Химическая термодинамика
1. Может ли самопроизвольно протекать процесс при 20°С:
2 PH3 (г) + 4 O2 (г) = P2O5 (к) + 3 H2O (ж)
| Соединение | DН, кДж/моль | S, Дж/моль∙К |
| PH3 (г) | 5,4 | 210,2 |
| O2 (г) | 205,04 | |
| P2O5 (к) | – 1507,2 | 140,3 |
| H2O (ж) | – 285,83 | 69,95 |
2. Вычислите ∆G° реакции
CaCO3 (кр) → CaO(кр) + CO2 (г)
| Соединение | DН, кДж/моль | S, Дж/моль∙К | DG, кДж/моль |
| CaCO3 (кр) | – 1207 | 92,9 | – 1128,35 |
| CaO(кр) | – 634,9 | 38,1 | – 603,46 |
| CO2 (г) | – 393,51 | 213,6 | – 137,15 |
При 25°С и 500°С. Может ли реакция протекать самопроизвольно при данных условиях?
3. Вычислить стандартное изменение изобарного потенциала DG для реакции:
C2H2(г) + 5/2O2 
2CO2 + H2O(ж)
| Соединение | DН, кДж/моль | S, Дж/моль∙К |
| CO2 | – 393,51 | 213,6 |
| H2O(ж) | – 285,84 | 69,95 |
| C2H2(г) | 226,75 | 200,8 |
| O2 | 205,04 |
Может ли реакция протекать самопроизвольно при стандартных условиях?
4. Теплота растворения MgSO4 DНраст = – 85,06 кДж/моль. Теплота гидратации этой соли до кристаллогидрата состава MgSO4∙7H2O составляет DНгидр = – 101,2 кДж/моль. Определить теплоту растворения кристаллогидрата.
5. Вычислить тепловой эффект реакции образования H2S(г), если при взаимодействии 0,5 молей серы с водородом выделилось 10,45 кДж теплоты.
6. Определите возможное направление реакции при стандартных условиях:
CH3ОН(г) HCHO(г) + 1/2H2
| Соединение | DН, кДж/моль | S, Дж/моль∙К |
| CH3ОН (г) | – 201,2 | 239,7 |
| HCHO (г) | – 115,9 | 218,8 |
| H2 | 130,6 |
7. Определите возможное направление самопроизвольного процесса при температуре Т = 400°K для реакции: СО2 + Н2 НСООН.
| Соединение | DН, кДж/моль | S, Дж/моль∙К |
| CО2 | – 393,51 | 213,6 |
| HCOOH | – 424,76 | 128,95 |
| H2 | 130,6 |
8. Тепловой эффект реакции 2 CO + O2 = 2 CO2 при стандартных условиях равен 284,8 кДж/моль. Сколько выделится энергии при сгорании 14 г СО.
|
|
9. Рассчитать DНсгор этанола, если известно, что при сгорании 4,6 г спирта выделяется 137 кДж теплоты.
10. При взаимодействии 4,8 г Mg c Cl2 выделилось 1289,6 кДж теплоты. Рассчитайте теплоту образования хлорида магния.
Химическое равновесие
1. Рассчитайте константу равновесия процесса при 100°С, если DG = – 25,3 кДж.
2. Константа равновесия реакции взаимодействия хлороводорода с кислородом:
4HCl + O2 
2H2O + Cl2
при 660°К равна 8,0 ∙ 10–4. Определите стандартное изменение энергии Гиббса для этой реакции при указанной температуре.
3. В системе H2 (г) + I2 (г) 2HI (г) установилось равновесие при концентрациях [H2] = 0,25 моль/л, [I2] = 0,05 моль/л, [HI] = 0,9 моль/л. Определить исходные концентрации йода и водорода.
4. При некоторой температуре в системе 2 NO2 2 NO + O2 установилось при следующих концентрациях: [NO2] = 0,03 моль/л, [NO] = 0,12 моль/л, [O2] = 0,6 моль/л. Найти константу равновесия реакции и исходную концентрацию NO2.
5. Определите константу равновесия реакции 2 NO2(г) 
N2O4 при 25°С, исходя из изменения изобарно-изотермического потенциала системы в результате реакции. ∆G (N2O4)°= 93,8 кДж/моль; ∆G (NO2) = 51,8 кДж/моль.
6. В каком направлении сместится равновесие реакций
2 CO(г) + O2(г) 2 CO2(г) DН° = – 566 кДж
N2(г) + O2(г) 2 NO(г) DН° = 180 кДж
а) при повышении температуры, б) при понижении давления?
7. При 1000°С константа равновесия системы FeO(к) + СO(г) Fe(к) + СO2(г) равна 0,5. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса для данной реакции при указанной температуре.
8. В замкнутом сосуде протекает реакция А(г) + 2В(г) С(г). Равновесные концентрации веществ [А] = 0,06 моль/л, [B] = 0,12, [С] = 0,032. Найдите исходную концентрацию веществ А и В, а также константу равновесия реакции.
|
|
9. В каком направлении сместится равновесие в системах
CO(г) + Cl2(г) COCl2(г) DН° = – 108,97 кДж
H2(г) + I2(г) 2 HI(г) DН° = 26,4 кДж
а) при повышении давления, б) при понижении температуры?
10. Рассчитайте константу равновесия реакции 3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2 при 10°С, если DG = ‑ 708,8 кДж.
Способы выражения концентраций раствора
1. Для приготовления 5%-го раствора MgSO4 взято 400 г MgSO4∙7 H2O. Найти массу полученного раствора.
2. Для нейтрализации 30 мл 0,1N раствора щелочи потребовалось 12 мл раствора кислоты. Определите нормальность кислоты.
3. Найти молярную концентрацию 36,2%-го раствора HCl (ρ = 1,18 г/мл)
4. Какой объем 6 М раствора HCl нужно взять для приготовления 25 мл 2,5 М раствора соляной кислоты?
5. Сколько 0,5 М раствора H2SO4 можно приготовить из 15 мл 2,5 М раствора?
6. В 1 кг воды растворили 667 г KOH (ρ = 1,396 г/мл). Найти: молярность, нормальность и моляльность этого раствора.
7. Какой объем 0,1 М раствора H3PO4 можно приготовить из 75 мл 0,75 N раствора?
8. Для нейтрализации 20 мл 0,1N раствора кислоты потребовалось 8 мл NaOH. Сколько грамм NaOH содержит 1 л этого раствора?
9. На нейтрализацию 20 мл, содержащего в 1 л 12 г щелочи, израсходовано 24 мл 0,25N раствора кислоты. Рассчитать молярную массу эквивалента щелочи.
10. Рассчитайте, какой объем диоксида углерода (н.у.) можно получить при действии на раствор карбоната натрия 100 мл серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,6 моль/л?
|
|