Индивидуальная задача к I коллоквиуму по физической химии

1 Составьте таблицу термодинамических характеристик участников реакции – теплот образования Δ_f H°₂₉₈, молярных энтропий S⁰₂₉₈, эмпирических коэффициентов а, в, с, с^′ температурной зависимости изобарной теплоемкости Ср⁰ с указанием температурного интервала, в котором выполняется эта эмпирическая зависимость.

2 Рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции Δ_rH ⁰₂₉₈ , стандартное изменение энтропии Δ_rS⁰₂₉₈ и запишите выражение для температурной зависимости ΔG⁰_T в приближении Улиха, нарисуйте график в интервале температур от 300 К до Т К, где Т – наименьшая из температур, определяющих верхнюю границу температурных интервалов для эмпирической зависимости изобарной теплоемкости участников реакции. Есть ли температура инверсии знака ΔG⁰_T и если да, то какова она?

3 Запишите выражения для температурных зависимостей ΔG⁰_T и в приближении Шварцмана – Темкина, введя в них постоянные числовые коэффициенты вместо буквенных обозначений, и постройте графики в интервале температур от 300 К доТ К (первый график ΔG⁰_T совместить с графиком из 2 и сделать вывод о качестве приближения Улиха). Значения интегралов М₀, М₁, М₂, М _–2 при различных температурах взять из справочника.

4 Запишите выражение для константы равновесия К_Р через равновесные парциальные давления участников реакции и на основе закона Дальтона выведите уравнение связи между константой равновесия К_р(Т), общим давлением газовой смеси Р_общ [ атм] и а) равновесной степенью превращения исходных веществ α;

б) равновесным выходом целевого продукта реакции η.

Считать, что исходная реакционная смесь является стехиометрической.

5 Постройте графики зависимости степени превращения реагента α, % или равновесного выхода целевого продукта реакции η, % от температуры при стандартном давлении 1 атм, повышенном (10 атм) и пониженном (0,1 атм) давлениях (для наглядности три графика совместить на одном листе с целью выявления зависимости от давления при фиксированной температуре).

6 Сформулируйте принцип Ле Шателье – Брауна и соотнесите с ним полученные результаты.

I вариант	СН4 + Н2О (пар) « СО + 3 Н2	4а
II вариант	С2Н4 + Н2 « С2Н6	4б
III вариант	РСl5 « PCl3 + Cl2	4а
IV вариант	СОСl2 « CO + Cl2	4а
V вариант	СО2 (газ) + С ( тв ) ↔ 2 СО(газ)	4б
VI вариант	2СН4 ↔ С2Н2 + 3 Н2	4а
VII вариант	N2O4 ↔ 2 NO2	4а
VIII вариант	CO2 + 3H2 ↔ CH3OH(г) + H2O(г)	4б
IX вариант	2 SO2 + O2 ↔ 2 SO3	4б
X вариант	C2H4 + H2O(г) ↔ C2H5OH(г)	4б
XI вариант	SO2 + Cl2 ↔ SO2Cl2	4б
XII вариант	CO2 + H2 ↔ HCOOH(г)	4б
XIII вариант	2 CO2 ↔ 2 CO + O2	4а
XIV вариант	2 H2 + CO ↔ CH3OH(г)	4б
XV вариант	2 NOCl ↔ 2 NO + Cl2	4а
XVI вариант	CO + H2 ↔ H2CO	4б
XVII вариант	3 H2 + N2 ↔ 2 NH3	4б
XVIII вариант	2 NO2 ↔ 2NO + O2	4а
XIX вариант	CH4 + CO2 ↔ CH3COOH (г)	4б
XX вариант	N2 + O2 ↔ 2 NO	4б
XXI вариант	H2 + I2 (г) ↔ 2 HI	4б
XXII вариант	H2 + Br2 (г) ↔ 2 HBr	4б