6. Енергетика та кінетика хімічних процесів

1. Користуючись необхідними термодинамічними функціями розрахувати можливість відновлення за допомогою оксиду вуглецю (ІІ) алюмінію з його оксиду (Al₂O₃).

2. Розрахувати зміну ізобарного потенціалу реакції

MgCO_3(к) ↔ MgO_(к) + CO_2(г)

в стандартних умовах.

3. В якому напрямку наведена нижче реакція буде проходити самочинно:

Fe₂O_3(к) + 3H_2(г) = Fe_(к) + 3H₂O_(г).

Необхідні для розрахунку ΔG°₂₉₈ реакції значення ΔН°₂₉₈ і ΔS°₂₉₈ реагуючих речовин знайти в додатку 2.

4. Чи можна оксид кремнію відновити вуглецем в стандартних умовах (дані для розрахунків з додатку 2)?

5. Розрахувати зміну ізобарно-ізотермічного потенціалу для реакцій:

3Fe₂O_3(r) + CO_(u) = 2Fe₃O_4(r) +CO_2(r).

6. Використовуючи допоміжні дані (додаток 2), визначити, яка з реакцій термодинамічно можлива в стандартних умовах:

CaCO_3(к) = CaO_(к) + CO_2(г);

CaO_(к) + CO_2(г) = CaCO_3(к).

7. Користуючись необхідними термодинамічними функціями, розрахувати можливість відновлення зо допомогою оксиду вуглецю (ІІ) металу цинку з його оксиду ZnO.

8. Використовуючи дані довідника, визначити термодинамічну можливість протікання в стандартних умовах наступних реакцій:

2Ag_(к) + 1/2O_2(г) = Ag₂O_(к);

2Сu_(к) + 1/2O_2(г) = Cu₂O_(к).

9. Розрахувати стандартну зміну вільної енергії Гіббса для хімічної реакції:

NH_3(к) + HCl_(г) = NH₄Сl_(к).

10. Визначити зміну ентропії в стандартних умовах для хімічної реакції:

2С_(гр) + 3Н_2(г) → С₂Н_6(г).

11. Розрахувати зміну ізобарно-ізотермічного потенціалу для реакції:

4NO_(г) + 3O_2(г) + H₂O_(р) = 4HNO_3(р).

12. Використовуючи дані довідника, визначити термодинамічну можливість протікання в стандартних умовах наступної реакції:

2Al_(к) + 3/2O_2(г) = Al₂O_3(к).

13. Які фактори і яким чином впливають на швидкість хімічних реакцій?

14. Як залежить швидкість хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин? Написати математичний вираз для швидкості реакції, що відбувається за рівнянням:

2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂О.

15. Як залежить швидкість хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин? Написати математичний вираз для швидкості реакції, що відбува­ється за рівнянням:

4NH₃ + 5О₂ = 4NО + 6H₂О.

16. Як зміниться швидкість реакції

2SO₂ + O₂ = 2SO₃,

якщо збільшити концентрацію кисню у 2 рази?

17. Реакція між речовинами А і В відбувається за рівнянням А + 2В = С. Початкова концентрація речовини А дорівнює 0,3 моль/дм³, а речовини В – 0,5 моль/дм³. Константа швидкості даної реакції 0,4. Обчислити початкову швидкість реакції.

18. Як зміниться швидкість реакції Н₂ + С1₂= 2НС1, якщо вдвічі збільшити тиск в системі?

19. Написати формулу залежності швидкості реакцій від температури. Як зміниться швидкість реакції при підвищенні температури від 80°С до 130°С, якщо температурний коефіцієнт цієї реакції 3?

20. Як зміниться швидкість реакції Н₂ + С1₂= 2НС1, якщо удвічі збільшити концентрацію водню в системі?

21. Як змінюється швидкість хімічної реакції 2Fe + 3Cl₂ =2FeCl₃, якщо тиск в системі збільшити у 6 разів?

22. На скільки градусів потрібно підвищити температуру, щоб швидкість реакції збільшилась у 64 рази, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2?

23. Які фактори впливають на зміщення хімічної рівноваги в системі?

24. В якому напрямі зміститься хімічна рівновага реакції у випадку підвищення температури, якщо реакція екзотермічна?

25. Написати рівняння константи рівноваги для реакції:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃.

26. В який бік зміститься рівновага реакції:

CO_2(г) + C_(т) = 2CO_(г) +282,8 кДж

при підвищенні температури?

27. Обчислити константу рівноваги оборотної реакції

2NO + O₂ ↔ 2NO₂,

якщо рівновага встановилася за наступних концентрацій реагуючих речовин: [NO₂]=0,12 моль/л [NO]=0,48 моль/л [O₂]=0,24 моль/л.

28. Швидкість реакції при 0°С становить 1 моль/(л∙с). Температурний коефіцієнт швидкості дорівнює 3. Обчислити швидкість реакції при 30°С.

29. При взаємодії заліза з сіркою виділилось 100,7 кДж/моль теплоти. Розрахувати температуру утворення сульфіду заліза (FeS).

30. Розрахувати за стандартних умов тепловий ефект хімічної реакції:

CaCO_3(к) + SiO_2(к) → CaSiO₃ + CO_2(г).

31. Яка реакція (пряма чи зворотна) буде відбуватися за стандартних умов?

Na₂SiO_3(к) + H₂O_(р) ↔ 2NaOH_(к) + SiO_2(т).

32. Розрахувати за стандартних умов тепловий ефект хімічної реакції:

CaCO_3(к) → CaO_(к) + CO_2(г).

33. Які реакції називають гомогенними, гетерогенними? Наведіть приклади.

34. Сформулюйте принцип Ле-Шатальє. Наведіть приклади його використання.