Ю.М. Коренев и др. - Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями (1114426), страница 4
Текст из файла (страница 4)
3.2.2. Какая из двух нижеприведенных реакций протекает самопроизвольно в стандартных условиях: 2С1з(г.) + Оз(г.) = 2С!зО(г.) (1) С1з(г.) + Оз(г.) = С1зО(г.) + Оз(г.) (2) Значения термодинамических функций см. в 3.2.1. Для молекулы Оз Яздз —— 205,0 Дж моль ' К '. Возможно ли протекание этих реакций при повышенной температуре? Обязательно ли для ответа на этот вопрос производить количественные расчеты? Ответ мотивируйте. 3.2.3. Для свинца известны два наиболее характерных оксида РЬО и РЬ304.
1) Определите тепловой эффект реакции окисления металлического свинца с образованием РЬз04 в стандартных условиях при 25'С и р(Оз) = 1 атм. 2) Какой из оксидов является основным продуктом окисления металлического свинца кислородом (р = 1 атм) в стандартных условиях при 300 и 600'С? РЪ(кр.) Оз(г.) РЬО(кр.) РЬзОе(кр.) ГауНззз, кДж моль ~ 0 0 — 219,4 -723,9 Яэз, Дж ° моль ' К ' 64,8 205,0 66,2 211,4 3.2.4.
Для меди известны два наиболее характерных оксида СиО и СпзО. 1) Определите тепловой эффект реакции окисления СпдО до СпО в стандартных условиях при 25'С и р(Од) = 1 атм. 2) Какой из оксидов является основным продуктом окисления металлической меди в стандартных условиях при 500 и 1200' С? Сп(кр.) Од(г.) СпдО(кр.) СпО(кр.) Ь7Нддд, кДж моль ' 0 0 -173,3 — 162,0 Яддд, Дж моль 1 К ' 33,2 205,0 93,0 42,6 3.2.5.
Напишите уравнения (по крайней мере, четыре) возможных реакций восстановления оксида ртути(11) оксндом азота(11) до металлической ртути. Используя приведенные ниже данные и написанные уравнения реакций, покажите, является ли образование оксида азота(1Ч) более предпочтительным, чем образование азота и кислорода в стандартных условиях. Н80(кр.) НО(г.) НОд(г.) Нд(г.) Од(г) Н8(ж.) Ь7Ндде, кДж моль 1 — 90,8 90,4 ЗЗ,З 0 0 0 Яддд, Дж моль 1 К ' 73,2 210,6 239,8 153,1 205,0 76,1 Ндб(г.) Нгбе(г.) НгТе(г.) НС!(г.) Н1(г.) 1д(г.) Ь70~дд, кДж ° моль ' — 34,0 20,0 85,0 — 95,0 1,3 — 140,0 Кристаллические Я, Яе и Те находятся в устойчивьпс при 298 К мо- дификациях. 3.2.7. Определите, при каких температурных условиях возможно самопроизвольное протекание следующих реакций: ЗЯОд(г.) + 2НдО(г.) = Я(кр.) + 2НдЯОд(ж.) (1) ЗЯеОд(г.) + 2НдО(г.) = Яе(кр.) + 2НдбеОе(ж.) (2) 24 Глава 3.
Химическая термодинамика 3.2.6. Будут ли протекать следующие реакции при 298 К: Ндб(г.) + С!д(г.) = 2НС1(г.) + Я(кр.) Ндб(г.) + 1д(г.) = 2Н1(г.) + Я(кр.) Ндбе(г.) + С1д(г.) = 2НС1(г.) + Яе(кр.) Ндбе(г.) + 1д(г.) = 2Н1(г.) + Яе(кр.) НдТе(г.) + С1д(г.) = 2НС!(г.) + Те(кр.) НдТе(г.) + 1д(г.) = 2Н1(г.) + Те(кр.) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3.2. Направление я полнота протекания реакции 25 Бе02(г.) — 127 265 Н20(г.) Б(кр.) -242 0 189 32 802(г.) — 297 219 ~-~уН2981 кдж ' моль 298, Дж моль К 88(кр ) Н2804(ж.) Н28804(ж,) 0 -815 -532 42 157 160 ЬуН2~98, кДж моль 5298, Дж' моль ' К 2 Как нужно изменить условия процесса, чтобы в тех же темпера- турных условиях протекала обратная реакция? 3.2.8. Газовую смесь, содержащую по 200 кг азота и водорода, сжали при 100'С и 3 МПа до давления 28 МПа.
