Задачи для самостоятельной работы

1. Сжигание 1 моль глюкозы при 298 К и 101,325 кПа дает 2801,69 кДж тепла.

C₆H₁₂O_6(т) + 6O_2(г) 6CO_2(г) + H₂O_(г)

Рассчитать стандартную теплоту образования глюкозы, т.е. тепловой эффект реакции

6C_(гр) + 6H₂ + 3O₂ C₆H₁₂O₆

2. При сгорании 1 г бензойной кислоты в калориметре постоянного объема по данным эксперимента, выделилось 26,4 кДж теплоты:

2C₆H₅COOH_(т) + 15O_2(г) 14CO_2(г) + H₂O_(ж)

Определить мольную теплоту сгорания бензойной кислоты при 300 К и 101,325 кПа.

3. Теплота сгорания сахарозы по реакции (1) 5650 кДж/моль

C₁₂H₂₂O_11(т) + 12O_2(г) 12CO_2(г) + 11H₂O_(г) (1)

Теплота сгорания водорода (2) 393 кДж/моль

H₂ + 0,5O₂ H₂O_(ж) (2)

Вычислить теплоту образования сахарозы. Вывести общую формулу расчета теплот образования из теплот сгорания.

4. По тепловым эффектам реакций определить расход теплоты на разложение 5 кг карбоната натрия на оксид натрия Na₂O и оксид углерода CO₂:

Na₂O₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + CO₂; ΔH⁰₂₉₈ = 81,3кДж

Na₂O + SiO₂ = Na₂SiO₃ ΔH⁰₂₉₈ = –243,5 кДж

5. Интегральная теплота растворения соли NH₄Cl ΔH_раств=15,11 кДж/моль. При растворении 1,473 г соли в 528,5 г воды температура понизилась на 0,174 ⁰. Удельная теплоемкость раствора 4,11 Дж/г·град. Определить тепловую константу калориметра.

6. Интегральная теплота растворения MgSO₄ для 0,14 моляльного раствора ΔH⁰_раств = –85,06 кДж/моль. Теплота гидратации соли по уравнению

MgSO₄ + 7H₂O = MgSO₄·7H₂O

Составляет ΔH⁰_гидр = –101,2 кДж/моль. Определить теплоту растворения кристаллогидрата.

7. Рассчитать тепловой эффект получения этилового эфира аминобензойной кислоты (полупродукта при получении анестезина) при стандартных условиях по уравнению реакции

_{4C2H5O–CO–C6H4NO2 + 9Fe + 4H2О = 4C2H5O–CO–C6H4NH2 + 3Fe3O4}

ΔH, кДж/моль
C9H9NO4	H2O(ж)	C9H11NO2	Fe3O4
-463,2	-285,8	-1759,0	-1068

8. Константа равновесия ферментативного превращения L-аспартата с образованием фумарата и иона аммония при 39 °С равна 1,6·10^–2, а при 29 °С равна 0,74·10^–2. Вычислите ΔH⁰ и ΔG⁰ реакции в этом температурном интервале.

9. Определить тепловой эффект химической реакции при 323 К, приняв, что теплоемкость участников реакции не зависит от температуры (ΔC_p= const = ΔC₂₉₈).

4NH_3(г)+3O_2(г)=2N₂₍₂₎+6H₂O_(г)

10. Рассчитать изменение изобарно-изотермического потенциала при 500 К в трех приближениях для реакции:

CO_(г) + 3H_2(г) = CH_4(г) + H₂O _(г)

11. Для реакции гидролиза АТФ при 36 °С и физиологических значениях рН ΔH⁰ = 2,01·10³ кДж/моль, ΔG⁰ = 29,33·10³ кДж/моль. Вычислите ΔS⁰ для тех же условий. Каков смысл того, что ΔS⁰ имеет положительное значение?

12. Константа равновесия реакции (1) при 500 К равна K_p = 2,96·10⁵ (н/м²)^–3. Определить степень диссоциации при этой температуре, если общее давление равно 8,14·10^-5 н/м².

PCl₃ + Cl₂ PCl₅

13. Константа диссоциации N₂O₄ по уравнению

N₂O₄ 2NO₂

при 50 °С равна 0,797·10⁵ н/м². Определить направление процесса при следующих значениях парциальных давлений компонентов. Р = 1,013·10⁵ н/м². ^.Р = 1,013·10⁵ н/м².

Варианты заданий для домашней контрольной работы

Вариант	Реакция	Т1, К	Т2, К	Т3, К
1	СО(г) + 2Н2(г) = СН3ОН(г)	350	500	800
2	4НС1 + О2 = 2Н2О(г) + 2Сl2	650	750	900
3	2C2H5OH = C4H6(г) + 2Н2O(г) + H2	500	700	900
4	2N2 + 6Н2О(г) = 4NН3 + 3O2	800	1000	1300
5	CH4 + NH3 = HCN + 3H2	400	600	900
6	4NO + 6H2O = 4NH3 + 5O2	900	1000	1200
7	С6Н6(г) +3Н2 = C6H12	400	600	800
8	2NO2 = 2NO + O2	500	600	700
9	CH3CHO(г) + H2 = C2H5OH(г)	500	700	900
10	2SО2 + O2 = 2SО3	600	700	800
11	SO2 + Cl2 = SОCl2(г)	300	400	500
12	СО(г) + 3Н2(г) = СН4(г) + Н2О(г)	800	900	1000
13	СО(г) + Сl2(г) = СОС12(г)	350	400	500
14	СO2(г) + Н2(г) = СО + Н2О(г)	1000	1100	1200
15	CO2(г) + 4H2(г) = СH4(г) + 2Н2O(г)	800	900	1000
16	2Н2(г) + 2СO2(г) = 2СO(г) + 2Н2O(г)	500	600	700
17	СН4(г) + СO2(г) =2СО+2Н2	350	500	900
18	С2Н6(г) = С2Н4 + Н2	300	400	500
19	C2H5OH(г) = C2H4(г)+ H2O(г)	300	400	500
20	СО2(г) + 3Н2(г) = СН3ОН(г) + Н2O(г)	500	800	1100