Контрольная работа №1 по теме « Химическая термодинамика»

Вариант 1

1. Вычислить теплоту сгорания газа в кДж/м³, состоящего из 40% СО к 60% Н₂при нормальных условиях. Вода образуется в газообразном состоянии.

2. Теплота сгорания этана равна: Н_х.р.= -1428,34 кДж/моль. Вычислить стандартную энтальпию образования этанаН^_обр.СН. Вода выделяется в газообразном состоянии.

3. При какой температуре наступит термодинамическое равновесие в системе:

CuO_(кр)+ Н_2(г)Cu_(кр)+ Н₂О _(ж)?

4. Вычислить энергию Гиббса в реакции:

2NH_3(г)+ 3/2 O_2(г)2NO_(г)+ 3Н₂О_(ж).

Определить принципиальную возможность её протекания при стандартных условиях и при 500^С.

Вариант 2

1. Вычислить теплоту сгорания серы в кДж/кг. Примеси составляют 15%.

2. Рассчитать теплоту превращения NO в NO₂. Каков тепловой эффект реакции в кДж/моль и в кДж/м³?

NO_(г)+ 1/2O_2(г)= NO_2(г).

3. При какой температуре наступит термодинамическое равновесие в реакции:

2СН_4(г)С₂Н_2(г)+ 3Н_2(г)?

4. Вычислить G реакции: H_2(г)+ Se_(г)Н₂Se_(г).

Определить принципиальную её возможность протекания при стандартных условиях и при 1500 С.

Вариант 3

1. Вычислить теплоту фазового перехода графита в алмаз, если известно, что стандартная энтальпия образования СО₂из графита равна:Н_обр.= - 393,5 кДж/моль, стандартная энтальпия образования СО₂из алмаза равна:Н_обр.= = - 395,4 кДж/моль

2. Сколько тепла выделится при сгорании 38 г СS₂?

СS_2(г)+ 3О_2(г)= СО_2(г)+ 2SO_2(г).

3. Пользуясь значениями НиS, вычислитьG реакции. Пойдет ли реакция при стандартных условиях и при 500С?

Na_(кр)+ 1/2Cl_2(г)NaCl_(кр).

4. Можно ли осуществить синтез ацетилена из углерода (графита) и водорода при стандартных условиях? При какой температуре установится в системе термодинамическое равновесие?

Вариант 4

1. Вычислить теплоту сгорания СО в кДж/м³. Газ содержит 10% негорючих примесей.

2. Рассчитать в кДж/моль изменение энтальпии фазового перехода.

Н₂О_(кр)Н₂О_(ж),

Н₂О_(г)Н₂О_(ж).

3. Можно ли пользоваться кристаллическим натрием при получении металлического алюминия из хлорида? Расчёт произвести для 1000С.

4. Пойдет ли самопроизвольно процесс образования этана из простых веществ при стандартных условиях и при 800С? Реакция идет по схеме:

2С_(гр)+ 3H_2(г)С₂Н_6(г).

Вариант 5

1. Рассчитать теплоту сгорания этилена в кДж/м³. Вода выделяется в газообразном состоянии.

2. Вычислить стандартную энтальпию образования перекиси водорода. Реакция протекает по уравнению:

Н₂О_2(ж)= Н₂О_(ж)+ 1/2О_2(г)+ 98,8 кДж.

3. Можно ли при стандартных условиях осуществить синтез аммиака:

N_2(г)+ 3Н_2(г)2NH_3(г)?

При какой температуре наступит термодинамическое равновесие?

4. Пользуясь значениями Н_обр. и S_обр., вычислитьG реакции:

С_(гр)+ О_2(г)СО_2(г).

Пойдет ли реакция при стандартных условиях и при 1000С?

Задание 6

1. Вычислить изменение энтальпии в реакции:

4FeS_2(кр)+ 11О_2(г)= 2Fe₂O_3(кр) + 8SO_2(г).

Ответ дать в кДж/моль и в кДж/кг.

2. Рассчитать стандартную энтальпию образования оксида железа (III). Реакция протекает по уравнению:

8Al_(кр) + 3Fe₃O_4(кр) = 4Al₂O_3(кр) + 9Fe_(кр)+ 3353,5 кДж.

3. Определить, при какой температуре Т установится термодинамическое равновесие реакции:

Fe₂О_3(кр)+ 3С_(гр) 2Fe_(кр) + 3СO_(г).

4. Устойчива ли при стандартных условиях и при 100С смесь из H₂S и О₂? В реакции образуется Н₂О_(г)и SO_2(г).

Вариант 7

1. Вычислить теплоту сгорания этилового спирта в кДж/кг. Вода выделяется в газообразном состоянии.

2. Обосновать устойчивость оксидов СО и СО₂, вычислив тепловой эффект реакции превращения СО в СО₂при стандартных условиях.

3. При какой температуре наступит термодинамическое равновесие в системе:

2СН_4(г)С₂Н_2(г)+ 3Н_2(г)?

4. При какой температуре устойчив на воздухе алюминий?

2Al_(кр) + 3/2O_2(г) Al₂O_3(кр).

Возможно ли окисление при 100С?

Вариант 8

1. Рассчитать теплоту сгорания бензола в кДж/кг. Примеси составляют 25%. Вода выделяется в газообразном состоянии.

