Пример 1. Определите количество теплоты, выделяющейся при гашении 100 кг извести водой при 25 °С, если известны стандартные теплоты образования веществ, участвующих в химической реакции: ∆Н°f CaO (к) = -635,1 кДж/моль; ∆Н°f Н2О (ж) = -285,84 кДж/моль;
∆Н°f Са(ОН)2 = -986,2 кДж/моль.
Решение. Реакция гашения извести: СаО (к) + Н2О (ж) = Са(ОН) (к). Согласно первому следствию из закона Гесса, тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования реагирующих веществ с учётом стехиометрических коэффициентов:
∆Н°р = ∆Н°f Са(ОН)2 (к) - ∆Н°f СаО (к) - ∆Н°f Н2О (ж)
∆Н°р = -986,2 – (-635,1) – (-285,84) = -65,26 кДж
Таким образом, при гашении 1 моль СаО выделяется 65,26 кДж,
М(СаО) = 56 г/моль.
56г выделяется 65,26 кДж
100⋅10і ─║─ х
х = 65,26⋅100⋅10і / 56 = 116536 кДж
Ответ: 116536 кДж.
Пример 2. Вычислите изменение энергии Гиббса в химической реакции по значениям теплот образования и энтропий реагирующих веществ и продуктов реакции. Возможна ли данная реакция?
NH3 (г) + НСl (г) = NH4Cl (к)
Вещество NH3 НСl NH4Cl
ΔН0f кДж/моль -46,19 -92,3 -315,39
ΔS0298 Дж/(моль⋅К) 192,5 186,7 94,56
Решение. Изменение энергии Гиббса можно вычислить по уравнению
∆G = ∆H –T∆S
∆Н°р = ΔН0f NH4Cl (к) – ΔН0f NH3 (г) – ΔН0f НСl (г)
∆Н°р = -315,39 – (-46,19) – (-92,3) = -176,9 кДж
ΔS°р = S°NH4Cl – S° NH3 (г) – S°НСl (г)
ΔS°р = 94,56 – 192,5 – 186,7 = -284,64 Дж/К
ΔG° = ∆Н° – ТΔS° ; Т = 298 К ;
ΔG° = -176.9 – 298(-284.64)⋅10-3 = -92.08 кДж
ΔG° 0. Реакция возможна.
Вариант 1
Написать уравнение реакций, для которой определяется теплота образования и вычислить ΔН0f в кДж/моль Al2O3, если при сгорании 1 г Al выделилось 30,98 кДж. Вычислить изменение стандартной энтропии ΔS0298 следующего процесса: Н2(г)+S(т)=Н2S(г). Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ΔG0f и определить возможность протекания реакции: Cl2(г)+0,5О2(г)=Cl2O(г).Вариант 2
Написать уравнение реакции, для которой определяется теплота образования и вычислить ΔН0f в кДж/моль Cr2O3, если при образовании 3,8 г оксида выделилось 28,22 кДж. Вычислить изменение стандартной энтропии ΔS0298 следующего процесса: С(графит)+СО2(г)=2СО(г). Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ΔG0f и определить возможность протекания реакции: Н2О(ж)+О3(г)=Н2О2(ж)+О2(г).Вариант 3
Написать уравнение реакций, для которой определяется теплота образования, и вычислить ΔН0f в кДж/моль – СO2, если при образовании 1000 мл СО2 (н. у.) выделилось 17,58 кДж. Вычислить изменение стандартной энтропии ΔS0298 следующего процесса: В2О3(т)+3Мg(т)=2В(т)+3МgО(т). Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ΔG0f и определить возможность протекания реакции: СО2(г)+Н2(г)=СО(г)+Н2О(г).Вариант 4
СаСО3(т) = СаО(т)+СО2(г).
Вариант 5
Написать уравнение реакций, для которой определяется теплота образования, и вычислить ΔН0f в кДж/моль AlCl3, если при образовании 5 г его выделилось 26,08 кДж. Вычислить изменение стандартной энтропии ΔS0298 следующего процесса: ВаО(т)+СO(г) = Ва(т)+СО2(г). Вычислить изменение стандартной энергии Гиббса ΔG0f и определить возможность протекания реакции: Al2О3(т)+3С(графит) = 2Al(т)+3СО(г).Вариант 6
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 0,27 г AlBr3? Как объяснить изменение величины энтропии в приведенном ряду сходных веществ?Вещество NO (г) NO2(г) N2O5(г)
, дж/моль⋅ К 210,76 228,05 343,32
Вариант 7
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 5,1 г Al2O3? Как объяснить изменение величины энтропии в приведённом ряду сходных веществ?Вещество O(г) O2(г) O3(г)
, Дж/моль⋅К 161,07 205,19 239,07
Вариант 8
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 1120 мл SO2 (н. у.)? Как объяснить изменение величины энтропии в приведённом ряду сходных веществ?Вещество S(т) Se(т) Te(т)
, Дж/моль⋅К 31,90 43,98 49,61
Вариант 9
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 2,8 кг окиси кальция? Как изменится энтропия при обратимом фазовом переходе:Твёрдое вещество жидкое газ твёрдое вещество?
