Контрольні питання

101. Обчислить ΔG^o₂₉₈ для наступних реакцій:

а) 2NaF(к) + Cl₂(г) = 2NaCl(к) + F₂(г)

б) PbО₂(к) + 2Zn(к) = Pb(к) + 2ZnО(к)

Чи можна одержати фтор по реакції (а) і відновити PbO₂ цинком по реакції (б)? Відповідь: +313,94кДж; – 417,4кДж.

102. При якій температурі наступить рівновага системи:

4НСl(г) + O₂(г) = 2H₂O(г) + 2Cl₂(г); ΔН = –114,42кДж?

Хлор або кисень у цій системі є більш сильним окислювачем і при яких температурах? Відповідь: 891K.

103. Відновлення Fe₃O₄ оксидом вуглецю йде по рівнянню:

Fe₃O₄(к) + CO(г) = 3Fe(к) + CO₂(г)

Обчислить Δ G^o₂₉₈ і зробіть висновок що до можливості самодовільного протікання цієї реакції при стандартних умовах. Чому дорівнює ΔS^o₂₉₈ у цьому процесі? Відповідь: +24,19кДж; +31,34Дж/(моль×K).

104. Реакція горіння ацетилену йде по рівнянню:

С₂Н₂(г) + ⁵/₂О₂(г) = 2СO₂(г) + Н₂О(р)

Обчислить ΔG^o₂₉₈ і ΔS^o₂₉₈. Поясніть зменшення ентропії в результаті цієї реакції. Відповідь: –1235,15кДж;–216,15Дж/(моль×K).

105. Зменшується або збільшується ентропія при переходах: а) води в пару; б) графіту в алмаз? Чому? Обчислить ΔS^o₂₉₈ для кожного перетворення. Зробіть висновок про кількісну зміну ентропії при фазових і алотропічних перетвореннях. Відповідь: а) 118,78 Дж/(моль×K); б) –3,25Дж/(моль×K).

106. Чим можна пояснити, що при стандартних умовах неможлива екзотермічна реакція: Н₂(г) + СО₂(г) = 3СО(г) + Н₂О(р); ΔН = –2,85кДж?

Знаючи тепловий ефект реакції й абсолютні стандартні ентропії відповідних речовин, визначте ΔG^o₂₉₈ цієї реакції. Відповідь: +19,91кДж.

107. Пряма або зворотна реакція буде протікати при стандартних умовах у системі : 2NO (г) + О₂ (г) ↔ 2 NO₂ (г). Відповідь мотивуйте, обчисливши ΔG^o₂₉₈ прямій реакції. Відповідь: –69,70кДж.

108. Виходячи зі значень стандартних теплот утворення й абсолютних стандартних ентропій відповідних речовин, обчислить ΔG^o₂₉₈ реакції, що протікає по рівнянню: NН₃(г) + НСl(г) = NН₄Сl(к). чи може ця реакція при стандартних умовах йти самодовільно? Відповідь: –92,08кДж.

109. При якій температурі наступить рівновага системи:

СО(г) + 2Н₂(г) = СН₃ОН(р); ΔН = –128,05кДж? Відповідь: 385,5K.

110. При якій температурі наступить рівновага системи

СН₄(г) + СО₂(г) = 2СО(г) + 2Н₂(г); ΔН = +247,37кДж? Відповідь: 961,9K.

111. На основі стандартних теплот утворення й абсолютних стандартних ентропій відповідних речовин обчислить ΔG^o₂₉₈ реакції, що протікає по рівнянню:

4NH₃(г) + 5О₂(г) = 4NO(г) + 6Н₂О(г)

Чи Можлива ця реакція при стандартних умовах? Відповідь: –957,77кДж.

112. На основі стандартних теплот утворення й абсолютних стандартних ентропій відповідних речовин обчислить ΔG^o₂₉₈ реакції, що протікає по рівнянню:

СО₂(г) + 4Н₂(г) = СН₄(г) + 2Н₂О(р)

чи можлива ця реакція при стандартних умовах? Відповідь: – 130,89кДж.

113. Обчислить ΔН^o, ΔS^o і ΔG^o_T реакції, що протікає по рівнянню:

Fe₂O₃(к) + 3Н₂(г) = 2Fe(к) + 3Н₂О(г)

чи можлива реакція відновлення Fe₂O₃ воднем при температурах 500 і 2000K? Відповідь: +96,61кДж; 138,83 Дж/K; 27,2кДж; –181,05кДж.

114. Які з карбонатів: ВеСО₃ або ВаСО₃ можна одержати по реакції взаємодії відповідних оксидів із СО₂? Висновок зробіть, обчисливши ΔG^o₂₉₈ реакцій. Відповідь: +31,24кДж; –216,02кДж.

115. На основі стандартних теплот утворення й абсолютних стандартних ентропій відповідних речовин обчислить ΔG^o₂₉₈ реакції, що протікає по рівнянню:

СО(г) + 3Н₂(г) = СН₄(г) + Н₂О(г)

чи можлива ця реакція при стандартних умовах? Відповідь: – 142,16кДж.

116. Обчислить ΔН^o, ΔS^o і ΔG^o_T реакції, що протікає по рівнянню:

TiО₂(к) + 2C(к) = Ti(к) + 2CО(г)

чи можлива реакція відновлення TiО₂ вуглецем при температурах 1000 і 3000K? Відповідь: +723,71кДж; 364,84Дж/K; +358,87кДж; –370,81кДж.

117. На основі стандартних теплот утворення й абсолютних стандартних ентропій відповідних речовин обчислить ΔG^o₂₉₈ реакції, що протікає по рівнянню:

С₂Н₄(г) + 3О₂(г) = 2CO₂(г) + 2Н₂О(р)

чи можлива ця реакція при стандартних умовах? Відповідь: –1331,07кДж.

118. Визначте, при якій температурі почнеться реакція відновлення Fe₃O₄, що протікає по рівнянню: Fe₃O₄(к) + СО(г) = 3Fe(к) + СО₂(г); ΔН = +34,55кДж.

Відповідь: 1102,4K.

119. Обчислить, при якій температурі почнеться дисоціація пентахлоріду фосфору, що протікає по рівнянню: PCl₅(г) = PCl₃(г) + Cl₂(г); ΔН = +92,59кДж.

Відповідь: 509 K.

120. Обчислить зміну ентропії для реакцій, що протікають по рівнянням: 2СН₄(г) = С₂Н₂(г) + 3Н₂(г); N₂(г) + 3Н₂(г) = 2NН₃(г); С(графіт) + О₂(г) = СО₂(г).

Чому в цих реакціях ΔS^o₂₉₈ >0; <0; ≈ 0? Відповідь: 220,21 Дж/K; –198,26 Дж/K; 2,93Дж/K.