Реакция идет по схеме:

С₆Н_6(г)+ 15/2О_2(г)= 6СО_2(г)+ 3Н₂О_(г).

2. Исходя из реакции

MnO_(кр) + С_(гр)= Mn_(кр) + CO_(г),

вычислить стандартную энтальпию образования MnO, если при восстановлении 7,1 г MnO поглощается 27,44 кДж тепла.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в системе:

SO_2(г)+ 2Н₂S_(г)3S_(к)+ 2Н₂О_(ж)?

4. Какой оксид SO₂ или SO₃более устойчив при стандартных условиях? Ответ подтвердите расчетомG⁰₂₉₈реакции.

Вариант 9

1. Рассчитать теплоту сгорания этилена в кДж/м³. Вода образуется в газообразном состоянии.

2. Вычислить Н реакции:

2Сl_2(г)+ 2Н₂О_(г)4НСl_(г)+ О_2(г).

Указать направленность процесса.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в системе: MnO_(кр) + Н_2(г)Mn_(кр) + Н₂O_(г)?

4. Вычислить G реакции:

2HF_(г)+ 1/2O_2(г)F_2(г)+ H₂O_(ж).

Определить принципиальную её возможность при стандартных условиях и при 500 С. Ответ:G⁰₂₉₈= 306,78 кДж/моль,

Вариант 10

1. Вычислить стандартную энтальпию образования СаС₂, исходя из реакции:

СаО_(кр)+ 3С_(гр)= СаС_2(кр)+ СО_(г).

При взаимодействии 112 г СаО поглощается 929,28 кДж.

2. Рассчитать при н.у. теплоту сгорания газа, состоящего из 30% СО и 70% SO₂в кДж/м³.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в системе: Fe₂O_3(кр) + 2Al_(кр)Al₂O_3(кр) + 2Fe_(кр)?

4. Устойчива ли при стандартных условиях смесь азота и кислорода? В реакции образуется NO₂. Ответ дать в кДж/моль.

Вариант 11

1. Окисление сероводорода протекает по уравнению:

H₂S_(г)+ 3/2O_2(г) = H₂O_(ж)+ SO_2(г)+ 562,55 кДж.

Вычислить стандартную энтальпию образования H₂S.

2. Рассчитать теплоту сгорания топлива, состоящего из 20% Н₂и 80% SO₂в кДж/м³при н.у. Вода образуется в газообразном состоянии.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в реакции: СО_2(г)+ С_(гр)2СО_(г)?

4. Вычислить G реакции:

NO_(г)+ 1/2О_2(г)NO_2(г).

Указать, возможен ли процесс при стандартных условиях и при 1000 С.

Вариант 12

1. Рассчитать теплоту сгорания аммиака в кДж/м³. Реакция идет по схеме:

2NН_3(г)+ 7/2О_2(г)= 2NO_2(г)+ 3Н₂О_(г).

2. Вычислить Н_{обр. NН} на основе уравнения реакции:

2NН_3(г)+ 3/2О_2(г)= N_2(г)+ 3Н₂О_(ж).

Известно, что при сгорании 3,4 г NН₃ выделяется 76,56 кДж тепла.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в системе: СаО_(кр)+ СО_2(г) СаСО_3(кр)?

4. Вычислить изменение G в реакции:

Fe₂O_3(кр) + 3Н_2(г)2Fe_(кр)+ 3Н₂О_(г).

Пойдет ли реакция при стандартных условиях и при 700С?

Вариант 13

1. Рассчитать тепловой эффект реакции:

2Р_{(красный)} + 5/2О_2(г)= Р₂О_5(кр).

Ответ дать в кДж/кг.

2. Вычислить стандартную энтальпию образования этилового спирта, если теплота сгорания 1 моль его равна 1277,86 кДж. Вода выделяется в газообразном состоянии.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие реакции восстановления PbO углеродом?

PbO_(кр)+ С_(гр) Pb_(кр)+СО_(г).

4. Вычислить направленность процесса при стандартных условиях и при 7500С: 1/2N_2(г)+ О_2(г)NO_2(г).

Вариант 14

1. Вычислить тепловой эффект реакции:

Н₂О_(г)+ СО_(г)= СО_2(г) + Н_2(г).

2. Рассчитать теплоту сгорания топлива, состоящего из 20% С и 80% S в кДж/кг.

3. При какой температуре установится термодинамическое равновесие в реакции синтеза метана из углерода (графита) и водорода?

4. Доказать, что конденсация пара является самопроизвольным процессом при стандартных условиях, рассчитав G_ф.п.

Вариант 15

1. Рассчитать тепловой эффект реакции обжига ZnS в кДж/кг.

ZnS_(кр)+ 3/2O_2(г)= ZnO_(кр)+ SO_2(г).

2. Рассчитать Н_{обр. MgO}на основе уравнения реакции:

Mg(OH)_2(кр)= MgO_(кр)+ Н₂О_(ж)37,3 кДж.

3. При какой температуре возможно термодинамическое равновесие реакции:

FeO_(кр) + Н_2(г)Fe_(кр)+ Н₂О_(г)?

К.

4. Уменьшится или увеличится энтропия перехода воды в пар, графита - в алмаз? Почему? Вычислите изменение энтропии для каждого превращения. Сделайте вывод о возможности каждого превращения.