- •Оглавление
- •Глава 1 Химическая термодинамика. 5
- •Глава 2 Первое начало термодинамики 8
- •Глава 3 Второе начало термодинамики. 15
- •Предисловие
- •Глава 1 Химическая термодинамика. Предмет и основные понятия термодинамики
- •Основные понятия термодинамики
- •Виды процессов
- •Глава 2 Первое начало термодинамики
- •2.1 Первое начало термодинамики как закон сохранения энергии
- •2.2 Первое начало термодинамики для химических реакций
- •2.3 Закон Гесса и следствия из него
- •2.4. Медико-биологическое значение первого начала термодинамики
- •1 Начало термодинамики
- •В химических реакциях
- •Практическое использование
- •Глава 3 Второе начало термодинамики.
- •3.1. Самопроизвольные процессы
- •3.2. Энтропия
- •3.3. Критерии самопроизвольных процессов в различных системах
- •3.4. Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал)
- •3.5. Принцип энергетического сопряжения
- •2 Начало термодинамики
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Расчетные задачи
- •Ключ к тесту
- •Термодинамические константы веществ
- •Литература
Расчетные задачи
1. Приведите уравнения реакций, чьи тепловые эффекты являются стандартными энтальпиями образования: а) этилена; б) оксида углерода (II).
2. Используя табличные данные, рассчитайте тепловой эффект следующих реакций и определите, являются они экзо- или эндотермическими.
а ) гидрирование ацетилена C2H2(г) + 2H2(г) C2H6(г)
б ) горение метана CH4(г) + 2O2(г) 2H2O(г) + CO2(г)
в ) образование озона из кислорода 3O2(г) 2O3 (г),
(если ∆Н°(О3) = 142 кДж/моль)
г) ферментативное окисление этанола пероксидом водорода в присутствии к аталазы C2H5OH(ж) + H2O2(ж) CH3COH(г) + 2H2O(ж)
д ) образование метана C2H6(г) + H2(г) 2CH4(г)
3. Теплота растворения бромида калия равна 17кДж/моль. Какое количество теплоты поглотится при растворении 23,8г бромида калия?
4. Используя графическую схему закона Гесса, решите задачи.
а) в организме человека этанол окисляется в две стадии: до уксусного альдегида (∆Н° = -256кДж/моль), а затем до уксусной кислоты (∆Н° = - 237кДж/моль). Рассчитайте тепловой эффект одностадийного окисления этанола до уксусной кислоты.
б) энтальпия растворения безводного сульфата натрия равна -2,3кДж/моль, а глауберовой соли (кристаллогидрата сульфата натрия) равна -78,6кДж/моль. Рассчитайте энтальпию гидратации сульфата натрия.
5. Кубик сахара имеет массу 1,5г. Какова калорийность 2 кубиков рафинада.
6 . В каком направлении идет реакция 2NO(г) + O2(г) NO2(г) в стандартных условиях?
7. При сгорании топлива образуется большое количество оксида серы (IV). Возможно ли самопроизвольное окисление его до оксида серы (VI) в стандартных условиях?
8. Оксид азота (I) применяется в медицине как наркотическое средство. Определите, будет ли он в стандартных условиях окисляться кислородом воздуха до оксида азота (II).
9. ∆Н° гидратации яичного альбумина при 25°С равна -6,58кДж/моль, ∆S° = - 9,5 Дж/моль·К. Оцените возможность протекания реакции.
10. Определите возможность самопроизвольного протекания следующих реакций в заданных условиях. Какой фактор способствует протеканию?
а ) 4HCl(г) + O2(г) 2Cl2(г) + 2H2O(ж) при 37°С.
б ) KClO3(тв) KCl(тв) + O2(г) при 40°С
в ) NH4NO3(тв) N2O(г) + 2H2O(г) при 60°С
г ) CO(г) + O2(г) CO2(г) при 37°С
1 1. При какой температуре в системе CO(г) + 2H2(г) CH3OH(ж) наступит равновесие.
12. Рассчитайте калорийность продуктов питания.
Название |
Масса, г. |
Состав, % |
||
Белки |
Жиры |
Углеводы |
||
Кефир |
200 |
2,8 |
3,2 |
4,1 |
Яйцо |
60 |
12,7 |
11,5 |
0,7 |
Плитка шоколада |
60 |
8,1 |
39,0 |
46,8 |
Чипсы |
30 |
4,8 |
38,0 |
52,5 |
Семечки |
150 |
16,1 |
66,9 |
9,9 |
Пирожное |
80 |
4,9 |
21,3 |
50,2 |