4.1. Пользуясь справочными данными, вычислите тепловой эффект (изменение энтальпии) реакций:

1. 2SO₂(г.) + O₂(г.) = 2SO₃(г.)

2. 4NH₃(г.) + 3O₂(г.) = 2N₂(г.) + 6H₂O(г.)

3. 2С₂H₂(г.) + 5O₂(г.) = 4CO₂(г.) + 2H₂O(г.)

4. С₂H₅OH(ж.) + 3O₂(г.) = 2CO₂(г.) + 3H₂O(ж.)

5. 2KClO₃(тв.) = 2KCl(тв.) + 3O₂(г.)

6. 4HCN(г.) + 5O₂(г.) = 2H₂O(ж.) + 4CO₂(г.) + 2N₂(г.)

7. CO₂(г.) + C(графит) = 2CO(г.)

8. C₂H₄(г.) + 3O₂(г.) = 2CO₂(г.) + 2H₂O(г.)

9. WO₃(тв.) + 2Al(тв.) = Al₂O₃(тв.) + W(тв.)

10. TiO₂(тв.) + 2Mg(тв.) = Ti(тв.) + 2MgO(тв.)

11. 2H₂O₂(ж.) = 2H₂O(ж.) + O₂(г.)

12. (CuOH)₂CO₃(тв.) = 2CuO(тв.) + CO₂(г.) + H₂O(г.)

13. Fe₂O₃(тв.) + 3СO(г.) = 2Fe(тв.) + 3СO₂(г.)

14. CH₄(г.) + 2O₂(г.) = CO₂(г.) + 2H₂O(г.)

15. 2C₂H₆(г.) + 7O₂(г.) = 4CO₂(г.) + 6H₂O(г.)

16. 6CO₂(г.) + 6H₂O(ж.) = C₆H₁₂O₆(тв.) + 6O₂(г.)

17. 2Fe₂O₃(тв.) + 3С(графит) = 4Fe(тв.) +3СO₂(г.)

18. С₆H₁₂O₆(тв.) = 2С₂H₅OH(ж.) + 2CO₂(г.)

19. 2H₂S(г.) + SO₂(г.) = 3S(ромб.) + 2H₂O(г.)

20. 4NH₃(г.) + 5O₂(г.) = 4NO(г.) + 6H₂O(ж.)

4.2. Не производя вычислений, определите знак изменения энтропии в следующих реакциях:

1. H₂(г.) + I₂(г.) = 2HI(г.)

2. 2H₂(г.) + O₂(г.) = 2H₂O(ж.)

3. PCl₃(ж.) + Cl₂(г.) = PCl₅(тв.)

4. 2NH₃(г.) = N₂(г.) + 3H₂(г.)

5. 2SO₂(г.) + O₂(г.) = 2SO₃(ж.)

6. 3C₂H₂(г.) = C₆H₆(ж.)

7. 2NO(г.) + O₂(г.) = 2NO₂(г.)

8. 2H₂S(г.) + 3O₂(г.) = 2H₂O(ж.) + 2SO₂(г.)

9. NH₄NO₂(тв.) = N₂(г.) + 2H₂O(ж.)

10. 2CH₃OH(г.) + 3O₂(г.) = 4H₂O(ж.) + 2CO₂(г.)

11. 2N₂O(г.) = 2N₂(г.) + O₂(г.)

12. 4NH₃(г.) + 5O₂(г.) = 4NO(г.) + 6H₂O(ж.)

13. C(графит) + CO₂(г.) = 2CO(г.)

14. 6Li(тв.) + N₂(г.) = 2Li₃N(тв.)

15. C(алмаз) = С(графит)

16. P₂O₅(тв.) + 3H₂O(ж.) = 2H₃PO₄(тв.)

17. 4NH₃(г.) + 5O₂(г.) = 4NO(г.) + 6H₂O(г.)

18. С(графит) + 2N₂O(г.) = СO₂(г.) + 2N₂(г.)

19. Cu(OH)₂(тв.) = CuO(тв.) + H₂O(г.)

20. N₂O₄(г.) = 2NO₂(г.)

4.3. Вычислите изменение свободной энергии Гиббса и определите возможность протекания реакции при стандартных условиях:

1. NaHCO₃(тв.) = NaOH(тв.) + CO₂(г.)

2. 2CH₄(г.) + 2NH₃(г.) + 3O₂(г.) = 2HCN(г.) + 3H₂O(ж.)

3. SiH₄(г.) + 2O₂(г.) = SiO₂(тв.) + 2H₂O(ж.)

4. H₂S(г.) + 2O₂(г.) = H₂SO₄(ж.)

5. 2Ag(тв.) + H₂S(г.) = Ag₂S(тв.) + H₂(г.)

6. Ca₃N₂(тв.) + 6H₂O(ж.) = 3Сa(OH)₂(тв.) + 2NH₃(г.)

7. C₆H₁₂O₆(тв.) = 2C₂H₅OH(ж.) + 2CO₂(г.)

8. 4Ag(тв.) + 2H₂S(г.) + O₂(г.) = 2Ag₂S(тв.) + 2H₂O(ж.)

