р = 50 атм, если энтропия S⁰₂₉₈ =197,55 Дж/моль*К, а зависи­мость теплоемкости от температуры выражается уравнением:

С⁰_{P, CO} = 28,41 + 4,10*10^-3 *Т – 0,46*10⁵ Т^-2 Дж/моль*К

7. Вычислить энтропию азота при t = 300°С и р = 50 атм, если считать его иде-альным газом. Теплоемкость азота определяется уравнением С⁰_{P, N2} =27,88 +4,27*10^-3 *Т. Энтропия азота при t = 25°С и р = 1 атм S⁰₂₉₈ =191,50 Дж/моль*К.

8. В условиях постоянства температуры и давления стремление системы к равновесию определяется величиной и знаком G. В то же время процессы могут быть как экзотермическими, так и эндотермическими, а энтропия может увеличиваться или уменьшаться. Что с этой точки зрения будет способствовать полноте протекания самопроизвольного процесса при постоянной температуре и давлении?

9.9. Пользуясь справочными данными, рассчитайте изменение энергии Гиббса G⁰ при 298 К в стандартных условиях для реакции

U (тв) + 0₂(г) = UО₂ (тв)

Возможно ли принципиально получение UО₂ по этой реакции в указанных условиях?

9.10. Найти константу равновесия реакции: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃

при температуре 25°С. Известно, что изменение стандартной энергии Гиббса при температуре 298 К для реакций S + O₂ = SO₂ и S +3/2O₂ = SO₃ равны соответственно -300,21 кДж/моль и -371,17 кДж/моль.

9. 11. При температуре 627° С и давлении 1 атм SO₃ частично диссоциирует по уравнению 2SO₃ = 2SO₂ + O₂ . Масса 1 л полученной газовой смеси равна 0,94 г. Рассчитать константу равно­весия реакции 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ при температуре 627°С.

9.12. Насколько будет диссоциирован углекислый газ 2СO₂ = 2СO + O₂

при температуре 2000°С и р=1 атм, если константа равновесия при этой температуре равна Кр = 3,61*10^-5?

9.13. Давление насыщенного пара над твердым МgСO₃ при t = 540°С равно 747 мм. рт.ст., а при 570°C 1340 мм. рт.ст. Найти тепловой эффект реакции и рассчитать, при какой температуре Р_СО2 будет равна 1 атм.

МgO + СO₂ = МgСO₃

9.14. Определить константу равновесия реакции при Т = 400 К, C₆H₁₁CH₃ + C₆H₆ = C₆H₁₂ + C₆H₅CH₃

если известны температурные зависимости lgKp для реакций:

1. C₆H₆ +3H₂ = C₆H₁₂; lgK_p,1 = 9590/T -9,9194*lgT + 2,285*10^-3*Т + 8,566

2. C₆H₅CH₃ + 3H₂ = C₆H₁₁CH₃ ; lgK_p,₂ = 10970/T -20,387 .

Задание 10

10.1. Что называется тепловым эффектом химической реакции?

10.2. Найти теплоту сгорания муравьиной кислоты НСООН, если известна ее теплота образования _fH⁰₂₉₈ = -285,83 кДж/моль; теплота образования воды -285,83 кДж/моль, а теплота образования СО₂ _fH⁰₂₉₈ = -393,51 кДж/моль.

10.3. Найти стандартную теплоту образования пропана C₃H₈, если энергия связи С-Н 413,0 кДж/моль, С-С 347,0 кДж/моль. Теплота сублимации углерода 716,67 кДж/моль, теплота диссоциации водорода 435,96 кДж/моль.

10.4. Найти теплоту образования AlCl₃ из простых веществ при 150°С и р= const . Теплота образования AlCl₃ при стандарт­ных условиях равна -704170 Дж/моль. Теплоемкости в Дж/моль*К зависят от температуры :

С⁰_{P, AlCl3} = 77,12 + 47,83*10^-3 *Т,

С⁰_{P, Al} = 20,67 + 12,38*10^-3 *Т,

С⁰_{P, Cl2} = 37,03 + 0,67*10^-3 *Т - 2,85*10⁵ Т^-2 .

5. Напишите математическое выражение зависимости энергии Гиббса от давления в диффе­ренциальной форме при условии, что температура остается постоянной и система не совершает никакой работы, кроме работы расширения.

