Блок 1. Энергетика химических процессов.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2.

По разделу «Энергетика химических процессов. Химическое равновесие».

Варианты заданий выбираются по двум последним цифрам в зачетной книжке (студенческом билете).

Таблица 1. Варианты заданий (блок 1, блок 2, блок 3).

№ варианта	№ заданий
1, 11, 21	1, 11
2, 12, 22	2, 12
3, 13, 23	3, 13
4, 14, 24	4, 14
5, 15, 25	5, 15
6, 16, 26	6, 16
7, 17, 27	7, 17
8, 18, 28	8, 18
9, 19, 29	9, 19
10, 20, 30	10, 20

Блок 1. Энергетика химических процессов.

1. Можно ли при н.у. восстановить РbO_2(к) цинком по реакции: PbO_2(к) + 2Zn_(к) = Pb_(к) + 2ZnO_(к).

2. Подтвердите расчетом, что реакция горения ацетилена в н.у. идет по уравнению: С₂Н_2(г) + 5/2О_2(г) = Н₂О_(ж) + 2СО_2(г) и объясните уменьшение энтропии в результате этой реакции.

3. Возможно ли восстановление Fе₃О₄ оксидом углерода при н.у. по реакции: Fe₃O_4(к) + CO_(г) = 3FeO_(к) + CO_2(г).

4. Прямая или обратная реакция 2NО_(г) + О_2(г) =2NО_2(г) будет протекать при стандартных условиях. Ответ мотивируйте.

5. Может ли реакция NН_3(г) + НCl_(г) = NН₄Сl_(к) при 30°С идти самопроизвольно в прямом направлении. Ответ мотивируйте.

6. Возможна ли реакция 4NН_3(г) + 5О_2(г) = 4NО_(г) + 6Н₂О_(г) при стандартных условиях. Ответ мотивируйте, используя табличные значения S^o соответствующих веществ.

7. Будет ли протекать реакция СО_2(г) + 4Н_2(г) = СН_4(г) + 2Н₂О_(ж) при 27 °С?

8. При какой из температур 500 К или 2000 К будет протекать реакция: Fе₂О_3(к) + 3Н_2(г) = 2Fе_(к) + 3Н₂О_(г)?

9. При какой из температур 1000 К или 3000 К возможна реакция восстановления диоксида титана углеродом: ТiО_2(к) + 2С_(к) = Тi_(к) + 2СО_(г).?

10. Можно ли получить метан СН₄ при 40^о С по реакции: СО(г) + 3Н₂(г) = СН₄(г) + Н₂О(г).

11. Какая из двух реакций а) 2Fе_(к) + Аl₂О_3(к) = 2Аl_(к) + Fе₂О_3(к); или б) СО_(г) + Fе₃О_4(к) = 3FеО_(к) + СО_(г) протекает самопроизвольно при н.у. Ответ мотивируйте.

12. Какая из реакций будет протекать при н.у. Ответ мотивируйте:

а) N_2(г) + 1/2О_2(г) = N₂О_(г); или б) 4НСl _(г) + О_2(г) = 2Сl_2(г) + 2Н₂О_(ж).

13. Восстановление магнетита (Fe₃O₄) до оксида железа (II), можно осуществить двумя способами:

1) Fе₃О₄ (к) + СО(г) = 3FеО (к) + СО₂(г)

2) Fе₃О₄ (к) + Н₂ (г) = 3FеО (к) + Н₂О(ж).

Какой из этих способов энергетически более выгоден?

14. Возможно ли в стандартных условиях взаимодействие гашеной извести с углекислым газом: Са(ОН)₂ (к) + СО₂(г) = СаСО₃(к) + Н₂О(ж)?

15. Взаимодействие какого оксида (Na₂O или СuО) с водой наиболее вероятно в стандартных условиях: Na₂O (к) + Н₂О(ж) = 2NaOH(к) или CuO (к) + Н₂О(ж) = Сu(ОН)₂(к)?

16. Пойдет ли при 1200 ° С реакция разложения карбоната кальция: СаСО₃(к) = СаО(к) + СО₂(г)?

17. Вычислите ΔН⁰, ΔS⁰, ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению: Fе₂О₃(к) + 3Н₂(г) = 2Fе(к) + 3Н₂О(г). Возможна ли эта реакция восстановления Fе₂О₃(к) при температуре 500 К и 2000 К?

18. Вычислите ΔН⁰, ΔS⁰, ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению: TiO₂(к) + 2С(графит) = Тi(к) + 2СО(г). Возможна ли реакция восстановления ТiO₂(к) углеродом при температурах 800 °С и 2500 °С?

19. Качественно оцените и объясните знак ΔS⁰ реакций:

l) 2SO₂(г) + O₂(г) = 2SO₃(г),

2) СО(г) + 3Н₂(г) = СH₄(г) + Н₂О(ж),

3) СО₂(г) + 2Mg(к) = 2MgO(к) + С(графит).

Подтвердите свой вывод расчетами.

20. По каким из ниже перечисленных реакций можно получить бензол?

1) 3С₂Н₄ (г) = С₆Н₆ (г) + 3Н₂ (г),

2) 3С₂Н₂(г) = С₆Н₆(г),

3) 6СО₂(г)+15Н₂(г) = С₆Н₆ (г) + 12Н₂О(г).

Таблица 2. Стандартные значения термодинамических величин