II. Вопросы для самоконтроля

1. Термодинамическая система,

2. Изолированная и неизолированная система.

3. Внутренняя энергия системы.

4. Теплота. Работа.

5. Первый закон термодинамики.

6. Стандартные термодинамические параметры в химической термодинамике.

7. Энтальпия системы.

8. Энтальпия образования химических соединений.

9. Энтальпия реакции.

10. Эндотермические и экзотермические реакции.

11. Термохимические уравнения.

12. Энтропия системы.

13. Энтропия реакции.

14. Второй закон термодинамики.

15. Энергия Гиббса системы.

16. Энергия Гиббса образования вещества.

17. Энергия Гиббса реакции.

18. Взаимосвязь направления самопроизвольного протекания реакции и энергии Гиббса реакции.

19. Расчет энергии Гиббса реакции при температурах отличных от стандартных.

III. Рабочие задания

Вариант № 1

1. При соединении 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж. Рассчитать энтальпию образования сульфида железа (II).

2. Рассчитать количество тепла (тепловой эффект реакции) выделяющегося при сгорании 825 л ацетилена.

2С₂Н_2/г/ + 5О_2/г/ = 4СО_2/г/ + 2Н₂О_/г/

3. Рассчитать изменение энтропии реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы.

2СО_/г/ + О_2/г/ = 2СО_2/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции при стандартных условиях для реакции задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

5. Рассчитать изменение энергии Гиббса реакции при 500°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

Al₂O_3/тв/ + 3Н_2/г/ = 2Al_/тв/ + 3Н₂О_/г/.

Вариант № 2

1. При сгорании 1 г графита выделилось 32,6 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида углерода (IV).

Рассчитать тепловой эффект (энтальпию реакции) при стандартных условиях. Указать эндотермической или экзотермической является данная реакция.

СаО_/тв/ + СО_2/г/ = СаСО_3/тв/

2. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы.

NiO_/тв/ + H_2/г/ = Ni_/тв/ + Н₂О_/г/

3. Рассчитать энергию Гиббса реакции при стандартных условиях для задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность протекания реакции при температуре 2500°К

S⁰₂₉₈ (P₂O₅ ) = 124Дж/мол.⁰К

2СаО_(тв) + Р₂О_5(тв) = Са₃(РО₄)_2(тв)

Вариант № 3

1. При образовании 10 г карбида кальция из углерода и кальция выделилось 120,9 кДж. Рассчитать энтальпию образования карбида кальция.

2. Рассчитать энтальпию образования карбоната натрия, если тепловой эффект реакции (энтальпия реакции) равна 805,7 кДж/мол

Na₂CO_3/тв/ + 2C_/тв/ = 2Na_/тв/ + 3CO_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы

4FeO_/тв/ + O_2/г/ = 2Fe₂O_3/тв/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 2000°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

Al₂О_3/тв/ + 3CO_/г/ = 2Al_/тв/ + 3СО_2/г/

Вариант № 4

1. При соединении 1,9 г алюминия с кислородом выделилось 31,1 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида алюминия.

2. Рассчитать тепловой эффект процесса сгорания 224 л водорода при нормальных условиях. Указать эндо− или экзотермическая реакция

2Н_2/г/ + О_2/г/ = 2Н₂О_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы

2SO_2/г/ + O_2/г/ = 2SO_3/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции при стандартных условиях для задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 2000°К.

8Al_/тв/ + 3Fe₃O_4/тв/ = 9Fe_/тв/ + 4Al₂O_3/тв/

Вариант № 5

1. При образовании 3,8 г оксида хрома (III) из простых веществ выделилось 30,8 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида хрома (III).

2. Рассчитать энтальпию реакции (тепловой эффект) гашения извести водой при 25°С. Указать эндо− или экзотермическая реакция

СаО_/тв/ + Н₂О_/ж/ = Са(ОН)_2/тв/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать, как изменяется упорядоченность системы.

3Fe_/тв/ + 4H₂O_/г/ = Fe₃O_4/тв/ + 4H_2/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 1000°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

2NO_/г/ + O_2/г/ = 2NO_2/г/

Вариант № 6

1. При образовании 1000 мл оксида углерода (IV) из углерода и кислорода выделилось 15,8 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида углерода (IV).

2. Рассчитать энтальпию реакции (тепловой эффект) при стандартных условиях. Указать эндо− или экзотермическая реакция

Fe₂O_3/тв/ + 3CO_/г/ = 2Fe_/тв/ + 3CO_2/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы.

СО_2/г/ + ВаО_/тв/ = ВаСО_3/тв/

4. Рассчитать энергию Гиббса для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 1000°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

Fe₃O_4/тв/ + 4Mg_/тв/ = 3Fe_/тв/ + 4MgO_/тв/

Вариант № 7

1. При образовании 10 л метана /СН₄/ из простых веществ выделилось 33,4 кДж. Рассчитать энтальпию образования метана.

2. Рассчитать количество тепла выделяющегося при сгорании 448 л метана

СН_4/г/ + 2О_2/г/ = СО_2/г/ + 2Н₂О_/г/

3. Рассчитать изменение энтропии в стандартных условиях для реакции. Указать, как изменяется упорядоченность системы

Fe₃O_4/тв/ + 4CO_/г/ = 3Fe_/тв/ + 4CO_2/г/

4. Рассчитать изменение энергии Гиббса в стандартных условиях для реакции задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 500°К.

СаСО_3/тв/ = СаО_/тв/ + СО_2/г/

Вариант № 8

1. При образовании 112 мл оксида серы (IV) из простых веществ выделилось 1,48 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида серы (IV).

