IV. Химическая термодинамика

1. Тепловой эффект реакции Fe₂O_3(к) + 3С_(к) = 2Fe_(к) + 3СО_(г) можно рассчитать используя стандартные энтальпии образования по уравнению:

а) ∆Н⁰ = 2∆Н⁰_Fe + 3∆Н⁰_СО – ∆Н⁰ – 3∆Н⁰_С;

б) ∆Н⁰ = 2∆Н⁰_Fe + 3∆Н⁰_СО;

в) ∆Н⁰ = ∆Н⁰ + 3∆Н⁰_С – 2∆Н⁰_Fe – 3∆Н⁰_СО.

2. Какая из реакций является более эндотермической?

а) Fe₂O_3(к) + 3С_(к) = 2Fe_(к) + 3СО_(г) ∆Н⁰_х.р.= 490,7 КДж;

б) Fe₂O_3(к) + 3Н_2(г) = 2Fe_(к) + 3Н₂О_(г) ∆Н⁰_х.р.= 96,6 КДж;

в) 2FeО_(к) + С_(к) = 2Fe_(к) + СО_2(г) ∆Н⁰_х.р.= 136,1 КДж.

3. Тепловой эффект какой из реакций является стандартной энтальпией образования NO₂:

а) NO_(г) + 1/2 О_{2 (г)} = NO_2(г) ∆Н⁰_х.р.= – 56,8 КДж;

б) 1/2N_{2 (г)} + О_{2 (г)} = NO_2(г) ∆Н⁰_х.р.= 33,5 КДж;

в) N_{2 (г)} + 2О_{2 (г)} = 2NO_2(г) ∆Н⁰_х.р.= 67 КДж.

4. Какая из реакций поставляет организму больше энергии:

а) С₁₂Н₂₂О_11(к) + 12О_2(г) = 12СО_2(г) + 11Н₂О_(ж) ∆Н⁰_х.р.= – 5648 КДж;

б) С₆Н₁₂О_6(к) + 6О_2(г) = 6СО_2(г) + 6Н₂О_(ж) ∆Н⁰_х.р.= – 2815,8 КДж;

в) С₆Н₁₂О_6(к) = 2С₂Н₅ОН_(ж) + 2СО_2(г) ∆Н⁰_х.р.= 30,8 КДж.

5. Определите, какая из реакций протекает самопроизвольно:

а) NO_(г)+1/2О_2(г)= NO_2(г) ∆G⁰_х.р.=-34,9 КДж;

б) N_2(г)+О_2(г)= 2NO_(г) ∆G⁰_х.р.=173,2 КДж;

в) N_2(г)+1/2О_2(г)= N₂O_(г) ∆G⁰_х.р.=104,1 КДж.

6. При какой температуре 373 К, 273К или 298 К вероятна реакция

3CaO_(к) + Р₂О_5(к) = Са₃(РО₄)_2(к), если изменение ∆G⁰ реакции соответственно равно –729,22 КДж , –728,5 КДж и –728,67 КДж?

а) 373 К; б) 273 К; в) 298 К.

7. Количественной мерой неупорядоченности системы является:

а) Энтропия; б) Свободная энергия Гиббса; в) Энтальпия.

8. Не производя вычислений определите, для какой из реакций энтропия будет иметь наибольшее значение

а) 2NH_3(г) = N_2(г) + 3Н_2(г);

б) 2Н₂S_(г) + 3О_2(г) = 2Н₂О_(ж) + 2SО_2(г);

в) 2NH_3(г) + 4О_2(г) = N₂О_5(г) + 3Н₂О_(ж).

9. Какие из водородных соединений: Н₂О_(г), Н₂S_(г), Н₂Sе_(г), можно получить непосредственно из элементов, если энергия Гиббса образования веществ соответственно равны: –228,8 КДж/моль; –33,02 КДж/моль; 71,13 КДж/моль.

а) Н₂О_(г), Н₂S_(г); б) Н₂Sе_(г), Н₂S_(г); в) Н₂Sе_(г), Н₂О_(г).