Рассчитайте константу равновесия К8, где х — мольные доли компонентов газовой смеси, если в газовой смеси содержится 31 кг аммиака. 3.2.9. Вычислите Кр при стандартных условиях в следующих си- стемах: РС)8(г.) РС12(г.) + С!2(г.) (1) А8С!8(г ) А8С12(г.) + С!2(г.) (2) А8С!8(г.) А8С!8(г.) С)2(г.) РС!2(г.) РС!8(г.) ЬуН298, кДж - моль ' — 299 — 500 0 — 279 — 592 Я98, Дж моль 2 К ~ 340 327 223 312 324 3.2.11. Определите среднее значение энтальпии реакции М8СО2(кр.) = СО2(г.) + М60(кр.) если давление пара СО2 при 490'С равно 79 кПа, при 540'С 966 кПа.
3.2.12. Степень диссоциации РС18 при 200'С и общем давлении в системе 1 атм равна 0,49, при 250'С и таком же давлении 0,80. Рассчитайте среднее значение энтальпии реакции диссоциации РС!8(г.) РС!8(г.) + С12(г.) 3.2.10. Вычислите давление насьпценного пара спирта при стандартных условиях. ЬуН~98[С2Н8ОН(ж.)] = -277,6 кДж моль ~ ЬуН298[С2Н80Н(г.)] = — 235,4 кДж моль ~ Я298[С2Н8ОН(ж.)] = 161 Дж моль '. К ' Я298[СгН8ОН(г.)] = 282 Дж моль ' К ' 26 Глава 3.
Химическая термодинамика 3.2.13. Зависимость константы равновесия реакции разложения сульфурилхлорида БОзС)з(г) БОз(г.) + С!з(г.) от температуры (200 — 400'С) описывается уравнением !8К = 17,0 — 8500(Т. Определите степень диссоциации сульфурилхлорида при температуре 500 К и давлении 1 атм.
3.2.14. Зависимость константы равновесия реакции термического разложения хлорида сурьмы(Ъ') ЯЬС1з(г.) БЬС!з(г.) + С!з(г.) от температуры (в интервале 120 — 420'С) описывается уравнением: !8Кр — — 31,5 — 125ЩТ. При какой температуре степень диссоциации хлорида сурьмы(Ъ') при давлении в системе 4,56 атм составит 0,829? 3.2.15.
Вычислите константы равновесия реакций термической диссоциации молекул галогенов при 1000 К и стандартном давлении, если степень термической диссоциации (в долях единицы) для каждой Реакции Гз 2Г составлЯет 3,5 10 ~ (С(з), 2,3 10 з (Вгз) и 2,8 10 з (1з). 3.2.17. Запишите уравнение реакции термического разложения нитрата свинца.
При какой температуре общее давление в системе равно 1 атм? РЬ(НОз)з(кр.) РЬО(кр.) ЫОз(г.) Оз(г.) Ь? Нззз, кДж моль ~ — 452,00 -218,60 34,19 0 68 240 205 3.2.18. Запишите уравнения реакций термического разложения нитратов цинка и магния. При какой температуре для каждого нитрата общее давление в системе равно 1 атм? Еп(ЫОз)з(кр.) ХпО(кр.) М8(Ь!Оз)з(кр.) 07Нзезз, кДж моль ' — 484,00 — 350,46 — 789,60 43 164 М80(кр.) ЫОз(г.) Оз(г.) -601,50 34,19 0 27 240 205 '5/Нззз кДж.
моль з ~ззз) Дж моль . К-1 3.2 16. Запишите уравнение реакции термического разложения нитрата меди. При какой температуре общее давление в системе равно 1 атм? Сп(НОз)з(кр ) СпО(кр ) Ь!Оз(г) Оз(г) Ь?Нзезз, кДж моль ~ — 340,0 — 162,0 34,2 0 Яззз, Дж.моль ' К ' 191 43 240 205 3.2. Направление и полнота протекания реакции 27 3.2.19. Запишите уравнения реакций термического разложения сульфатов кальция и меди. Оцените возможность протекания написанных реакций при стандартных условиях и 298 К. Саз04(кр.) СаО(кр.) СиБОд(кр.) -1431,0 -635,5 -770,9 106,5 39,7 109,0 ЬгНгдд, кДж.
