Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Энергетика химических процессов. 1. При соединении 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж




1. При соединении 2,1 г железа с серой выделилось 3,77 кДж. Рассчитать теплоту образования сульфида железа.

2. Найти количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4 л гремучего газа, взятого при нормальных условиях.

3. Определить стандартную энтальпию образования PH3, исходя из уравнения:
2PH3 (г) + 4O2 (г) = P2O5(к) + 3H2O(ж.); ∆H = -2360 кДж/моль

4. Исходя из теплового эффекта реакции
3СaO(к) + P2O5(к) = Сa3(PO4)2(к); ∆H = -739 кДж/моль
исходя из уравнения реакции
СH3OH (ж.) + 3/2 O2(г) = СO2(г) + H2O(ж); ∆H = -726,5 кДж/моль
вычислить ∆H образования метилового спирта.

5. При полном сгорании этилена (с образованием жидкой воды) выделилось 6226 кДж. Найти объем вступившего в реакцию кислорода (н.у.).

6. Водяной газ представляет собой смесь равных объемов водорода и оксида углерода (II). Найти количество теплоты, выделяющейся при сжигании 112 л водяного газа, взятого при нормальных условиях.

7. Сожжены с образованием H2O (г) равные объемы водорода и ацетилена, взятые при одинаковых условиях. В каком случае выделится больше теплоты? Во сколько раз?

8. Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20 до 300oС. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3 кДж/(моль∙К).

9. Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении Fе2О3 металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа.

10. Газообразный этиловый спирт можно получить при взаимодействии этилена С2H4(г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

11. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, исходя из следующих термохимических уравнений:

FeO (к) + СО (r) = Fe (к) + СО2(г); ∆Н = -13,18 кДж.
СО (г) + ½O2(г) = СО2(г); ∆H = -283,0 кДж.
Н2(г) + ½О2(г) = Н2О(г); ∆H = -241,83 кДж.

12. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод СS2(г) Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

13. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО (г) и водородом, в результате которой образуются СН4(г) и Н2О(г). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на нормальные условия?

14. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования NO? Вычислите теплоту образования NO. исходя из следующих термохимических уравнений:

4NН3(г) +5О2(г) = 4NO(r) + 6Н2О(ж); ∆H = -1168,80 кДж.

4NН3(г) +3O2(г) = 2N2(г) + 6Н2O(ж); ∆H = 1530,28 кДж.

15. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия?

16. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования метана? Вычислите теплоту образования метана, исходя из следующих термохимических уравнений:

Н2(г) + ½ О2(г) = Н2О(ж); ∆Н = -285.84 кДж.

С(к) + O2(г) = СО2(г); ∆H = -393,51 кДж.

СН4(г) + 2O2(г) = 2Н2О(ж) + СО2(г); ∆Н = -890,31 кДж.

17. Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования гидроксида кальция? Вычислите теплоту образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:

Са(к) + ½О2(г) = СаО (к); ∆H = -635,60 кДж.

Н2(г) + ½О2(г) = Н2О(ж); ∆Н = -285,84 кДж.

СаО(к) + H2О(ж) = Са(ОН)2(к); ∆Н = -65,06 кДж.

18. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен -3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С6Н6(ж).

19. Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена С2Н2,если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды?

20. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 44,8 л NO в пересчете на нормальные условия.

21. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением: CH3OH(ж) + 3/2O2(г) = CO2(г) + 2H2O(ж). Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплоте паро­образования СН3ОН (ж) равна +37,4 кДж.

22. При сгорании 11,5 г жидкого этилового спирта выделилось 308,71 кДж тепло­ты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования C2H5OH (ж).

23. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением

С6Н6(ж) + 7/2O2(г) = 6СO2(г) + 3Н2O(г). Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота па­рообразования бензола равна +33,9 кДж.

24. Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения 1 моль этана C2H6 (г), в результате которой образуются пары воды и диок­сид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 1 м3 этана в пересчете на нор­мальные условия?

25. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением

4NН3(г) + 3O2(г)= 2N2(г) + 6Н2O(ж); ∆Н = -1530,28 кДж. Вычислите теплоту образования газообразного аммиака.

26. При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа (II).

27. При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделяется 56,053 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С2Н2(г).

28. При получении эквивалентной массы гидроксида кальция из СаО(к) и Н2О(ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования оксида кальция.

 

Химическое сродство

 

29. Вычислите ∆G0298 для следующих реакций:

a) 2NaF(к) + Cl2(г) = 2NaCl(к) + F2(г); б) PbО2(к) + 2Zn(к) = Pb(к) + 2ZnО(к)

Можно ли получить фтор по реакции (а) и восстановить диоксид свинца
цинком по реакции (б)?