5. Рассчитать изменение энтропии при нагре­вании 3 молей метана от 300 до 1000 К, давление остается постоянным (1 атм), если известно его изменение теплоемкости с температурой.

С⁰_{P , CH3OH} = 14,32+ 74,66 *10^-3 *Т -17,43*10^-6 Т² Дж/моль*К.

10.7. Найти энтропию метана при Т = 298 К. Энтропия твердого метана при температуре плавления равна 56,57 Дж/моль*К; Тпл = 90,67 К; ΔН⁰пл = 940,0 Дж/моль; С⁰_P ^жидк = 20,92 Дж/моль*К. Т_ИСП =111,66 К; ΔН⁰кип = 8178,0 Дж/моль; С⁰_P ^газ = 35,71 Дж/моль*К.

8. Напишите в дифференциальной форме уравнение зависимос­ти энергии Гельмгольца А от объема и температуры, при условии, что единственным видом работы является работа расширения.

9. Какой знак будет иметь величина ΔG для перехода жид­кого бензола при 0°С в твердое состояние при той же температуре? Температура плавления бензола равна 5,5°С. Какое состояние бензола - жидкое или твердое - является более устойчивым при 0°С?

10. Энтропия графита равна 5,74 Дж/моль*К , алма­за - 2,37 Дж/моль*К при 25⁰С. Теплота сгорания алмаза превышает теплоту сгорания графита на 1,83 кДж/моль. Вычислить ΔG⁰ перехода графита в алмаз.

11. При температуре 1000 К и общем давлении 1 атм взаимо­действие водяного пара и железа приводит к равновесию: Fe (тв) + H₂O (г) = FeO (тв) +H₂

Парциальное давление водорода при этом равно 489,5 мм рт.ст.

Константа равновесия реакции 2FeO (тв) = Fe (тв) + О₂ равна при температуре 1000 К 4,16 10^-20 мм.рт.ст. Найти константу равновесия для системы:

2H₂ + О₂ = 2 H₂O (г)

10.12. Степень диссоциации SO₃ в реакции 2SO₃ = 2SO₂ + O₂ равна 46% при t = 727°С. Константа равновесия Кр реакции при этой же температуре равна 0,92. Найти общее давление в системе в состоянии равновесия.

10.13. Найти теплоту диссоциации CaCO₃ на CaO и CO₂ по следую­щим данным:

t,°С 808 854

P, мм.рт.ст. 200 400

Вычислить температуру, при которой Р_CO2 = 760 мм рт.ст.

10.14. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры

CO + H₂O =CO₂ +H₂

может быть выражена следующим образом:

ΔН⁰ = -0,879*T + 11,92*10^-3*Т² - 4,06*10^-6*Т³ - 41840 Дж/моль

Найти константу равновесия этой реакции при температуре 700 К, ес­ли при 25⁰С

Кр = 1,03*10⁵.

Задание 11

11.1. В каких случаях для химических реакций можно пренебречь разницей между ΔН и ΔU?

11.2. Найти тепловой эффект сгорания бутана С₄Н₁₀, если теплота образования бутана равна Δ_fН⁰₂₉₈ = -126,15 кДж/моль; теплоты образования воды и СО₂ соответственно равны -285,83 кДж/моль и -393,51 кДж/моль.

11.3. Найти тепловой эффект гидрирования циклогексана при стандартных условиях для реакции

C₆H₁₂(ж) + H₂ = C₆H₁₄(ж)

Энергия связей в кДж/моль: С-С 347,0; С-Н 413,0. Теплоты сублимации углерода 716,67 кДж/моль, диссоциации водорода 435,96 кДж/моль; теплота испарения C₆H₁₄(ж) 31,63 кДж/моль. Теплота образования C₆H₁₂(ж) из простых веществ -156,23 кДж/моль.

11.4. Рассчитать значение теплового эффекта реакции: НBr = 1/2H₂ + 1/2Br₂ при 1000 К при p = const , если при 298 К тепловой эффект равен 36,38 кДж/моль. Теплоемкости веществ в Дж/моль*К определяются зависимостями:

С⁰_{P, HBr} = 25,15+ 5,86 *10^-3 *Т +1,09*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, Br 2} = 37,32+ 0,50 *10^-3 *Т +1,26*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, H2} = 27,28+ 3,26 *10^-3 *Т +0,50*10⁵ Т^-2 .