моль ' згдд Дж' моль ' К ' СпО(кр.) ЯОг(г.) Ог(г.) 711Нгдд~ кДЖ ' моль — 162 0 — 296 9 0 5'дд, Дж моль-1 К ' 42,6 248,1 205,0 При какой температуре общее давление в соответствующих системах равно 1 атм? 3.2.20. При повышенной температуре оксид меди(11) разлагается на воздухе с образованием металла и кислорода. Рассчитайте минимальную температуру, при которой СиО начинает разлагаться на воздухе (содержание кислорода 20 об.%) при стандартном давлении. Термодинамические данные приведены в 3.2.4. 3.2.21. Определите температуру разложения гидрокарбоната натрия, при которой общее давление в системе равно 1 атм.
Устойчив ли гидрокарбонат натрия прн стандартных условиях? Рассчитайте давление СОг(г.) над МаНСОг при 200'С. НгО(г.) ХаНСОг(кр.) СОг(г.) ХагСОг(кр.) ЬтНгдд, кДж моль ' -241,8 -947,7 -393,5 -1131,0 8гдд, Дж моль ' К ' 188,7 102,0 213,6 136,4 3.2.22. Определите температуру разложения хлорида аммония, при которой общее давление в системе равно 1 атм. Устойчив ли хлорид аммония при стандартных условиях? Рассчитайте давление аммиака в системе при 400'С. ХН4С1(кр.) гчНг(г) НС1(г.) ЬГНгдд, кДж моль ' -314,4 -46,2 — 92,4 8гдд, Дж. моль ' К ' 95,9 192,6 186,9 3.2.23. Определите температуру разложения нитрата серебра, при которой общее давление в системе равно 1 атм.
Рассчитайте давление кислорода над нагретым до 450'С нитратом серебра. А8?40д(кр.) А8(кр.) ХОг(г.) Ог(г.) Ь|Нгдд, кДж. моль ~ -124,6 0 34,2 0 огдд, Дж ° моль ~. К ~ 141,0 42,6 240,2 205,0 28 Глава 3. Химическая термодинамика геО(кр.) + Нэ(г.) — Ее(кр.) + НэО(г.) 3.2.24. Определите: 1) тепловой эффект прямой реакции в стандартных условиях при 298 К; 2) направление реакции в стандартных условиях при 298 К; 3) константу равновесия Кр (Т = 298 К); 4) направление реакции в стандартных условиях при 1000 К; 5) температуру начала самопроизвольного протекания реакции в стандартных условиях.
геО(кр.) се(кр.) Нэ(г.) НэО(г.) Ь7Нэее, кДж моль ' — 266 0 0 -242 Яэе, Дж моль ' ° К 1 57 27 131 189 3.2.25. СпС1(кр.) + 1/2Нэ(г.) Сп(кр.) + НС)(г.) Определите: 1) тепловой эффект прямой реакции в стандартных условиях при 298 К; 2) направление реакции в стандартных условиях при 298 К; 3) константу равновесия Кр (Т = 298 К); 4) направление реакции в стандартных условиях при 1000 К; 5) температуру начала самопроизвольного протекания реакции в стандартных условиях. СпС1(кр.) Сп(кр.) Нэ(г.) НС1(г.) ЬуН~эе, кДж моль ' — 136 0 0 — 92 атее, Дж.моль '-К ' 87 33 131 187 СггОэ(кр.) + ЗНэ(г.) 2Сг(кр.) + ЗНэО(г.) (1) МпОэ(кр.) + 2Нэ(г.) Мп(кр.) + 2НэО(г.) (2) геэОэ(кр.) + ЗНт(г.) 2Ре(кр.) + ЗЛО(г.) (3) Определите: 1) тепловой эффект прямой реакции в стандартных условиях прн 298 К; 2) направление реакции в стандартных условиях при 298 К; 3) константы равновесия Кр (Т = 298 К); 4) направление реакции (1) при 2000 К и реакций (2) и (3) при 1000 К в стандартных условиях; 3.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