Вычислить изменение изобарно-изотермического потенциала для реакции: 3Fe2O3(т) + CO(г) = 2Fe3O4(т) + CO2(г) в стандартных условиях.Вариант 10
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 18 г двуокиси кремния? Не проводя расчетов, определить знак энтропии в ходе превращений:S(т) S(ж) S8(г) S2(г) S(т)
Стандартная энтропия ромбической серы равна 31,90 Дж/моль⋅К, моноклинной – 32,57 Дж/моль⋅К, а стандартные энтальпии сгорания серы соответственно равны – 297,01 и 297,35 кДж/моль. Вычислите изменение изобарно-изотермического потенциала перехода ромбической серы в моноклинную в стандартных условиях.Вариант 11
Сколько килоджоулей выделится при образовании из простых веществ 47,8 г сульфида свинца? Не проводя расчетов, определить знак ΔS в ходе химической реакции: 2P(т) + 5/2O2(г) = P2O5(т). Вычислить по справочным данным изменение изобарно-изотермического потенциала в стандартных условиях для реакции: BaCO3(т) = BaO(т) + CO2(г).Вариант 12
Вычислить ∆H° реакции: С(графит) + СО2(г) = 2СО(г). Вычислите изменение энтропии при плавлении 3 молей уксусной кислоты CH3COOH, если температура плавления 16,6 оС, а теплота плавления 194 Дж/г. Как изменяются основные свойства гидроксидов в рядуLiOH NaOH KOH RbOH CsOH?
Ответ дайте, рассчитав ∆G° системы Me2O + H2O = 2MeOH.
Вариант 13
Вычислить ∆H° реакции: 2CO(г) + O2(г) = 2CO2(г). Вычислить изменение энтропии при плавлении серебра 54 г, если известно, что температура плавления серебра 960 oC, теплота плавления 10,467 кДж/моль. Используя справочные данные, определить термодинамическую возможность протекания в стандартных условиях следующих реакций:а) 2Al(т) + 3/2O2(г) = Al2O3(т);
б) 2Au(т) + 3/2O2(г) = Au2O3(т).
Вариант 14
Вычислить ∆H° реакции: CuO(т) + H2(г) = Cu(т) + H2O(ж). Для некоторой реакции: 2A2(г) + B2(г) = 2A2B(г) ΔSo < 0. Значит ли это, что реакция термодинамически возможна? Оценить термодинамическую возможность протекания в стандартных условиях реакции: N2(г) + 2H2O(ж) = NH4NO2(т). Может ли эта реакция протекать при высокой температуре?Вариант 15
Вычислить ∆H° реакции: 3Fe3O4(т) + 8Al(т) = 9Fe(т) + 4Al2O3(т). Вычислить изменение энтропии в ходе химической реакции при стандартных условиях: 2H2S(г) + 3O2(г) = 2SO2(г) + 2H2O(ж). Используя справочные данные, определить, какая из реакций термодинамически возможна при комнатной температуре:а) BaCO3(т) = BaO(т) + CO2(г);
б) BaO(т) + CO2(г) = BaCO3(т);
в) Ba(OH)2(т) + CO2(г) = BaCO3(т) + H2O(ж).
Вариант 16
Вычислить ∆H° реакции: 2Pb(NO3)2(т) = 2PbO(т) +4NO2(г) +O2(г). Вычислить
реакции (1). Вычислить ∆G° реакции (1). Вариант 17
Тепловой эффект реакции SO2(г) + 2H2S(г) = 2S(ромб) +H2O(ж) равен -234,50 КДж. Определите стандартную теплоту образования сероводорода. Вычислить изменение стандартной энтропии следующего процесса: MgO(т) + H2(г) = Mg(т) + H2O(ж). Пользуясь справочными данными, определить, какая из приведенных реакций термодинамически предпочтительнее:2H2S(г) + 3O2(г) = 2H2O(ж) + 2SO2(г)
2H2S(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 2S(г).
Вариант 18
Вычислить ∆H° реакции: 4Fe(OH)2(т) + O2(г) + 2H2O(ж) = 4Fe(OH)3(т). Вычислить
реакции (1). Вычислить ∆G° реакции (1). Вариант 19
Определить стандартную теплоту образования сероуглерода CS2, если известно, что CS2(ж) + 3O2(г) = CO2(г) + 2SO3(г)∆Но р. = -1075 кДж.
Можно ли использовать при стандартных условиях реакцию NH4Cl(т) + NaOH(т)= NaCl(т) + H2O(г)+ NH3(г) для получения аммиака? Определить возможность протекания реакции 2С(графит) + H2(г) = C2H2(г). Подсчитать ∆G° процесса.Вариант 20
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