2. Рассчитать (тепловой эффект) энтальпию реакции при 298°К. Указать эндо− или экзотермическая реакция

Fe₂O_3/тв/ + 3H_2/г/ = 2Fe_/тв/ + 3H₂O_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы для реакции

B₂O_3/тв/ + 3Mg_/тв/ = 2B_/тв/ + 3MgO_/тв/

4. Рассчитать энергию Гиббса для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 800°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

Fe₃O_4/тв/ + 2C_{/графит/} = 3Fe_/тв/ + 2CO_2/г/

Вариант № 9

1. При образовании 2,8 л фтороводорода из фтора и водорода выделилось 34,2 кДж. Рассчитать энтальпию образования фтороводорода.

2. Рассчитать энтальпию образования фосфата кальция, если тепловой эффект реакции (энтальпия реакции) равна 2233,9кДж/мол.

3CaO_/тв/ + Р₂О_5/тв/ = Са₃(РО₄)_2/тв/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы

Fe₂O_3/тв/ + CO_/г/ = 2FeO_/тв/ + CO_2/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 1000°К

СН_4/г/ + 2О_2/г/ = СО_2/г/ + 2Н₂О_/г/

Вариант № 10

1. При образовании 240 мл оксида углерода (IV) из простых веществ выделилось 4,22 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида углерода (IV).

2. Рассчитать количество тепла выделяющегося при сгорании 112 л пропана.

С₃Н_8/г/ + 5О_2/г/ = 3СО_2/г/ + 4Н₂О_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать возрастает или уменьшается упорядоченность системы

3Fe_/тв/ + 4H₂O_/г/ = Fe₃O_4/тв/ + 4H_2/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса в стандартных условиях для реакции системы задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 700°К

СН_4/г/ + 3СО_2/г/ = 4СО_/г/ + 2Н₂О_/г/

Вариант № 11

1. Сколько тепла (кДж) выделилось при образовании из простых веществ 3,6 г водяного пара. Энтальпия образования пара воды равна -242кДж/моль.

2. Рассчитать энтальпию образования карбоната магния, если тепловой эффект реакции (энтальпия реакции) равна 117,1 кДж/мол.

MgO_/тв/ + CO_2/г/ = MgCO_3/тв/

3. Рассчитать изменение энтропии реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы

С_{/графит/} + Н₂О_/г/ = СО_/г/ + Н_2/г/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции в стандартных условиях для системы задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 1000°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

2Al₂O_3/тв/ + 3C_{/графит/} = 4Al_/тв/ + 3CO_2/г/

Вариант № 12

1. Сколько тепла выделилось при образовании из простых веществ 200 г оксида кальция. Энтальпия образования оксида кальция -636,0кДж/мол.

2. Рассчитать энтальпию реакции (тепловой эффект) при стандартных условиях. Указать эндо− или экзотермическая реакция

Fe₂O_3/тв/ + 3C_{/графит/} = 2Fe_/тв/ + 3CО_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы для реакции

2FeO_/тв/ + 0,5O_2/г/ = Fe₂O_3/тв/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 300°К.

СаО_/тв/ + Н₂О_/ж/ = Са(ОН)_2/тв/

Вариант № 13

1. Сколько тепла (кДж) выделилось при образовании из простых веществ 36,0 г карбида алюминия. Энтальпия образования карбида алюминия равна -209,0 кДж/мол.

2. Рассчитать энтальпию образования этилена, если тепловой эффект реакции (энтальпия реакции) равна -1323 кДж/мол.

С₂Н_4/г/ + 3О_2/г/ = 2СО_2/г/ + 2Н₂О_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы для реакции

2Al_/тв/ + 1,5O_2/г/ = Al₂O_3/тв/

4. Рассчитать энергия Гиббса реакции в стандартных условиях для системы задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 4000°К.

H₂O_/г/ + Fe_/тв/ = H_2/г/ + FeO_/тв/

Вариант № 14

1. Сколько тепла (кДж) выделилось при образовании из простых веществ 16,9 г сульфида бария. Энтальпия образования сульфида бария равна -460,5 кДж/мол.

2. Рассчитать количество тепла выделяющегося при сгорании 2240 л бутана.

2С₄Н_10/г/ + 13О_2/г/ = 8СО_2/г/ + 10Н₂О_/г/

3. Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать изменение упорядоченности системы для реакции.

Cu_/тв/ + 0,5O_2/г/ = CuO_/тв/

4. Рассчитать энергию Гиббса реакции в стандартных условиях для реакции задания 3. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

5. Рассчитать энергию Гиббса реакции при температуре 1000°К. Указать возможность самопроизвольного протекания процесса.

MgO_/тв/ + CO_/г/ = Mg_/тв/ + CO_2/г/

Вариант № 15

1.При сгорании 1 г графита выделилось 32,6 кДж. Рассчитать энтальпию образования оксида углерода (IV).

2.Рассчитать тепловой эффект процесса сгорания 224 л водорода при нормальных условиях. Указать эндо− или экзотермическая реакция

2Н_2/г/ + О_2/г/ = 2Н₂О_/г/

3.Рассчитать энтропию реакции в стандартных условиях. Указать, как изменяется упорядоченность системы

3Fe_/тв/ + 4H₂O_/г/ = Fe₃O_4/тв/ + 4H_2/г/

4.Рассчитать энергию Гиббса для системы задания 3 в стандартных условиях. Указать возможность самопроизвольного протекания реакции.

5.Рассчитать энергию Гиббса реакции и определить возможность самопроизвольного протекания реакции при температуре 4000°К.

H₂O_/г/ + Fe_/тв/ = H_2/г/ + FeO_/тв/