30. При какой температуре наступит равновесие системы

4HCl(г) + О2(г) = 2H2O(г) + 2Cl2(г); ∆H = -114.42 кДж? Хлор или кислород в этой системе является более сильным окислителем, и при каких температурах?

31. Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению

3O4(к) + СО(г) = 3FеО(к) + СО2(г). Вычислите ∆G0298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно изменение энтропии ∆S0298 в этом процессе?

32. Реакция горения ацетилена идет по уравнению

С2H2(г) + 5/2O2(г) = 2СO2(г) + Н2O(ж). Вычислите ∆G0298 и ∆S0298. Объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции.

33. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар;

б) графита в алмаз? Почему? Вычислите ∆S0298 для каждого фазового превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических пре­вращениях.

34. 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 этой реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствую­щих веществ, определите ∆G0298 в ходе этой реакции.

35. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе 2NO(г) + О2(г) = 2NО2(г). Ответ мотивируйте, вычислив ∆G0298 прямой реакции.

36. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандарт­ных энтропий соответствующих веществ, вычислите ∆G0298 реакции, протекающей по уравнению NН3(г) + НС1(г) = NН4С1(к). Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?

37. При какой температуре наступит равновесие системы

СО(г) + 2Н2(г) = СН3ОН (ж); ∆H = -128,05 кДж?

38. При какой температуре наступит равновесие системы

СН4(г) + СО2(г) = 2СО(г) + 2Н2(г); ∆H = +247,37 кДж?

39. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G0298 реакции, протекающей по урав­нению 4NН3(г) + 5O2(г) = 4NО(г) + 6H2O(г). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

40. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G0298 реакции, протекающей по уравнению CO2(г) + 4Н2(г) = СН4 (г) + 2Н2О(ж). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

41. Вычислите ∆H0298, ∆S0298 и ∆G0298 реакции, протекающей по уравнению

Fe2О3(к) + 3Н2(г) = 2Fe(к) + 3Н2О (г). Возможна ли реакция восстановления оксида железа (III) водородом при температурах 500 и 2000 К?

42. Какие из карбонатов: ВеСО3 или BаСО3 – можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО2? Какая реакция идет наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив∆G0298 реакций.

43. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G0298 реакции, протекающих по уравнению C2H4(г) + 3Н2(г) = СН4(г) + Н2О(г). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

44. Вычислите ∆H0298, ∆S0298 и ∆G0298 реакции, протекающей по уравнению

TiO2(к) + 2С(к) = Ti(к) + 2СО(г). Возможна ли реакция восстановления диоксида титана углеродом при температурах 1000 и 3000 К?

45. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G0298 реакции, протекающей по уравнению C2H4(г) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 2Н2O(ж). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

46. Определите, при какой температуре начнется реакция восстановления

3О4, протекающая по уравнению:

Fe3O4(к) + CO(г) = 3FeO(к) + CO2(г); ∆H=+34,55кДж.

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

PCl5(г) = PCl3(г) + Cl2(г); ∆H = + 92,59 кДж.

48. Вычислите изменение энтропии для реакций, протекающих по уравнениям:

2СН4(г) = С2Н2(г) + 3Н2(г); N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г); С(гр.) + O2(г) = СО2(г)

Почему в этих реакциях ∆S0298 > 0; < 0; ≈ 0?


Литература

 

1. Мушкамбаров Н.Н. Физическая и коллоидная химия / Н.Н.
Мушкамбаров. М.: Изд-во МИА, 2008. 384с.

2. Краснов К. С. Физическая и коллоидная химия М.: Высшая школа /

К. С. Краснов. 2001. 319 с.

3. Физическая химия: учеб. пособие / Н.В. Архипова, А.И. Варакин, В.В. Ефанова, В.В. Симаков. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. 160 с.

4. Коровин Н.В. Общая химия. Учебник для вузов техн. направл. и спец. / М.: Высшая школа, 2005. 558с.

5. Курс физической химии /под ред. Я.И. Герасимова. М.: Химия, 1979.
314 с.

6. 5 Эткинс П. Физическая химия. М.: Мир, 1980. Т. 1, 580 с.

7. Курс общей химии / Под ред. Н.В. Коровина. М.: Высшая школа, 1989. 383 с.

8. Киреев В.А. Краткий курс физической химии / В.А. Киреев. М.: Высшая школа, 1970, 592 с.

9. Коровин Н.В., Масленникова Г.Н. и др. Курс общей химии / Н.В. Коровин, Г.Н. Масленникова и др. М.: Высшая школа, 1990. 472 с.

10. Базаров И.П. Термодинамика / М.: Высшая школа, 1991. 376 с

11. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии / Н.Л. Глинка. Л.: Химия (Ленинградское отделение), 1987. 704 с.