11.5. Процесс протекает в условиях постоянства температуры и объема. Какую термодинамическую функцию следует выбрать в качестве критерия самопроизвольного протекания процесса в этих условиях?

11.6. Энтропия жидкого этанола при t = 25°С равна 160,67 Дж/моль*К. Давление паров при этой температуре p = 59 мм рт.ст., а теплота испарения 42180 Дж/моль. Вычислить энтропию паров эта­нола при р = 1 атм и t = 25°С.

11.7. Стандартная энтропия метана при 298 К равна 186,27 Дж/моль * К.

Молярная теплоемкость газообразного метана выражается уравнением

С⁰р = 14,32+74,66 *10^-3 *Т -17,43*10-6 *Т2 Дж/моль * К.

Определить абсолют­ную энтропию 30 л метана при 800 К и давлении I атм.

11.8. Укажите направление самопроизвольного протекания про­цесса в системе, для которой при постоянстве давление и температу­ры ²G>0.

11.9. Рассчитать изменение энергии Гиббса ΔG при конденса­ции 1 моля водяного пара при 373 К и давлении 101133 Н/м² , если известно, что теплота испарения воды равна 44,02 кДж/моль, а изменение энтропии равно 110,62 Дж/моль*К.

11.10. Для реакции 2FeO(тв) = 2Fe (тв) + O₂ давление кислорода при 1000 К равно 3,16 10^-18 мм.рт.ст. Найти константу равновесия процесса и определить, пойдет ли обратный процесс окисления железа по уравнению 2Fe (тв) + O₂ =2FeO(тв)

при температуре 1000 К на воздухе с Р_О2 = 0,2 атм.

11. 11. Константа равновесия реакции (Кр) 2 NО + O₂ = 2 NO₂ равна 1,33*10^-2 при температуре 727°С. Константа равновесия реакции 2 SО₂ + O₂ = 2 SO₃ равна 3,55 при той же температуре. Найти константу равновесия Кр для реакции

S О₂ +NO₂ = S O₃ + NO при температуре 727°С.

11.12. Степень диссоциации N₂0₄ при температуре 0°С и р = 1 атм равна 11%. Найти константу равновесия реакции: N₂0₄ = 2N0₂.

Определить: 1) как изменится степень диссоциации N₂0₄ при t = 0°С, если давление снизить с р= 1 атм до р = 0,8 атм? 2) до какого давления надо сжать смесь, чтобы при t = 0°С степень диссоциации достигла 8%.

11.13. Вычислить константу равновесия реакции при температуре 25°С.

NaHP0₄* 12H₂O (тв)= NaHP0₄* 7H₂O (тв) + 5H₂O (г)

Давление паров воды при этой температуре равно 19,2 мм.рт.ст. Найти теплоту этой реакции, если давление H₂O при 30°С равно 27,05 мм рт.ст.

11.14. Для реакции СО + 2H₂O = СH₄ + O₂ константа равновесия зависит от температуры следующим образом:

lgK_p = 9874/T -7,14*lgT + 1,88*10^-3*Т – 9,4*10^-6Т² + 8,64,

Найти ΔG⁰ реакции при 1000 К.

Задание 12.

12.1. Как зависит от температуры энтальпия индивидуального вещества? Напишите математическое выражение этой зависимости.

12.2. Найти теплоту сгорания нафталина C₁₀ H₈, если теплота образования нафталина из простых веществ равна 78070 Дж/моль, теплота сгорания водорода -285830 Дж/моль, теплота сгорания угле­рода -393510 Дж/моль.

12.3. При последовательном хлорировании метана получается дихлорметан:

СH₄ + Cl₂ = СН₂Cl₂(г) + H₂

Определить тепловой эффект реакции при температуре 500 К, если энергии связи в кДж/моль: С-С 347,0; С-Н 413,00; C-С1 346,0. Энергии диссоциации H₂ 435,96 ; Cl₂  242,68. Теплота сублимации углерода 716,67 кДж/моль. Теплоемкости в Дж/моль*К зависят от температуры:

