Термодинамические данные некоторых веществ

Вещества	ΔН0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·K)
FeO(к)	–264,8	60,8
Fe2O3(к)	–822,2	87,4
Fe3O4(к)	–1117,1	146,2
Fe(к)	0	27,2
CO(г)	–110,5	197,5
CO2(г)	–393,5	213,7
H2O(г)	–242,8	188,7
H2(г)	0	130,5
TiO2(к)	–943,9	50,3
C(к)	0	5,7
Ti(к)	0	30,6

27. Возможно ли взаимодействие сульфида и оксида меди (I) по реакции

Cu₂S(к) + 2Cu₂O(к) = 6Cu(к) + SO₂(г)

при а) 25, б) 500 и в) 2000⁰С? Зависимостью ΔH⁰ и ΔS⁰ от температуры пренебречь.

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
Cu2S(к)	–80,05	119,3
Cu2O(к)	– 167,54	93,8
Cu(к)	0	33,4
SO2(г)	–296,90	248,1

28. Пользуясь справочными данными табл. 1, установите возможно ли при температурах

а)298 и б)2000 К восстановление оксида железа (III) до свободного металла по схеме:

Fe₂O₃(к) +3С(графит) = 2Fe (к) + 3СО(г).

Зависимостью ΔH⁰ и ΔS⁰ от температуры пренебречь.

29. Рассчитать, можно ли получить аммиак по реакции

NH₄Cl(к) + NaOH(к) = NaCl(к) + H₂O(г) + NH₃(г),

при температуре а) 0 и б) 25 ⁰С, имея табличные данные:

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
NH4Cl(к)	– 315,60	94,62
NaOH(к)	– 428,30	22,18
NaCl(к)	– 411,27	30,98
H2O(г)	– 241,99	21,35
NH3(г)	–46,22	192,59

30. Можно ли получить оксид серы(VI) по реакции

CaSO₄(к) + CO₂(г) = CaCO₃(к) + SO₃(г) ?

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
CaSO4(к)	– 1433,6	106,8
CO2(г)	– 393,5	213,7
CaCO3(к)	– 1207,7	92,95
SO3(г)	– 395,8	256,7

31. Реакция восстановления Fe₂O₃ водородом протекает по уравнению

Fe₂O₃(к) + 3H₂(г) = 2Fe(к) + 3H₂O(г); ΔH⁰ = + 96,61 кДж.

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии реакции

ΔS⁰ = 0,1387 кДж/(моль·К)? При какой температуре начнется восстановление Fe₂O₃(к)?

(Воспользуйтесь данными табл. 1).

32. При какой температуре наступит равновесие системы

СО(г) + 2Н₂(г)  СН₃ОН(ж); ΔH⁰_р = –128,05 кДж.

(Используйте табличные данные):

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
СН3ОН(ж)	–201,17	126,8
СО2(г)	–393,5	213,65
Н2О(ж)	–285,84	69,94
СН4(г)	–74,85	186,19
СО(г)	–110,52	197,91

33. При какой температуре наступит равновесие системы

СН₄(г) + СО₂(г) = 2СО(г); ΔH⁰ = + 247,37 кДж.

34. Какие из карбонатов: ВеСО₃,СаСО₃ или ВаСО₃ можно получить при взаимодействии соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идет наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив ΔG⁰реакций (по табличным данным):

Вещество	ΔG0, кДж/моль	Вещество	ΔG0, кДж/моль
ВеО (к)	–581,61	ВеСО3(к)	–944,75
СаО(к)	–604,20	СаСО3(к)	–1128,75
ВаО(к)	–528,40	ВаСО3(к)	–944,75
СО2(г)	–393,50

.

35. Вычислите ΔH⁰, ΔS⁰ и ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению

Fe₂O₃(к) + 3H₂(г) = 2Fe(к) + 3H₂O(г) .

Возможна ли реакция восстановления Fe₂O₃(к) водородом при а)500 и б) 2000 К? (Табл. 1)

36. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе

2NO(г) + O₂(г)  2NO₂(г).

Ответ мотивируйте, вычислив ΔG⁰ прямой реакции по табличным данным:

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
NO(г)	+90,37	210,20
О2(г)	0	205,03
NO2(г).	+33,5	240.46

37. Вычислите ΔH⁰, ΔS⁰ и ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению

ТiO₂(к) + 2C(к) = Ti(к) + 2CO(г).

Возможна ли реакция восстановления TiO₂ углеродом при а)1000 и б) 3000 К? (Табл. 1)

38. На основании стандартных теплот образования и абсолютных энтропий соответствующих веществ вычислите ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению

С₂Н₄(г) + 3О₂(г) = 2СО₂(г) + 2Н₂О(ж).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

39. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления Fe₃O₄(к), протекающей по уравнению

Fe₃O₄(к) + СО(г) = 3FeO(к) + СО₂(г); ΔH⁰ = + 34,55 кДж.

(Воспользуйтесь данными таблицы 1).

40. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению:

PCl₅(к) = PCl₃(к) + Cl₂(г); ΔH⁰ = + 92,59 кДж.

Ответ получите, рассчитав температуру из ΔG⁰ реакции (по табличным данным):

Вещества	ΔH0,кДж/моль	S0,Дж/(моль·К)
PCl3(к)	–306,47	311,66
PCl5(к)	–399,42	352,71
Cl2(г)	0	222,95

41. Какие процессы называются экзотермическими и эндотермическими? Приведите

примеры таких реакций.

42. Что является тепловым эффектом реакции?

43. В каких единицах обычно измеряют тепловой эффект химической реакции?

44. Чем отличаются термохимические уравнения реакций от обычных химических реакций

45. Как записывается I закон термодинамики?

46. Чем выражается тепловой эффект: а) при V = const ; б) при P = const?

47. Что называется внутренней энергией и какова ее размерность?

48. Возможно ли экспериментальное определение величины внутренней энергии?

49. Что называется энтальпией и каков ее физический смысл?

50. Каковы знаки ΔH⁰ в экзо- и эндотермических реакциях?

51. Какие условия определяют стандартное состояние?

52. Что является теплотой образования и какова ее размерность?

53. Как формулируется закон Гесса?

54. Какое следствие вытекает из закона Гесса?

55 Приведите примеры применения закона Гесса.

56. Что называется энтропией, каково ее изменение в самопроизвольно протекающих процессах?

57 . Каков физический смысл энтропии?

58. От каких факторов зависит энтропия и какова ее размерность?

59. Как , используя следствие из закона Гесса рассчитать ΔS⁰ реакции?

60. В чем состоит принцип Бертло и всегда ли он справедлив?

61. Написать выражение для изобарно-изотермического потенциала.

62. Как рассчитать ΔG⁰ реакции и какова ее размерность?

63. Напишите выражение для свободной энергии Гельмгольца. Для каких условий применимо это уравнение ?

64. При каком значении ΔG⁰ реакции протекание реакции возможно?

65. Чему равняется ΔH⁰ и ΔG⁰ образования простых веществ ?

66. Как рассчитывается константа равновесия по значению ΔG⁰ реакции?