Задача №111. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных

энтропий соответствующих веществ, вычислите :G°298 реакции, протекающей по

уравнению

4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6Н2О(г)

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

Решение.

Выпишем абсолютные стандартные энтропии веществ участвующих в реакции.

Аммиака NH3(г): S1 = 192,50 Дж/(моль·К);

Кислорода О2(г): S2 = 205,03 Дж/(моль·К);

окиси азота NO(г): S3 = 210,20 Дж/(моль·К);

воды Н2О(г): S4 = 188,72 Дж/(моль·К)

Изменение энтропии в ходе реакции

∆S = ΣSпрод – ΣSисх = 4·S3 + 6· S4 – 4 · S1 – 5 · S2 =

= 4 · 210,20 + 6 · 188,72 – 4 · 192,50 – 5 · 205,03 = 177,97 Дж/(моль·К)

Выпишем стандартные энтальпии образования веществ участвующих в реакции.

Аммиака NH3(г): ∆Н1 = –46,19 кДж/моль;

окиси азота NO(г): ∆Н3 = +90,37 кДж/моль;

воды Н2О(г): ∆Н4 = –241,83 кДж/моль;

По закону Гесса находим изменение энтальпии в ходе реакции

∆H = Σ ∆Hпрод – Σ ∆Hисх = 4 · ∆Н3 + 6 · ∆Н4 – 4 · ∆Н1 =

= 4 · 90,37 – 6 · 241,83 + 4 · 46,19 = –904,74 кДж/моль.

Тогда изменение энергии Гиббса

∆G°298 =∆H – T∆S = –904,74 – 298 · 0,17798 = –957,77 кДж/моль.

Так как ∆G°298 < 0 то эта реакция в стандартных условиях возможна.

Задача №137. Константа равновесия гомогенной системы N2 + 3H2 ↔ 2NH3 при некоторой температуре равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и исходную концентрации азота.

Решение.

Константа равновесия

Откуда находим равновесную концентрацию азота

моль/л.

Исходные концентрация азота, определяем, учитывая стехиометрические коэффициенты

[N₂]_исх = [N₂]_p + [NН₃]_p/2 = 8 + 0,08 / 2 = 8,04 моль/л.

Задача №187

Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Cu²⁺ + S^2- = CuS

б) SiO₃^2– + 2H⁺ = H₂SiO₃

Решение

а) CuCl₂ + Na₂S = CuS + 2NaCl

CuSO₄ + K₂S = CuS + K₂SO₄

Cu(NO₃)₂ + CaS = CuS + Ca(NO₃)₂

б) Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃ + 2NaCl

K₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃ + 2KCl

Li₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃ + 2LiCl

Задача №207. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей

Pb(NO3)2, Na2CO3, Fe2(SO4)3. Какое значение рН (7 < pH < 7) имеют растворы этих солей?

Решение.

а) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

Pb²⁺ + H2O ↔ PbOH⁺ + H⁺

Молекулярное уравнение гидролиза

Pb(NO3)2 + H2O ↔ (PbOH)NO3 + HNO3

Соль сильной кислоты и слабого основания, следовательно, реакция раствора кислая рН<7

б) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

CO3^2– + H2O ↔ HCO3^– + OH^–

Молекулярное уравнение гидролиза

Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO3 + NaOH

Соль слабой кислоты и сильного основания, следовательно, реакция раствора щелочная

рН > 7

в) Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

Fe³⁺ + H2O ↔ FeOH²⁺ + H⁺

Молекулярное уравнение гидролиза

Fe2(SO4)3 + 2H2O ↔ 2(FeOH)SO4 + H2SO4

Соль сильной кислоты и слабого основания, следовательно, реакция раствора кислая рН<7

Задача №222. Реакции выражаются схемами:

P + HIO3 + H2O → H3PO4 + HI

H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl

Составьте электронные уравнения. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для

каждой реакции укажите, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем;

какое вещество окисляется, какое – восстанавливается.