С⁰_{P, СH4} = 14,32+ 74,66 *10^-3 Т - 17,43*10^-6 Т²

С⁰_{P, СН2Cl2} = 22,09+ 111,3 *10^-3 Т – 46,36*10^-6 Т²

С⁰_{P, Cl2} = 37,03+ 0,67 *10^-3 Т - 2,85*10⁵ Т^-2

С⁰_{P, H2} = 27,28+ 3,26 *10^-3 *Т +0,50*10⁵ Т^-2

12.4. Найти тепловой эффект реакции при 1000 К 3C_граф +3H₂ = СН₂=СН-СН₃

если при 25⁰С и постоянном давлении ΔН⁰ = 20,41 кДж, а теплоемкоc­ти в Дж/моль*К зависят от температуры:

С⁰_{P, С3Н6} = 12,44 +188,38*10^-3 Т – 47,60*10^-6 Т² ,

С⁰_{P, H2} = 27,28+ 3,26 *10^-3 *Т +0,50*10⁵ Т^-2 ,

С⁰_{P, граф} = 16,86 + 4,77*10^-3 *Т - 8,54*10⁵ Т^-2 .

12.5. Как меняется энтропия вещества при его нагревании?

12.6. Стандартное значение энтропии ромбической серы S⁰₂₉₈ =31,92 Дж/моль*К. Температура перехода в серу моноклинную 95,4⁰C; удельная теплоемкость серы ромбической С⁰р = 22,68 Дж/моль*К, а моноклинической С⁰р =23,64 Дж/моль*К. Найти значение энтропии моноклинной серы при 105,4°С; теплота полиморфного превращения 0,38 кДж/моль.

12.7. Найти, чему равна энтропия моля жидкой ртути при температуре 25⁰С, если известно, что энтропия твердой ртути при температуре ее плавления, равной -38,89°С, составляет 57,74 Дж/моль*К. Теплота плавления равна 2290 Дж/моль. Теплоемкость жидкой ртути Cp = 27,99 Дж/моль*К.

12.8. Как влияет повышение температуры на изменение энергии Гиббса ΔG при химической реакции?

12.9. Укажите, для какой из приведенных ниже систем в иде­альном газовом состоянии энергия Гельмгольца (А) быстрее изме­няется при увеличении объема при постоянной температуре.

А Б В Г

1 моль H₂ 1 моль H₂ 1 моль 0₂ 1 моль 0₂

Р=100 Па Р=10 Па Р=1 Па Р=0,1 Па

12.10. Давление пара над 0,416 г CuSО₄*5H₂O(тв) в объеме З л при t = 25°С составляет 7,78 мм рт.ст.

CuSО₄*5H₂O(тв)= CuSО₄*3H₂O (тв) + 2H₂O (г)

Определить Кр и Кс этого процесса, а также направление реакции в том случае, если давление водяного пара в этом объеме будет составлять 30 мм.рт.ст.

12.11. При температуре 906°С константы равновесия реакций

1. C_граф +S₂ = CS₂

2. 2CuS + H₂ = 2Cu + H₂ S

3. 2H₂ S = 2H₂ + S₂.

соответственно равны K₁ = 0,115; К₂ = 3,3*10^-3; K₃ = 1,36*10^-3. Определить при указанной температуре константу равновесия реак­ции восстановления сульфида меди углеродом.

12.12. Определить К_р и К_с для реакции 2H₂O =2 H₂ + O₂, если при температуре 1727°С и давлении Р=1 атм степень диссоциации водяного пара равна 0,528.

12.13. Определить, возможна ли диссоциация СаС0₃при темпе­ратуре 1091 К и избыточном давлении 0,5 атм для СО₂ если давление СО₂ при диссоциации СаС0₃ при температуре 810°С равно 678 мм.рт.ст. Теплоту диссоциации для указанных температур можно считать посто­янной и равной ΔН⁰= 12585 кДж/моль.

12.14. Для реакции C₆H₆(г) +3H₂ = C₆H₁₂(г) константа рав­новесия зависит от температуры следующим образом:

lgK_p =9590/T – 9,919*lgT + 2,285*10^-6Т² + 8,565

Определить при Т=500 К ΔН⁰, ΔS⁰ и ΔG⁰ этой реакции.

Задание 13

1. 1 моль идеального газа изобарически нагревается на один градус. Чему равна работа этого процесса в джоулях?

2. Рассчитать тепловой эффект образования жидкого бензола из ацетилена: а) при V =const б) при Р=const 3C₂H₂ =C₆H₆, если тепловой эффект образования жидкого бензола из простых веществ при t =25°C и Р= 1 атм равен 49,030 кДж/моль, теп­лота образования ацетилена при стандартных условиях равна 226,75 кДж/моль.

