Порядок проведения экзамена
1.Раздача билетов
2.Экзаменационный лист должен содержать:
•Экзамен по химии
•Фамилия, имя
•Группа
•Номер билета
•Время получения задания
•Время на работу – 90 минут
3.Задание не переписывать
4.Через 90 минут все сдаем экзаменационные работы.
Можно (и нужно) на экзамене пользоваться:
Инженерным калькулятором
Справочными материалами:Периодическая таблица Д.И.
Менделеева,Справочник физико-химических
величин, под ред. Равдель, Мищенкоучебник, лабник
Лекционными материалами
Категорически на экзамене нельзя пользоваться интернет-источниками, помощью третьих лиц, см. положение о проведении итоговой аттестации НИУ МЭИ
Строение атома
Для атомов элементов, входящих в молекулу VCl2, запишите краткие электронные конфигурации. Покажите распределение валентных электронов по орбиталям для каждого атома. Укажите квантовые числа для формирующего электрона. Перечислите электронные аналоги элементов, входящих в молекулу. Укажите возможные валентности атомов в основном и возбужденном состояниях.
ХАССИЙ
Химическая термодинамика, равновесие.
Определить температурную область самопроизвольного протекания реакции при стандартных состояниях компонентов, считая, что rН0
иrS0 реакции не зависят от температуры.
Решение. Реакция протекает самопроизвольно, если:
∆rG0Т = (∆rH0298 – T∆rS0298 ) < 0
1.Расчет ∆rH0298
2.Расчет ∆rS0298
3.Задача решается графически; анализ зависимости
∆rG0 = f(T)
Определим энтальпию и энтропию реакции по следствию из 2-го закона Гесса
Справочные данные: |
Вещество |
f Н0298, кДж/моль |
S0298, Дж/моль·К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
Н0 |
|
= ∑ν |
j |
f |
Н0 |
|
– ∑ν |
f |
Н0 |
298 исх. в-в |
[кДж] |
298 |
|
298 продуктов |
i |
|
|
|||||||
S0 |
= ∑ν S0 |
298, продуктов |
– ∑ν |
S0 |
|
|
|
[Дж/K] |
||||
r |
298 |
|
i |
|
j |
298, исх. в-в |
|
|
||||
Задача решается графически
rGT0 r H2980 T r S2980
∆rG0Т, кДж/моль
∆rG0298
2300
298 |
T1 |
Т, K |
1. ∆rG0Т = 0 |
T1 |
|
r H2980 |
|
|
∆rH0298 – T∆rS0298 = 0 |
r S2980 |
||||
|
|
||||
2. T = 298 K |
|
|
Температурный |
||
∆rG0Т = ∆rG0298 кДж/моль |
|
|
|||
|
|
|
|
интервал |
|
Из табличных данных: |
A |
|
298 – 2300К |
||
B |
|
298 – 2500К |
|||
|
|
||||
|
С |
|
298 – 2500К |
||
область температур, в которой возможно |
|
|
|
||
самопроизвольное протекание процесса |
|
|
|
||
T1 ÷ 2300 К |
|
|
|
|
|
Рассчитать энергию Гиббса реакции двумя способами, считая, что Н0 |
и |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
rS0 реакции не зависят от температуры. |
|
||||||
1. Из табличных данных ∆fG0298: |
|
|
|
|
|
||||
∆ G0 |
298 |
= ∑ν |
∆ G0 |
298,i продуктов |
– ∑ν |
j |
∆ G 0 |
298,j исх. веществ |
|
r |
|
i f |
|
f |
|
||||
2. rGT0 r H2980 T r S2980
Возможно ли при стандартных состояниях всех веществ и температуре Т самопроизвольное протекание процесса
Реакция протекает самопроизвольно, если:
∆rG0Т = (∆rH0298 – T∆rS0298 ) < 0
Определите направление протекания процесса
aAг + bBг + dDк = eEг + fFг
при начальных парциальных давлениях и температуре Т
по изотерме Вант-Гоффа
0 |
|
pEe |
pFf |
|
rGT rGT |
RT ln |
|
|
|
pa |
pb |
|||
|
|
A |
B |
|
рi = рi /р0–относительное парциальное давление
газообразных веществ в нестандартном состоянии р0 – стандартное парциальное давление (1 атм, 101 кПа и т.д.)
Оцените возможность протекания процесса
Ак+ Вг → Dк
Найдите значение парциального давления газа ниже которого процесс был бы невозможен. Определите температуру, выше которой протекание процесса в прямом направлении при стандартных состояниях компонентов невозможно.
Критерий самопроизвольного протекания процесса: (при p, Т = const) G < 0
По следствию из закона Гесса:
∆rG0298 = ∑νi ∆fG0298,i продуктов – ∑νj ∆fG 0298,j исх. веществ
Значение парциального давления Вг, ниже которого
процесс был бы невозможен определяем по уравнению изотермы Вант-Гоффа.
rG298 |
|
|
rG2980 |
RT ln |
1 |
|
> 0 |
||
|
|
|
|||||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
pB(г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
1 |
|
> число; |
pB(г) > число |
|||||
p |
|
||||||||
|
B(г) |
|
|
|
|
|
|
|
|