Тема 4. Основы химической термодинамики

61. Восстановление Fe₂O₃ водородом протекает по уравнению: Fe₂O₃(к) + 3Н₂(г) = Fe(к) + 3Н₂O(г); DH = - 96,61 кДж. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энт­ропии DS = 0,1387 кДж/К? При какой температуре начинается восста­новление Fe₂O₃?

62. Вычислите ∆Н, ∆S и ∆G реакции, протекающей по уравнению: TiO_2(к) + 2C_(к) = Тi_(к) + 2CO_(г). Возможна ли реакция восстановления TiO₂ углеродом при температурах 1000 и 3000К?

63. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция, протекающая по уравнению: Н₂(г)+СО₂(г)=СО(г)+Н₂О(ж); DH = -2,85 кДж? Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствую­щих веществ, определите DG этой реакции.

64. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стан­дартных энтропий соответствующих веществ вычислите DG в реакции:

СO₂(г)+4Н₂(г)=СH₄(г)+2Н₂O(ж). Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

65. Определите DG° реакции, протекающей по уравнению: 4NH₃(г)+5O₂(г)=4NO(г)+6Н₂О(г). Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования и абсо­лютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?

66. Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравне­нию: Н2(г) + S(ромб) = H₂S(г); DH° = -20,15 кДж. Исходя из значений S° соответствующих веществ, вычислите DS и DG для этой реакции. Возможно ли образование H₂S из простых веществ в стандартных условиях?

67. Уменьшится или увеличится энтропия при переходе: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите DS для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях.

68. Вычислите DG для следующих реакций:

а) 2NaF(к)+Cl₂(г)=2NaCl(к)+F₂(г); б) PbO₂(к)+2Zn(к)=Pb(к)+2ZnO(к).

Можно ли получить фтор по реакции (а) и восстановить PbO₂ цинком по реакции (б)?

69. При какой температуре наступит равновесие системы: 4HCl(г)+O₂(г)=2H₂O(г)+2Cl₂(г); DH = -114,42 кДж? Хлор или кислород в этой системе является более сильным окислителем и при каких температурах?

70. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению Fe₃O₄(к)+CO(г)=3FeO(к)+CO₂(г). Вычислите и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равна величина ∆S в этом процессе?

71.Реакция горения ацетилена идет по уравнению С₂Н₂(г) + 5/2O₂(г) = 2CO₂(г) + H₂O(ж). Вычислите ∆Н и ∆S. Объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции.

72. Уменьшается или увеличивается энтропия при переходах: а) воды в пар; б) графита в алмаз? Почему? Вычислите ∆S для каждого превращения. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях. 73. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция Н₂(г)+CO₂(г)=CO(г)+H₂O(ж); ∆Н= -2,85 кДж? Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите ∆G этой реакции. 74. Будет ли протекать данная химическая реакция при стандартных условиях: 2NO(г)+O₂(г)=2NO₂(г)? Ответ мотивируйте, вычислив ∆G реакции.

75. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите ∆G реакции, протекающей по уравнению: NH₃(г)+HCl(г) = NH₄Cl(к). Может ли эта реакция при стандартных условиях идти самопроизвольно?

76. При какой температуре наступит равновесие в системе: СО(г)+2H₂(г)↔CH₃OH(ж); ∆Н=-128,05кДж?

77. При какой температуре наступит равновесие в системе: СН₄(г)+CO₂(г)↔2CO(г)+2H₂(г); ∆Н=+247,37кДж?

78. Какие из карбонатов: ВеСО3, CaCO3 – можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО2? Вывод сделайте, вычислив ∆G реакций.

79. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ∆G реакции, протекающей по уравнению: С₂Н₄(г)+3O₂(г)=2CO₂(г)+2H₂O(ж).

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? 80. Вычислите, при какой температуре начнется диссоциация пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению: PCl₅(г) = PCl₃(г) + Cl₂(г); ∆Н = +92,59 кДж.