3. Найти энергию связи 0-Н, если известны следующие дан­ные: тепловой эффект реакции НСOOH =H₂O +CO при Р=const и Т - 298 К ΔH⁰ = 26,46 кДж/моль. Теплоты образования НСООН и С0 из простых веществ равны -484,09 и -110,53 кДж/моль, Теплоте ис­парения вода 44,02 кДж/моль, диссоциации водорода 435,96 кДж/моль, диссоциации кислорода 498,34 кДж/моль.

4. Найти теплоту образования 1 моля NН₃ из простых веществ при Р=const и 700⁰С, если молярные теплоемкости веществ при Р= 1 атм имеют следую­щее значение:

С⁰_{P, NH3} = 29,80 + 25,48*10^-3 Т - 1,67*10⁵ Т^-2

а молярные теплоемкости H₂ и N₂ при V =const зависят от^jтемпературы :

С⁰_V ^N2 = 19,57+ 4,27 *10^-3 Т

С⁰_V ^H2 = 18,97 + 3,26*10^-3 Т +0,50*10⁵ Т^-2

Теплоемкости даны в Дж/моль*К.

Значение теплоты образования при стандартных условиях и 298 К равно -45,94 кДж/моль.

13.5. Как зависит энергия Гельмгольца A системы от объема при постоянной температуре при условии, что единственный вид работы - работа расширения? Напишите математическое выражение этой зависимости.

6. Найти стандартную энтропию аммиака, если в твердом состоянии при температуре плавления t_пл = -77,75°С он имеет энт­ропию S⁰= 39,607 Дж/моль*К, температура кипения его -33,42°С. Теплота плавления ΔН⁰_пл = 5655,0 Дж/моль, теплота парообразования ΔН⁰_исп = 23930 Дж/моль, теплоемкость жидкого аммиака 80,75 Дж/моль*К, теплоемкость газообразного аммиака выражается уравнением:

С_P ^NH3 = 29,80 + 25,98*10^-3 Т - 1,67*10⁵ Т^-2

13.7. При 25°С и 1 атм энтропия 12,01 г алмаза равна 2,37 Дж/моль*К, энтропия 12,01 г графита 5,74 Дж/моль*К . Какая из этих форм углерода будет преобладать при установлении равновесия в изо­лированной системе? Объясните свой ответ.

13.8. Какая из следующих трех систем, состоящая из 6 молекул, распределенных по ячейкам фазового пространства имеет наибольшую энтропию.

А В С

13.9. Рассчитайте величину ΔG для перехода 1 моля кипящей при атмосферном давлении воды в пар с последующим расширением пара при той же температуре до 0,05 м³.

13.10. Давление паров воды над 0,257 г ВаСl₂*2H₂O в объеме 3 л при t = 25°С составляет 5,5 мм рт.ст.

ВаСl₂*2H₂O(тв) = ВаСl₂*H₂O(тв) + H₂O

Определить К_Р, К_С и ΔG⁰ этого процесса. Найти изменение энергии Гиббса, если создать давление водяных паров в этом объеме, рав­ное 20 мм.рт.ст.

13.11. Для галогенов при I000K и Р = 1 атм найдены следующие значения степени термической диссоциации на свободные атомы: Сl₂  = 1,97*10^-4; Br₂  = 2,86*10^-3; и

I₂  = 2,76*10^-2. Рассчитать константы равновесия для следующих реакций:

Сl + Сl = Сl₂ ; Br + Br = Br₂ ; I + I = I₂ .

Какие вывода можно сделать о прочности связей в молекулах Сl₂ , Br₂ и I₂ ?

12. При температуре 494°С и общем давлении 742,5 мм рт.ст. NO₂ диссоциирует на 56,5%. Найти Кр и К_с для реакции 2NO +O₂ = 2NO₂. Найти давление, при котором степень термической диссоциации будет равна 80%. В какую сторону сместится равновесие при подаче кис­лорода? Как повлияет на систему увеличение общего давления?

13. Давление аммиака при диссоциации NiCl₂*NH₃ при Т = 538,1 К в равновесии рав­но 0,026 атм, а при Т = 584,1К Р=0,132 атм. Определить давление аммиака при диссоциации этого соединения при Т=595,1К.