9. NH₄NO₃(тв.) = N₂O(г.) + 2H₂O(ж.)

10. Mg₃N₂(тв.) = 3Mg(тв.) + N₂(г.)

11. 2KCl(тв.) + 3O₂(г.) = 2KClO₃(тв.)

12. 3H₂SO₄(ж.) + Al₂O₃(тв.) = Al₂(SO₄)₃(тв.) + 3H₂O(ж.)

13. 4CuO(тв.) = 2Cu₂O(тв.) + O₂(г.)

14. PbO₂(тв.) + Pb(тв.) = 2PbO(тв.)

15. 4NO₂(г.) = 2N₂O(г.) + 3O₂(г.)

16. Al₂O₃(тв.) + 3H₂(г.) = 2Al(тв.) + 3H₂O(ж.)

17. 2Al₂O₃(тв.) + 3С(графит) = 4Al(тв.) + 3СO₂(г.)

18. CH₄(г.) + NH₃(г.) = HCN(г.) + 3H₂(г.)

19. 3C₂H₄(г.) = C₆H₆(ж.) + 3H₂(г.)

20. SiCl₄(ж.) + 2H₂O(ж.) = SiO₂(тв.) + 4HCl(г.)

4. Определите, как влияет повышение температуры на смещение

   равновесия и при какой температуре направление реакции сменится на противоположное (зависимостью H и S реакций от температуры пренебречь):

1. 2NaHCO₃(тв.) Na₂CO₃(тв.) + H₂O(г.) + CO₂(г.)

2. Mg(OH)₂(тв.) MgO(тв.) + H₂O(г.)

3. N₂(г.) + 3H₂(г.) 2NH₃(г.)

4. CaO(тв.)+ CO₂(г.) CaCO₃(тв.)

5. 3C₂H₂(г.) C₆H₆(г.)

6. C₂H₂(г.) + 2H₂(г.) C₂H₆(г.)

7. 2PbO(тв.) + O₂(г.) 2PbO₂(тв.)

8. CH₄(г.) C(графит) + 2H₂(г.)

9. ZnCO₃(тв.) ZnO(тв.) + CO₂(г.)

10. 2NO(г.) + O₂(г.) 2NO₂(г.)

11. 2H₂(г.) + O₂(г.) 2H₂O(г.)

12. CO₂(г.) + H₂(г.) CO(г.) + H₂O(г.)

13. N₂O₄(г.) 2NO₂(г.)

14. 2SO₂(г.) + O₂(г.) 2SO₃(г.)

15. Fe₂O₃(тв.) + H₂(г.) 2FeO(тв.) + H₂O(г.)

16. CaO(тв.) + H₂O(г.) Ca(OH)₂(тв.)

17. Fe₃O₄(тв.) + H₂(г.) 3FeO(тв.) + H₂O(г.)

18. CO₂(г.) + C(графит) 2CO(г.)

19. C₂H₆(г.) C₂H₄(г.) + H₂(г.)

20. C₂H₄(г.) + H₂O(ж.) C₂H₅OH(ж.)

4.5. Определите энергетическую ценность следующих органических веществ — пищевых продуктов (продукт+nO₂(г.) → xCO₂(г.) + yH₂O(ж.)), пользуясь приведенными значениями H_f:

1. Ацетилсалициловая кислота (аспирин) CH₃COOC₆H₄COOH (–1300 кДж/моль)

2. Лактоза (молочный сахар) С₁₂H₂₂O₁₁·H₂O (–1980 кДж/моль)

3. Сахароза C₁₂H₂₂O₁₁ (–2221 кДж/моль)

4. Глюкоза C₆H₁₂O₆ (–1273 кДж/моль)

5. Сорбит СH₂OH(CHOH)₄CH₂OH (–1250 кДж/моль)

6. Щавелевая кислота (COOH)₂ (–827 кДж/моль)

7. Янтарная кислота (CH₂COOH)₂ (–583 кДж/моль)

8. Яблочная кислота HOOCCH₂CHOHCOOH (–630 кДж/моль)

9. Глицерин CHOH(CH₂OH)₂ (–659 кДж/моль)

10. Валериановая кислота C₅H₁₀O₂ (548 кДж/моль)

11. Этилвалериат C₄H₇COOC₂H₅ (552 кДж/моль)

12. Этиловый спирт C₂H₅OH (–278 кДж/моль)

13. Этилацетат CH₃COOC₂H₅ (–463 кДж/моль)

14. Этилизовалериат (CH₃)₂CHCH₂COOC₂H₅ (569 кДж/моль)

15. Уксусная кислота CH₃COOH (–487 кДж/моль)

16. Бензойная кислота C₆H₅COOH (50 кДж/моль)

17. Масляная кислота CH₃(CH₂)₂COOH (556 кДж/моль)

18. Молочная кислота CH₃CHOHCOOH (–550 кДж/моль)

19. Мальтоза C₁₂H₂₂O₁₁·H₂O (–1910 кДж/моль)

20. Фруктоза CH₂OH(CHOH)₃COCH₂OH (–1260 кДж/моль)