Задачи по "Химии"

9. Вычислите стандартную энтальпию образования пропана (С3H8), если известно, что при сжигании 11,0 г этого газа образуются H2O(ж), CO2(г) и выделилось 555 кДж тепла.

Ответ: [pic 1]

Решение:

Записываем уравнение реакции сжигания пропана.

[pic 2]

Согласно следствию из закона Гесса, тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции. В данном случае

[pic 3][pic 4]

Тепловой эффект относится к 1 моль вещества, вступающего в реакцию.

Количество вещества равно отношению массы вещества к молярной массе вещества.

[pic 5]

Молярная масса пропана равна.

[pic 6]

Находим тепловой эффект данной реакции

[pic 7]

Используя табличные значения [pic 8] исходных веществ и продуктов реакций, находим стандартную энтальпию образования пропана

[pic 9][pic 10][pic 11]

[pic 12]

29. Рассчитайте [pic 13] и [pic 14] следующей реакции:

[pic 15]

Возможно ли протекание этой реакции при стандартных условиях? Изменится ли направление реакции: а) при нагревании; б) при охлаждении? При каких температурах данная реакция может протекать самопроизвольно?

Ответ: [pic 16] [pic 17] [pic 18]

Решение:

Чтобы определить, возможно ли протекание реакции, необходимо вычислить изменение энергии Гиббса (изобарно-изотермического потенциала) ΔG данной реакции. Самопроизвольно протекающие процессы идут в сторону уменьшения изменения энергии Гиббса. Если ΔG<0, протекание прямой реакции возможно, если ΔG>0, то прямая реакция самопроизвольно протекать не будет. Связь изменения энергии Гиббса с изменениями энтальпии и энтропии реакции

[pic 19]

Энтропия (S) и энтальпия (H) являются функциями состояния, то есть их изменения (ΔS, ΔH) являются разностью конечного и начального состояний системы. Находим изменение энтропии реакции при стандартных условиях, используя табличные значения изменений энтальпий исходных веществ и продуктов реакции.

[pic 20]

[pic 21][pic 22]

Находим изменение энтропии реакции при стандартных условиях, используя табличные значения абсолютных энтропий исходных веществ и продуктов реакции.

[pic 23]

[pic 24]

Находим изменение энергии Гиббса данной реакции при стандартных условиях.

[pic 25]

Поскольку [pic 26], то протекание данной реакции при стандартных условиях возможно.

Согласно правилу (принципу) Ле Шателье, если на систему, находящуюся в состоянии динамического равновесия, воздействовать извне путем изменения какого-либо параметра, влияющего на равновесие, то равновесие смещается в том направлении, которое способствует восстановлению первоначального состояния системы.

Данная реакция протекает с выделением теплоты ([pic 27]), поэтому в соответствии с правилом Ле Шателье

а) При нагревании скорость обратной реакции увеличится, направление реакции может измениться.

б) При охлаждении направление реакции не изменится.

Находим температуру начала реакции.

[pic 28]

При температурах ниже 463,5 К данная реакция может протекать самопроизвольно.

Ответ: [pic 29] [pic 30] [pic 31]

49. Реакция H2 + 2ICl = I2 + 2HCl протекает в две стадии:

1) ICl + H2 ↔ HI + HCl (медленная)

2) ICl + HI ↔ I2 + HCl (быстрая)