10. Тепловой эффект реакции 2РН_3(г)+ 4О_2(г) = Р₂О_5(к) + 3Н₂О_(ж) можно рассчитать по уравнению:

а) ∆Н⁰ = ∆Н⁰ + 3∆Н⁰ – 2∆Н⁰ – 4∆Н⁰ ;

б) ∆Н⁰ = 2∆Н⁰ + 4∆Н⁰ + ∆Н⁰ + ∆Н⁰ ;

в) ∆Н⁰ = 2∆Н⁰ + 4∆Н⁰ – ∆Н⁰ – 3∆Н⁰ _.

11. Тепловой эффект реакций в изохорных условиях равен изменению?

а) внутренней энергии; б) энтропии; в) энтальпии.

12. Реакция возможна и идет самопроизвольно при любых температурах, если:

а) ∆Н< 0 ∆S>0 ∆G<0; б) ∆Н> 0 ∆S>0 ∆G>0; в) ∆Н< 0 ∆S>0 ∆G>0.

13. Определите, какая из реакций более экзотермическая:

а) С₂Н_4(г) + 3О_2(г) = 2СО_2(г) + 2Н₂О_(г) ∆Н⁰ = – 1323 КДж;

б) С_(к) + О_2(г) = СО_2(г) ∆Н⁰ = – 393,5 КДж;

в) 2Н_2(г) + О_2(г) = 2Н₂О_(г) ∆Н⁰ = – 483,6 КДж.

14. Вычислить температуру термодинамического равновесия можно по формуле:

а) ; б) ; в) .

15. Какая из этих реакций будет протекать при более низкой температуре:

а) КNO_3(к) = КNO_{2 (к)} + 1/2О_2(г) ∆G⁰ = 111,5 КДж;

б) 2КNO_3(к) = К₂О_(к) + 2NO_2(г) + О_2(г) ∆G⁰ = 696,5 КДж;

в) КNO_3(к) = К_(к) + NO_2(г) + 1/2О_2(г) ∆G⁰ = 444,9 КДж.

16. Какая из реакций протекает самопроизвольно и является экзотермической:

а) 2Н₂О_2(ж) = 2Н₂О_(ж) + О₂ ∆Н⁰< 0 ∆G⁰<0;

б) 3Н_2(г) + N_2(г) = 2NH_3(г) ∆Н⁰< 0 ∆G⁰>0;

в) N₂O_4(г) = 2NO_2(г) ∆Н⁰> 0 ∆G⁰>0.

17. Стандартную энтальпию образования Fe₂O₃ для реакции Fe₂O_{3 (к)} + 3Н_2(г) = 2Fe_(к) + 3Н₂О_(г) можно вычислить по уравнению:

а) ∆Н⁰ = – ∆Н⁰_{реакции} + 3∆Н⁰ + 2∆Н⁰_Fe – 3∆Н⁰ ;

б) ∆Н⁰ = ∆Н⁰_{реакции};

в) ∆Н⁰ = ∆Н⁰_{реакции} + 3∆Н⁰ + 2∆Н⁰_Fe – 3∆Н⁰ .

18. Вычислите энтальпию реакции Fe₂O_3(к) + 3Н_2(г) = 2Fe_(к) + 3Н₂О_(г) можно по уравнению:

а) ∆Н⁰ = 2∆Н⁰_Fe + 3∆Н⁰ – ∆Н⁰ – 3∆Н⁰ ;

б) ∆S⁰ = 2 ∆S ⁰_Fe + 3∆S ⁰ – ∆ S ⁰ – 3∆S ⁰ ;

в) ∆G⁰ =2∆G⁰_Fe + 3∆G⁰ – ∆G⁰ – 3∆G⁰ .

19. Какая термодинамическая функция является мерой направленности реакции:

а) свободная энергия Гиббса; б) энтропия; в) энтальпия.

20. Не производя вычислений, укажите, для какого процесса изменение энтропии положительно:

а) СН₃СООН = СН₃СОО^– + Н⁺;

б). MgO_(к) + Н_2(г) = Mg_(к) + Н₂О_(ж);

в) 4 HCl_(г) + О_2(г) = 2 Cl_(г) + 2Н₂О_(г).