Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение. На основании следствия закона Гесса, пользуясь табличными значениями величин стандартных энтальпии и энтропии для участников и продуктов реакции






На основании следствия закона Гесса, пользуясь табличными значениями величин стандартных энтальпии и энтропии для участников и продуктов реакции, реакции рассчитаем и :

= ( CaO + CO2) - CaCO3 =

= -636 + (-394) - (-1207) = 177 кДж.

= ( CaO + CO2) - CaCO3 = 40 + 214 - 93 = 161 Дж/K.

Расчеты показывают, что реакция является эндотермической (DН> 0) и сопровождается увеличением энтропии (DS> 0). Следует заметить, что большинство реакций разложения, как правило, являются эндотермическими. Возрастание энтропии объясняется, во-первых, увеличением числа частиц, а, во-вторых, образованием газообразного продукта. Исходя из полученных значений искомых величин следует, что энтальпийный фактор препятствует протеканию реакции, а энтропийный, наоборот, способствует. Движущая сила процесса обеспечивается ростом энтропии.

Стандартную энергию Гиббса реакции найдем из соотношения:

= - T× = 177 кДж - 298K ∙ 0, 161 кДж/К =

129 кДж.

> 0

Это означает, что при стандартных условиях реакция в прямом направлении не протекает. Реакцию можно осуществить, если повысить температуру. В этом случае энтропийный фактор будет превышать энтальпийный фактор и энергия Гиббса будет иметь отрицательное значение.

Минимальная температура, отвечающая состоянию равновесия будет найдена при условии:

= 0, тогда

Т =

= Т∆

Травн. =

5.7. Вопросы и упражнения по теме

«Энергетика химических реакций».

1. При стандартных условиях теплота образования равна нулю для:

1) водорода;

2) воды;

3) пероксида водорода;

4) хлорида алюминия.

2. Реакция, уравнение которой

N2 + O2 = 2NO – Q, (+Δ H)

относится к реакциям:

1) эндотермического соединения;

2) экзотермического соединения;

3) эндотермического разложения;

4) экзотермического разложения.

3. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены эндотермические реакции.

1) 1/2 N2 + O2 = NO2; = 33, 5 кДж/моль.

2) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3; = -46 кДж/моль.

4) 1/2 N2 + 1/2 O2 = NO; = 90 кДж/моль.

8) H2 + 1/2 O2 = H2O; = -286 кДж/моль.

4. При взаимодействии 10 г натрия с водой выделяется 36, 46 кДж теплоты. Какое количество теплоты (в кДж) выделилось, если в результате реакции образовалось 200 г гидроксида натрия?

1) 838; 2) 209, 5; 3) 364, 6; 4) 419.

5. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены эндотермические реакции:

1) горения водорода;

2) разложения воды;

4) горения углерода;

8) горения метана.

6. Известны тепловые эффекты следующих процессов:

2Н2 (г) + 5О2 (г) = 4СО (г) + 2Н2О (ж) D = - 2600 кДж,

Н2О (ж) = Н2О (г) D = 40 кДж.

Какую массу воды (в г), находящейся при температуре кипения, можно испарить за счет теплоты, полученной при полном сгорании 89, 6 л (н.у.) ацетилена?

1) 72; 2) 1170; 3) 2340; 4) 4680.

7. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены определения, неверные для данной реакции:

2NaNO3 (тв) = 2NaNO2 (тв) + O2 (г) – Q ( Δ H> 0)?

1) гомогенная;

2) эндотермическая;

4) реакция соединения;

8) окислительно-восстановительная.

8. Дано термохимическое уравнение:

2SO2 + O2 = 2SO3 + Δ Hр = - 198 кДж.

В результате реакции выделилось 495 кДж теплоты. Какая масса (в г) сернистого газа прореагировала с кислородом?

1) 160; 2) 640; 3) 320; 4) 448.

9. Теплота сгорания ацетилена равна –1300 кДж/моль. Какое количество теплоты (в кДж) выделится при сгорании 1 л ацетилена (в пересчете на н.у.)?

1) 58; 2) 116; 3) 1300; 4) 58000.

10. Основным законом термохимии является закон:

1) Гей-Люссака;

2) Гесса;

3) Авогадро;

4) Пруста.

11. На основании двух термохимических уравнений определите, что устойчивее – алмаз или графит?

С (графит) + O2 = СO2 Δ H =- 393, 8 кДж,

С (алмаз) + O2 = СO2 Δ H =- 395, 7 кДж,

1) графит; 2) алмаз.

12. Какие процессы характеризуются уменьшением энтальпии:

1) горение угля на воздухе,

2) окисление глюкозы в организме,

4) получение негашеной извести обжигом известняка,

8) растворение серной кислоты в воде,

16) испарение хладоагентов (фреон, аммиак) в холодильной установке?

13. Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются:

1) экзотермическими,

2) реакциями горения,

4) эндотермическими,

8) реакциями окисления.

14. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены ответы, соответствующие тепловому эффекту химической реакции:

1) это количество поглощенной или выделенной теплоты в ходе реакции,

2) измеряется в кДж/моль,

4) измеряется в кДж,

8) может принимать только положительное значение.

15. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены отличия термохимических уравнений реакций, от химических уравнений:

1) тепловой эффект реакции,

2) агрегатное состояние исходных и конечных веществ,

4) стехиометрические коэффициенты,

8) знак = вместо знака ®.

16. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены уравнения экзотермических реакций:

1) 2HgO(т) = 2Hg(ж) + O2(ж) Δ Hр = 180 кДж,

2) C(т) + O2(г) = CO2(г) Δ Hр =- 402 кДж,

4) 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(ж) Δ Hр =- 572 кДж

8) CaCO3(т) = CaO(т) + CO2 Δ Hр = 179 кДж.

17. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены термохимические уравнения реакций:

1. 2Al(OH)3(т) = Al2O3(т) + 3H2O(ж),

2. C(т) + O2(г) = CO2(г) Δ Hр =- 402 кДж,

4. H2(г) + Cl2(г) = 2HCl(г) Δ Hр =- 184, 6 кДж,

8. CaCO3(т)= CaO(т) + CO2(г) Δ Hр = 179 кДж.

18. На основании термохимического уравнения

CaCO3(т) = CaO(т) + CO2 Δ H = 179 кДж

вычислите количество теплоты (кДж), необходимое для разложения известняка массой 200 кг Mr(CaCO3) = 100.

1) 358'103,

2) 179'103,

3) 179'102,

4) 3580.

19. Укажите правильно написанное термохимическое уравнение горения серы, если известно, что при сгорании 0, 125 моль серы выделилось 37 кДж теплоты.

1) S + O2 = SO2 Δ Hр =- 148 кДж,

2) S(т) + O2(г) = SO2(г) Δ Hр =- 312 кДж,

3) S(т) + O2(г) = SO2(г) Δ Hр =- 296 кДж,

4) S(т) + O2(г) = SO2(г) Δ Hр =- 592 кДж.

20. На основании приведенных термохимических уравнений

CH4(г) + 2O2(г) = CO2(г) + 2H2O(ж) Δ Hр =- 890 кДж,

2HgO(т) = 2Hg(ж) + O2(ж) Δ H р = 180 кДж

вычислите, сколько граммов метана (CH4) необходимо сжечь, чтобы за счет выделившейся теплоты разложить 4моль HgO.

1) 16, 2) 9, 06, 3) 6, 47, 4) 3, 22.

21. На основании термохимических уравнений

2H2(г) + O2(г) = 2H2O(пар.) Δ Hр = - 484 кДж

2H2(г) + O2(г) = 2H2O(ж) Δ Hр = - 572 кДж

определите верное высказывание:

1) горение H 2 – эндотермический процесс,

2) энергия 2 моль паров воды больше энергии смеси 2 моль H2 и 1 моль O2,

3) энергия 2 моль паров воды на 88 кДж больше энергии 2 моль жидкой воды,

4) при образовании 1 моль жидкой воды выделяется 242 кДж теплоты.

22. Количество теплоты, выделенной или поглощенной в ходе химической реакции, измеряют прибором, называемым:

1) термостатом,

2) калориметром,

3) вискозиметром,

4) термометром.

23. Термохимические уравнения составляются на основе закона:

1) сохранения массы вещества в ходе реакции,

2) постоянства состава вещества,

3) сохранения и превращения энергии,

4) действующих масс.

24. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены сведения, справедливые для теплоты образования:

1) рассчитывается на 1 моль сложного вещества, образованного из простых веществ,

2) принимает только положительное значение,

4) измеряется в кДж/моль,

8) измеряется в тех же единицах, что и теплота сгорания.

25. Укажите номер или сумму условных номеров, под которыми расположены сведения, справедливые для теплоты сгорания:

1) это количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 моль вещества,

2) принимает только положительное значение,

4) измеряется в кДж,

8) измеряется в тех же единицах, что и теплота образования.

26. Тепловой эффект и теплота сгорания численно равны в реакции:

1) C(т) + O2(г) = CO2(г) Δ Hр = - 402 кДж,

2) 2CO(г) + O2(г) = 2CO2(г) Δ Hр = - 566 кДж,

3) 2SO2 + O2(г) = 2SO3(г) Δ Hр = - 196 кДж,

4) 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(ж) Δ Hр = - 572 кДж.

27. Тепловой эффект реакции численно равен теплоте образования в реакции:

1) N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г) Δ Hр = - 92 кДж,

2) 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(ж) Δ Hр = - 572 кДж,

3) H2(г) + S(т) = H2S(г) Δ Hр = - 20 кДж,

4) 2C(т) + O2(г) = 2CO(г) Δ Hр = - 221 кДж.

28. Теплота сгорания равна теплоте образования в реакции:

1) 4Al(т) + 3O2(г) = 2Al2O3(т) - Δ Hр,

2) C(т) + O2(г) = CO2(г) - Δ Hр,

3) 2СО(г) + O2(г) = 2СO2(г) - Δ Hр,

4) 4P(т) + 5O2 = 2Р2O5(т) - Δ Hр.

29. Сколько теплоты (кДж) выделится при сгорании в кислороде 33, 6 л водорода (н.у.), если известно, что теплота образования паров воды равна 42 кДж/моль:

1) 181, 5, 2) 63, 3) 242, 4) 484?

30. Вычислите значение энтальпии образования CO2 (кДж/моль), если известно, что при сгорании угля выделилось 100, 5 кДж теплоты и образовалось 11 г CO2. Mr(CO2) = 44

1) -603, 2) -201, 3) -40, 2, 4) -402.

31. Вычислите величину изменения энтальпии в реакции сгорания (кДж/моль), если известно, что при сжигании 135 г Al выделяется 7910 кДж теплоты. Ar(Al) = 27

1) -316, 4, 2) -3164, 3) -4164, 4) -1582.

32. На основании термохимического уравнения

C(т) + O2(г) ® CO2(г) Δ Hр = - 402 кДж

вычислите массу (г) образовавшегося CO2, если известно, что при этом выделилось 80, 4 кДж теплоты. Mr(CO2) = 44.

1) 2, 2, 2) 4, 4, 3) 8, 8, 4) 44.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.