12. Лабораторные работы по химии / Под ред. Н.В.Коровина. М.: Высшая школа, 1985. 125 с.

13. Практикум по физической химии / Под ред. С.В.Горбачева. М.: Высшая школа, 1974. 92 с.

 

 

Время, отведенное на лабораторную работу

Подготовка к работе 1.0 акад. ч.
Выполнение работы 2.0 акад. ч.
Обработка результатов эксперимента и оформление отчета 1.0 акад. ч.
Итого: 4.0 акад. ч.

 


Приложение

 

Термодинамические константы некоторых веществ

Вещество 0298, кДж/моль DG0298, кДж/моль S0298, Дж/(моль·К)
Ag к     42,69
AgBr к -99,16 -95,94 107,1
AgCl к -126,8 -109,7 96,07
AgI к -64,2 -66,3 114,2
AgF к -202,9 -184,9 83,7
AgNO3 к -120,7 -32,2 140,9
Ag2O к -30,56 -10,82 121,7
Ag2CO3 к -506,1 -437,1 167,4
Al к     28,31
Аl2О3 к -1675,0 -1576,4 50,94
А1(ОН)3 к -1275,7 -1139,72 71,1
А1С13 к -697,4 -636,8 167,0
А12(SO4)3 к -3434,0 -3091,9 239,2
As к     35,1
As2O3 к -656,8 -575,0 107,1
As2O5 к -918,0 -772,4 105,4
Au к     47,65
AuF к -74,3 -58,6 96,4
АuF3 к -348,53 -297,48 114,2
Au(OH)3 к -418,4 -289,95 121,3
AuCl3 к -118,4 -48,53 146,4
В к     5,87
В2О3 к -1264,0 -1184,0 53,85
B2H6 г 31,4 82,8 232,9
Ва к     64,9
ВаСО3 к -1202,0 -1138,8 112,1
Be к     9,54
BeO к -598,7 -581,6 14,10
ВеСО3 к -981,57 -944,75 199,4
Bi к     56,9
BiCl3 г -270,7 -260,2 356,9
BiCl3 к -379,1 -318,9 189,5
Вr2 г 30,92 3,14 245,35
НВr г -36,23 -53,22  
С алмаз 1,897 2,866 2,38
С графит     574,0
СО г -110,5 -137,27 197,4
СО2 г -393,51 -394,38 213,6
COCl2 г -223,0 -210,5 289,2
CS2 г 115,3 65,1 237,8
CS2 ж 87,8 63,6 151,0
C2H2 г 226,75 209,2 200,8
C2H4 г 52,28 68,12 219,4
СН4 г -74,85 -50,79 186,19
C2H6 г -84,67 -32,89 229,5
C6H6 ж 49,04 124,50 173,2
СН3ОН ж -238,7 -166,31 126,7
C2H5OH ж -227,6 -174,77 160,7
СН3СООН ж -484,9 -392,46 159,8
C6H12O6 глюкоза 1273,0 919,5 -
Са к     41,62
СаО к -635,1 -604,2 39,7
CaF2 к -1214,0 -1161,0 68,87
CaCl2 к -785,8 -750,2 113,8
СаС2 к -62,7 -67,8 70,3
Са3N2 к -431,8 -368,6 104,6
Са(ОН)2 к -986,2 -896,76 83,4
CaSO4 к -1424,0 -1320,3 106,7
CaSiO3 к -1579,0 -1495,4 87,45
Са3(РО4)2 к -4125,0 -3899,5 240,9
СаСО3 к -1206,0 -1128,8 92,9
Cl2 г     223,0
НС1 г -92,30 -95,27 186,7
HC1 ж -167,5 -131,2 55,2
HClO ж -116,4 80,0 129,7
Cr к     23,76
Сr2О3 к -1141,0 -1046,84 81,1
Сr(СО)6 к -1075,62 -982,0 359,4
Cs к     84,35
Cs2O к -317,6 -274,5 123,8
CsOH к -406,5 -355,2 77,8
Cu к     33,3
Сu2О к -167,36 -146,36 93,93
CuO к -165,3 -127,19 42,64
Cu(OH)2 к -443,9 -356,90 79,50
CuF2 к -530,9 -485,3 84,5
CuCl2 к -205,9 -166,1 113,0
CuBr к -141,42 -126,78 142,34
CuI2 к -21,34 -23,85 159,0
Cu2S к -82,01 -86,19 119,24
CuS к -48,5 -48,95 66,5
CuSO4 к -771,1 -661,91 133,3
CuCO3 к -594,96 -517,98 87,9
Сu(NО3)2 к -307,11 -11422  
Fe к     27,15
FeCl2 к -341,0 -302,08 119,66
FeCl3 к -405,0 -336,39 130,1
FеСО3 к -744,75 -637,88 92,9
FeO к -263,68 -244,35 58,79
Fe2O3 к -821,32 -740,99 89,96
Fe3O4 к -1117,1 -1014,2 146,2
Fе(ОН)3 к -824,25 -694,54  
FeSO4 к -922,57 -829,69 107,51
GeO к -305,4 -276,1 50,2
