Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Химическое сродство
Задания
1. Энтальпии образования Н298 оксида(II) и оксида(IV) азота соответственно равны +90,37 кДж и +33,85 кДж. Определите S298 и G298 для реакций
получения NO и NO2 из простых веществ. Можно ли получить эти оксиды при
стандартных условиях? Какой из оксидов образуется при высокой температуре?
Почему? Ответ: +11,94 Дж/(моль К); –60,315 Дж/(моль К); +86,81 кДж;
+51,82 кДж.
2. При какой температуре наступит равновесие системы 4HCI (г)+О2 (г) 2Н2О (г) + 2С12 (г); H = –114,42 кДж?
При каких температурах хлор или кислород в этой системе является более
сильным окислителем? Ответ: 891 К.
3. Восстановление Fe3О4 оксидом углерода идет по уравнению
Fe3O4 (к) + СО (г) 3FеO (к) + СО2 (г).
Вычислите G298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно S298 в этом процессе? Ответ: +24,19 кДж; +31,34 ДжК.
4. Реакция горения ацетилена идет по уравнению
С2Н2 (г) + 5/2О2 (г) = 2СО2 (г) + Н2О (ж)
Вычислите G298 и S298. Объясните уменьшение энтропии в результате
этой реакции. Ответ: –1235,15 кДж; –216,15 ДжК.
5. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в
пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите S298 для каждого превращения.
Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.
Ответ: а) 118,78 Дж/(моль К); б) –3,25 Дж/(моль К).
6. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция Н2 (г) + СО2 (г) = СО (г) + Н2О (ж); H = –2,85 кДж
Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите G298 этой реакции.
Ответ: +19,91 кДж.
7. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе 2NO (г) + O2 (г) 2NO2 (г)
Ответ мотивируйте, вычислив G298 прямой реакции.
Ответ:–69,70 кДж.
8. Исходя из значений стандартных энтальпий образования и абсолютных
стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите G298 реакции, протекающей по уравнению NH3 (г) + HCl (г) = NH4CI (к)
Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?
Ответ: –92,08 кДж.
9. При какой температуре наступит равновесие системы
CO (г) + 2Н2 (r) СH3OH (ж); Н = –128,05 кДж
Ответ: 385,5 К.
10. Эндотермическая реакция взаимодействия метана с диоксидом углерода протекает по уравнению СH4 (г) + СO2 (г) = 2СО (г) + 2Н2 (г); H = + 247,37 кДж
При какой температуре начнется эта реакция? Ответ: 961,9 К.
11. Определите G298 реакции, протекающей по уравнению
4NH3 (г) +5O2 (r) = 4NO (г) + 6Н2О (г)
Вычисления сделайте на основании стандартных энтальпий образования и
абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли этареакция при стандартных условиях? Ответ: –957,77 кДж.
12. На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите G298 реакции, протекающей по уравнению СО2 (г) + 4Н2 (г) = СН4 (г) + 2H2O (ж)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Ответ: –130,89 кДж.
13. Вычислите изменение энтропии в реакции образования аммиака из азота и водорода. При расчете можно исходить из S 298 соответствующих газов, так
как S с изменением температуры изменяется незначительно. Чем можно объяснить отрицательные значения S?
Ответ: –198,26 кДж/(моль К).
14. Какие из карбонатов: ВеСО3, CaCO3 или ВаСО3 можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с CO2? Какая реакция идет
наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив G298 реакций.
Ответ: +31,24 кДж; –130,17 кДж; –216,02 кДж.
15. На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите G298 реакции, протекающей по уравнению СО (г) + ЗН2 (г) = СН4 (г) + Н2О (г)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Ответ: –142,16 кДж.
16. Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравнению
Н2 (г) + S (ромб.) = H2S (г); H = –20.15 кДж
Исходя из значений S 298 соответствующих веществ, определите S 298 и G
298 для этой реакции.
Ответ: +43,15 ДжК); –33,01 кДж.117. На основании стандартных энтальпий образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ
вычислите G 298 реакции, протекающей по уравнению
С2Н4 (г) + 3О2 (г) = 2СО2 (г) + 2Н2О (ж)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Ответ: –1331,21 кДж.
18. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления
Fe3O4, протекающая по уравнению Fe3О4 (к) + СО (г) = 3FeO (к) + СО2 (г); H = +34,55 кДж
Ответ: 1102,4 К.
19. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению PCI5 (г) = PCI3 (г) + Cl2 (г): H = +92,59 кДж
Ответ: 509 К.
20. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:
2СН4 (г) = C2H2 + ЗН2 (г)
N2 (г) + ЗН2 (г) = 2NH3 (г)
С(графит) + О2 (г) = СО2 (г)
Почему в этих реакциях S 298 >0; <0; 0? Ответ: 220,21 ДжК;
–198,26 ДжК; 2,93 ДжК.
Ссылка на первоисточник:
https://madoinst.ru/
