5.4. Питання для самоконтролю

1.  Який зв'язок існує між внутрішньою енергією та ентальпією системи?

2.  Яким чином робота газу, що розширюється, пов'язана з тиском, об'ємом і температурою?

3.  Чим відрізняються функції стану від інших функцій? У чому полягають зручності користування ними?

4.  Чи належать тепло та робота до функцій стану?

5.  У чому полягає перший закон термодинаміки, які функції стану згадуються в ньому?

6.  Тепловий ефект реакції можна виразити через величини ΔU і ΔН. У чому різниця між ними? Написати рівняння зв'язку ΔU і ΔН.

7.  Чим термохімічні рівняння відрізняються від хімічних?

8.  Який зміст законів термохімії?

9.  Чому закон Гесса є законом збереження енергії стосовно хімічних процесів?

10. Що являє собою стандартна теплота (ентальпія) утворення сполуки?

11. Дати визначення понять: ентальпії розчинення, згоряння, нейтралізації.

12. Чому ентальпія нейтралізації всіх сильних кислот і основ однакова (-55,8 кДж/моль), а слабких кислот і основ — залежить від їхньої природи?

13. Який зміст другого закону термодинаміки.

14. Охарактеризуйте фактори, що впливають на перебіг хімічних реакцій.

5.5. Задачі і вправи для самостійної роботи

1. Стандартна теплота утворення рідкої води становить — 286 кДж/моль. Записати термохімічні рівняння цієї реакції з використанням теплового ефекту та ентальпії. Поглинається чи виділяється в реакції теплота? Чому дорівнює молярна теплота згоряння газуватого водню?

2.Обчислити стандартну ентальпію утворення бензолу, якщо теплота його згоряння становить 3169 кДж/моль, а ентальпія утворення вуглекислого газу та водяної пари відповідно -393 і -242 кДж/моль.

3. За стандартних умов теплота повного бромування білого фосфору дорівнює 229,1 кДж/моль, а теплота бромування червоного фосфору дорівнює 212,3 кДж/моль. Чому дорівнює теплота перетворення червоного фосфору в білий за стандартних умов?

4. Теплота згоряння ромбічної сірки дорівнює -296,8 кДж/моль. Розрахуйте: а) кількість теплоти, яка виділиться в результаті згоряння 64 г ромбічної сірки; б) об'єм кисню (н.у.), який витратиться в ході горіння сірки, якщо в результаті реакції виділяється 59,36 кДж теплоти.

5. Термохімічне рівняння реакції горіння метану:

                        СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О+878 кДж.

Скільки теплоти виділиться, якщо згорить 4,48 л (н. у.) метану?

6.Відновлення  Fе₃О₄ оксидом карбону протікає за рівнянням

Fе₃О₄ (к)+СО(г) = 3FеО(к) + СО₂(г)

Розрахуйте і зробіть висновок про можливість самочинного протікання цієї реакції за стандартних умов. Чому дорівнює   в цьому процесі?

7.Розрахуйте тепловий ефект реакції відновлення оксиду заліза(II) воднем, виходячи з наступних термохімічних рівнянь:

FеО(к)+СO(г)=Fе(к)+СО₂(г); ΔH=-13,18 кДж

СО (г) + 1/2О₂(г) = СО₂ (г); ΔH= -283,0 кДж

H₂ (г) + 1/2О₂(г) = H₂O(г); ΔН= -241,83 кДж

8.Визначте роботу при ізотермічному стисненні одного кіломоля CO₂ при Т=298 К від тиску p₁= 10⁴ Н/м² до p₂= 10⁵ Н/м².

9.Використовуючи прийом алгебраїчного додавання термохімічних рівнянь, визначити ΔН^о утворення етилену за наступними експериментальними даними:

С₂Н₄ + 3О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О; ΔН₁^о = -1323,0 кДж;

С + О₂ = СО₂ ; ΔН₂^о = -392,5 кДж;

Н₂ + 1/2О₂ = 2Н₂О; ΔН₃^о = -241,5 кДж.

10.Записати аналітичний вираз залежності теплового ефекту реакції:

СН₃ОН_(г) + 3/2О₂ =СО₂ + 2Н₂О_(г)

від температури та визначити ΔН цієї реакції при 700 К, використовуючи наступні дані:

Речовина	ΔНо·106,Дж/кмоль	Сp·10-3,Дж/(кмоль·К)
СО2	-393,5	31,1
Н2О	-241,8	33,6
СН3ОН(г)	-201,2	43,9
О2	0	29,4