GeO2 к -539,74 -531,4, 52,30
H2 г     130,6
H2O г -241,84 -228,8 188,74
H2O ж -285,84 -237,5 69,96
Hg к     76,1
HgCl2 к -230,12 -185,77 144,35
Hg2Cl2 к -264,85 -210,66 185,81
I2 к     116,73
I2 г 62,24 19,4 260,58
HI г 25,94 1,30 206,33
HI ж -158,9 -98,7 24,32
K к     64,35
К2О к -361,5 -193,3 87,0
КОН к -425,93 -374,47 59,41
KNO3 к -492,71 -393,13 123,93
КNО2 к -370,28 -281,58 117,17
K2SO4 к -1433,44 -1316,37 175,73
KHSO4 к -1158,1 -1043,49 187,89
KH к -56,9 -38,49 67,95
Li к     28,03
Li2O к -595,8 -560,2 37,9
LiOH к -487,8 -443,1 42,81
Mg к     32,55
MgO к -601,24 -5696 26,94
Mg(OH)2 к -924,66 -833,7 63,14
MgCO3 к -1096,21 -1029,3 65,69
MnSO4 к -1063,74 -955,96 112,13
N2 г     191,5
N2O г 81,55 103,6 220,0
NO г 90,37 86,69 210,62
NO2 г 33,89 51,84 240,45
N2O3 г -42,7 114,1  
N2О4 г 9,37 98,29 304,3
NH3 г -46,19 -16,64 192,5
HNO3 ж -173,0 -79,91 156,16
NH4C1 к -315,39 -343,64 94,56
NH4OH ж -366,69 -263,8 179,9
Na к     51,42
Na2O к -430,6 -376,6 71,1
NaOH к -426,6 -377,0 64,18
NaCI к -410 -384,0 72,36
Na2CO3 к -1129,0 -1047,7 136,0
Na2SO4 к -1384,0 -1266,8 149,4
Na2SiO3 к -1518,0 -1426,7 113,8
O2 г     205,03
P красный -18,41 -13,81 22,8
P2O5 к -1492 -1348,8 114,5
PCl3 г -277,0 -286,27 311,7
PCl5 г -369,45 -324,55 362,9
НРО3 ж -982,4 -902,91 150,6
Н3РO4 ж -1271,94 -1147,25 200,83
Pb к     64,9
PbO к -217,86 -188,49 67,4
РbО2 к -276,86 -218,99 76,44
PbCl к -359,2 -313,97 136,4
PbSO4 к -918,1 -811,24 147,28
PbS к -94,28 -92,68 91,20
Rb к     76,2
Rb2O к -330,12 -290,79 109,6
RbOH к -41380 -364,43 70,7
S ромб.     31,88
SO2 г -296,9 -300,37 248,1
SO3 г -395,2 -370,37 256,23
H2S г -20,15 -33,02 205,64
H2S ж -39,33 -27,36 122,2
H2SO4 ж -811,3 -724,0 156,9
H2Se г 85,77 71,13 221,3
SiO2 к -8593 -803,75 42,09
SnO к -286,0 -257,32  
SnO2 к -580,8 -519,65 52,34
SrO к -590,4 -559,8 54,4
SrСО3 к -1221,3 -1137,6 97,1
Ti к     30,6
TiO2 к -943,9 -888,6 50,3
H2Te г 154,39 138,48 234,3
Zn к     41,59
ZnO к -349,0 -318,19 43,5
ZnS к -201,0 -198,32 57,7
ZnSO4 к -978,2 -871,75 124,6
           

 


 

 

Тепловые эффекты
химических реакций

 

 

Методические указания
к лабораторной работе по курсу физической химии
для студентов специальностей ЭКЛ, ЭПУ, МТНН

 

 

Составили: Архипова Наталья Викторовна
  Кособудский Игорь Донатович

 

 

Рецензент В.В. Ефанова

 

Корректор Е.В. Григоренко

  Подписано в печать Формат 60х84
Бум. тип. Усл.-печ. л. Уч.-изд.л.
Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно
Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Копипринтер СГТУ, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
       

[1] Все тепловые эффекты, приводимые в таблицах термодинамических величин, относятся к 250С.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-27; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1084 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

4364 - | 4157 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.