Дополнительно / Teplovue effektu i napravlenie himicheskih processov

51

41.Водяной газ представляет собой смесь равных объемов водорода и оксида углерода (II). Найти количество теплоты, выделяющейся при сжигании 112 л водяного газа, взятого при нормальных условиях.

42.Сожжены с образованием H2O (г) равные объемы водорода и ацетилена, взятых при одинаковых условиях. В каком случае выделится больше теплоты? Во сколько раз?

43.Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота Q, достаточная для нагревания 100г воды от 20 до 30?С. Мольную теплоемкость воды принять равной С = 75,3 Дж/(моль·К).

Q = C·ν·Δt, где ν – число молей воды.

44.Найти количество теплоты, выделяющееся при взрыве 8,4 л гремучего газа (2Н2 + О2), взятого при нормальных условиях.

45.Вычислите теплоту сгорания этилена С2Н4, если известно, что теплота его образования 52,3 кДж/моль. Каков тепловой эффект сгорания 10 л С2Н4 (27° С и

98,64 кПа)?

46.При сгорании одного литра ацетилена (0оС и 101,3 кПа) выделяется

58,2 кДж. Вычислите Нообр ацетилена.

о

47. Вычислите G следующих реакций и определите, в каком направлении они будут протекать, если все вещества взяты при стандартных условиях:

а) 2N2O(г) + O2(г) ↔ 4NO(г);

б) N2O(г) + NO(г) ↔ NO2 (г) + N2(г); в) N2O(г) + NO2 (г) ↔ 3NO(г);

г) 4НС1(г) + O2 (г) ↔ 2C12 (г) + 2H2O(г); д) H2 (г) + Se(г) ↔ H2Se(г);

е) 2HF(г) + O3 (г) ↔ Н2О(г) + F2(г) + O2 (г);

ж) O3 (г) + Н2О2 (ж) ↔ 2O2(г) + Н2О(ж);

и) СаСО3 (к) ↔ СаО(к) + СО2(г);

к) MgCO3(к) ↔ MgO(к) + СО2 (г);

л) N2(г) + О2(г) ↔ 2NО(г);

м) 3MnO2 (к) ↔ Mn3O4(к) + О2 (г);

н) ВаСО3 (к) ↔ ВаО(к) + СО2 (г);

п) 2Au(к) + 3/2О2 (г) ↔ Au2О3 (к);

р) Fe2O3(к) + 3СО(г) ↔ 2Fe(к) + 3СО2 (г);

с) NiO(к) + Pb(к) ↔ Ni(к) + PbO(к).

52

48. Возможна ли следующая реакция:

2Hg2Cl2 = 2HgCl2 + 2Hg?

Ответ подтвердите, рассчитав AG°298 этой системы. 49. Определите Gо298 реакции

МеО(к) +СО2(г) =МеСО2 (к)

для металлов от Вe до Ва; на основании этого сделайте вывод об изменении основных свойств оксидов этих металлов.

50. Исходя из величин Gо298 соединений, участвующих в реакции, определите, возможна ли реакция

А12О3 (к) + 2SО3 (к) = A12(SО4)3(к)

51. Какая из приведенных реакций разложения KNО3 наиболее вероятна?

а)КNО3 = K+NО2 + 1/2О2

б)2КNО3 =К2О+ 2NО2 +О2

в)KNО3 =КNО2 +1/2О2

52. Вычислите значение Gо298 следующих реакций восстановления оксида железа (II):

а) FeO(к) + ? С(графит) = Fe(к) + ? СО2 (г)

б) FeO(к) + С(графит) = Fe(к) + СО(г)

в) FeO(к) + СО(г) = Fe(к) + СО2(г)

Протеканиекакойизэтихреакцийнаиболеевероятно?

53. Будут ли при 25° С протекать реакции:

а)КН+Н2О=КОН+Н2; б)КН= К+ 1/2Н2?

Как будет влиять повышение температуры на направление указанных процессов?

54. Как изменяются основные свойства гидроксидов в ряду

LiOH → NaOH → КОН →RbOH → CsOH?

Ответ дайте, рассчитав Gо298 системы

Ме2О + Н2О = 2МеОН 55. Какие из приведенных ниже водородных соединений получают

непосредственно из элементов, а какие косвенным путем: Н2О(г), H2S(г), H2Se(г), H2Te(г)?

56. Можно ли использовать при стандартных условиях нижеприведенную реакцию для получения аммиака?

NH4C1(к) + NaOH(к) = NaCl(к) + Н2O(г) + NH3(г)

Полученные величины сравните с данными, приведенными в табл.1

58.Какие из перечисленных оксидов можно восстановить водородом: а) Li2О; б) СuО; в) МnО; г) РЬО?

59.Какие из перечисленных оксидов могут быть восстановлены водородом до свободного металла при 298 К: СаО, ZnO, NiO, SnO2, А12О3?

60.Какие из перечисленных оксидов могут быть восстановлены алюминием до свободного металла при 298 К: СаО, FeO, СuО, РЬО, Fe2O3, Cr2O3?

о

Построить график зависимости G от температуры и найти по графику температуру, выше которой указанная реакция в стандартных условиях может протекать самопроизвольно.

62. В приведенных ниже реакциях под символами ионов в растворе кристаллических солей указаны их G° образования в кДж/моль. Вычислите G° образования соли из ионов и определите, в каком случае произойдет образование кристаллической соли, а в каком будет преобладать переход соли в раствор в виде ионов:

a)Ag+(Р) + F–(р) = AgF(к)

77,11 –276,5 –186,6

б) Ag+(р) + С1–(р) = AgCl (к)

54

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

55

14.ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЮ

Изучив данный раздел химии, студент должен:

1)знать:

что такое эндо– и экзотермический процесс и какова причина возникновения теплового эффекта при протекании химического процесса;

формулировку закона Гесса и уметь термодинамически обосновать выполнение его. Знать следствия из закона Гесса;

что такое термодинамические функции состояния и каков физический смысл таких функций состояния, как энтальпия, внутренняя энергия, энтропия и энергия Гиббса;

что такое стандартное состояние;

что такое энтальпия образования, сгорания, нейтрализации, растворения,

гидратации, гидролиза, связи; 2) уметь:

составлять термохимические уравнения и осуществлять алгебраические действия над ними при проведении термохимических вычислений;

производить различные термохимические вычисления;

производить качественную оценку изменения энтальпии и энтропии для заданных процессов;

вычислять изменение энтропии и энергии Гиббса для различных процессов;

определять направление процесса в стандартных условиях и при изменении этих условий (при изменении температуры).

56

ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица 1

Стандартные энтальпии образования, ∆Н?298 энтропии, S?298 и энергии Гиббса образования ∆G?298 некоторых веществ при 298К (25 °С)

57

58

59

60