Відповідь: 27822,2 кДж/кг

169. Визначити теплотворну здатність сірки на підставі термохімічного рівняння

.

Відповідь: 9278,1 кДж/кг.

170. Визначити теплоту згоряння етанолу , якщо теплотворна здатність його .

Відповідь: 1366,91кДж/моль.

171. Теплотворна здатність бензину 46861 кДж/кг. Скільки теплоти виділиться при згорянні 10 л його, якщо густина бензину дорівнює 0,70 кг/л?

Відповідь: 78400 кДж.

172. Визначити теплотворну здатність антрацену , якщо теплота згоряння його становить

Відповідь: 39988,03 кДж/кг.

173. Теплотворна здатність сірководню дорівнює . Скільки теплоти виділиться при згорянні 1 л газу.

Відповідь: 25,12 кДж.

174. Визначити теплотворну здатність оксиду вуглецю (II), якщо його теплота згоряння кДж/моль.

Відповідь: 12634,4 кДж/м³.

175. Теплота згоряння етанолу становить - 1366,91 кДж/моль Обчислити теплотворну здатність цієї рідини.

Відповідь: 29715,4 кДж/кг.

176. Розрахувати теплотворну здатність рідкого толуолу , виходячи з його теплоти згоряннякДж/моль.

Відповідь: 42503,04 кДж/кг.

177. Обчислити теплотворну здатність алюмінію, виходячи з термохімічного рівняння

.

Відповідь: 31018,5 кДж/кг.

178. Визначити об’єм вуглекислого газу, що утворюється при повному згорянні вуглецю з виділенням 163962,5 кДж теплоти, якщо теплотворна здатність вуглецю становить 32792,5 кДж/кг.

Відповідь: 9333,3 л.

179. Розрахувати теплотворну здатність етану , виходячи з його теплоти згоряння кДж/моль.

Відповідь: 69637,5 кДж/м³.

180. Теплота згоряння бензойної кислоти становить -3227,54 кДж/моль. Розрахувати її теплотворну здатність.

Відповідь: 26455,2 кДж/м³.

Можливість та напрямленість перебігу реакцій основні поняття та визначення

Ентропія S	- міра невпорядкованості системи, функція стану системи. . Розмірність ентропії Дж/моль·К.
Енергія Гіббса (ізобарно-ізотермічний потенціал) G	- вільна енергія системи при Р,Т = const. G=H-TS або ΔG = ΔH-TΔS. Розмірність кДж.
Енергія Гіббса утворення речовини ΔGутв	- зміна енергії Гіббса системи при утворенні 1 моль речовини з простих речовин стійких при 298К. За стандартних умов ця величина називається стандартною енергією Гіббса утворення речовини, Δ. Розмірність кДж/моль.
Енергія Гіббса хімічного процесу	- різниця між сумою енергій Гіббса утворення продуктів реакції і сумою енергій Гіббса утворення вихідних речовин з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів .
Критерій можливості самочинного перебігу процесу при P, T=const	ΔGP,Т < 0.
Термодинамічна умова хімічної рівноваги	ΔGP,T = 0.

Приклади виконання завдань

При виконанні завдань цього розділу див. табл. 4.

Приклад 1. Як зміниться ентропія при перетвореннях:

а) води в пару;

б) . Чому?

Розв’язання.

а) Перехід супроводжується збільшенням невпорядкованості системи і тому зростанням ентропії .

Оскільки

б) Перехід також супроводжується збільшенням невпорядкованості системи, тому що утворюється газоподібна речовина . Ентропія системи збільшується, тобто .

Приклад 2. Відновлення воднем відбувається за рівнянням

.

Чи можлива ця реакція за стандартних умов?

Розв’язання. Для відповіді на запитання слід обчислити прямої реакції. Знаючи, що є функцією стану, і що простих речовин дорівнюють нулю, знаходимо процесу, використовуючи перший наслідок із закону Гесса

Відповідь. Реакція неможлива, оскільки > 0.

Приклад 3. Користуючись значеннями стандартних теплот утворення та абсолютних стандартних ентропій, обчислити зміну енергії Гіббса в реакції відновлення оксиду заліза (III) воднем і визначти можливість самочинного перебігу цієї реакції за стандартних умов.

.

Розв’язання. Згідно з законами термодинаміки самочинно можуть перебігати тільки ті реакції, які супроводжуються зменшенням енергії Гіббса, тобто для яких < 0.

Враховуючи, що , знаходимо і реакції

Знаходимо

Відповідь. Оскільки то самочинний перебіг даної реакції за стандартних умов неможливий.

Приклад 4. Виходячи з припущення, що і не залежать від температури, визначити за якої температури рівновага системи

зміститься вправо?

Розв’зання. Відповідно до законів термодинаміки критерієм можливості перебігу хімічних реакцій є зміна ізобарно-ізотермічного потенціалу (енергії Гіббса) . Самочинно можуть відбуватися тільки ті процеси, для яких він зменшується, тобто <0. Якщо >0, то процес самочинно відбуватися не може. При система знаходиться в рівновазі.

Знаходимо температуру, при якій встановиться рівновага даної реакції, із співвідношення

.

Оскільки умовою рівноваги є , то і =0.

Тоді і .

Починаючи з цієї температури, можливий самочинний перебіг реакції. Цю температуру називають температурою початку реакції. Використовуючи перший наслідок із закону Гесса, знаходимо та .

Отже, при в системі встановиться рівновага, тобто однаково ймовірні прямий та зворотний напрямки реакцій. При температурах, що перевищують 980К, рівновага зміститься вправо, тобто відбуватиметься пряма реакція, а при температурах нижче 980К рівновага зміститься вліво, відбуватиметься зворотна реакція.