Вещества Реакции ∆H (кДж/моль) ∆H H3PO4 (г.) + 128 + 50

Вещества
H обр., 298
(кДж/моль)
H3PO4 (г.)
Толуол С5Н12 (г)
+ 128
+ 50
KMnO4 (кр.) Метанол СН4О(ж.)
 829
 238
Mg(OH)2 (кр) Ацетон С3Н6О (ж.)
 925
 238
Na2S2O3(кр.) Хлорбензол С6Н5О (г)
+ 52
 1117
NH4NO3 (кр.) Хинон С6Н4О2 (кр.)
 365
 187
N2O5 (г.)
Анилин C6H7N(г)
+13
+ 87
Нитрометан CH3NO2 (г)
PbCO3 (кр)
 75
 699
SO2Cl2 (ж.) Этантиол C2H6S(г)
 394
 46
ZnCl2 (г.)
Тиофен C4H4S (ж.)
+ 81
 266
SiН4 (г.)
Фторэтан C2H5F(г.)
+35
 261
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Вещества
H0обр., 298
(кДж/моль)
H3PO4 (г.)
Толуол С5Н12 (г)
+ 128
+ 50
KMnO4 (кр.) Метанол СН4О(ж.)
 829
 238
Mg(OH)2 (кр) Ацетон С3Н6О (ж.)
 925
 238
Na2S2O3(кр.) Хлорбензол С6Н5О (г)
+ 52
 1117
NH4NO3 (кр.) Хинон С6Н4О2 (кр.)
 365
 187
N2O5 (г.)
Анилин C6H7N(г)
+13
+ 87
Нитрометан CH3NO2 (г)
PbCO3 (кр)
 75
 699
SO2Cl2 (ж.) Этантиол C2H6S(г)
 394
 46
ZnCl2 (г.)
Тиофен C4H4S (ж.)
+ 81
 266
SiН4 (г.)
Фторэтан C2H5F(г.)
+35
 261
Реакции
H
0
Толуол
 3948
сгор., 298
С7Н8 (г.)
Изобутан С4Н10 (г.)
 2867
Октан С8Н18 (ж.)
 5470
Глицерин С3Н8О3 (ж.)
 1662
Фенол С6Н6О (кр.)
 3063
2 MnO2 = Mn2O3 = ½ O2
С6Н6 (ж) + 3 Н2(г) = С6Н12(ж)
СО (г) + 2 Н2 (г) = СН3ОН(г)
4NO(г)+6Н2О(г) = 4NH3(г)+5О2(г)
2Н2О(г) + 2 Cl2(г) = 4HСl(г)+О2(г)
КамфораС10Н16О( кр.)
С6Н6 (г) + 2 Н2(г) = С6Н10 (г)
Сахароза С12Н22О11 кр
СО (г) + 3 Н2 (г) = СН4(г) + Н2О(г)
Метиламин СН5N (г)
СН4(г) + Н2О(ж)= СО (г) + 3Н2 (г)
 5925
 5647
 1085
Анилин
 3396
C6H7N (ж) 4NH3(г)+5О2(г) = 4NO(г)+6Н2О(г)
Пиридин C5H5N (ж)
 2755
СН3Cl(г)+3/2O2(г)=CO2(г)+НСl(г)
+ Н2О (ж)
Реакции
H0сгор., 298
Толуол
 3948
С7Н8 (г.)
Изобутан С4Н10 (г.)
 2867
Октан С8Н18 (ж.)
 5470
Глицерин С3Н8О3 (ж.)
 1662
Фенол С6Н6О (кр.)
 3063
2 MnO2 = Mn2O3 = ½ O2
С6Н6 (ж) + 3 Н2(г) = С6Н12(ж)
СО (г) + 2 Н2 (г) = СН3ОН(г)
4NO(г)+6Н2О(г) = 4NH3(г)+5О2(г)
2Н2О(г) + 2 Cl2(г) = 4HСl(г)+О2(г)
КамфораС10Н16О( кр.)
С6Н6 (г) + 2 Н2(г) = С6Н10 (г)
Сахароза С12Н22О11 кр
СО (г) + 3 Н2 (г) = СН4(г) + Н2О(г)
Метиламин СН5N (г)
СН4(г) + Н2О(ж)= СО (г) + 3Н2 (г)
 5925
 5647
 1085
Анилин
 3396
C6H7N (ж) 4NH3(г)+5О2(г) = 4NO(г)+6Н2О(г)
Пиридин C5H5N (ж)
 2755
СН3Cl(г)+3/2O2(г)=CO2(г)+НСl(г)
+ Н2О (ж)
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 1.
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
баллы
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи Q 0 и Q  0 ?
Запишите  закон термодинамики для закрытой (а) и открытой (б) системы в
дифференциальной форме.
Какие параметры характеризуют состояние системы? Приведите примеры.
Реакция протекает при Т=const и V=const. Теплота реакции в этих условиях
равна ……. (приведите вывод). Сформулируйте закон Гесса и его следствия.
Стандартная теплота образования кальцита СаСО3 равна H0298,обр = 1206
кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот тепловой
эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл H0298? Тот же
вопрос для веществ строчки №10 таблицы.
В изолированной системе протекает реакция СН4 = Ств. + 2Н2 . Чему равно
изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?. То же для реакции №10
Почему тепловой эффект реакции Ств. + 2Н2 = СН4 равен теплоте образования
метана. Запишите H0реакции для реакции №1 .
Какое соотношение между изменением энтропии S (в также U, G, Q) в
равновесном и неравновесном процессах? Единицы измерения S U, G, Q.
Определите соотношение (поставьте знаки >, <, =) между S(тв..) , S(жид.) ,
S(пар,газ) .
Как надо проводить процесс, чтобы G было равно максимальной полезной
работе W`?
Будет ли протекать химическая реакция произвольно при постоянных Т и р ,
если для неё Н 0 и S 0 ? Ответ обоснуйте.
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции №10 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
2
2
2
3
2
2
2
1
2
1
5
Для реакции 6СН3Сl газ + P2O3 ж. + 3 H2O газ = 6СН3OH ж. + 2PCl3 газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
СН3Сl газ
PCl3 газ
H2O газ
P2O3 ж.
СН3OH ж
о
H обоаз., кДж/моль
86,3
287
242,8
1097
238,6
о
0
40,75
71,84
188,7
144,4
81,6
С р , Дж / моль  К
o
0
234,5
312
33,6
142
126,78
S 298 , Дж / моль  К
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 2.
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Назовите и охарактеризуйте формы передачи энергии от системы к
окружающей среде.
Запишите  закон термодинамики для закрытой системы в интегральной форме
и в дифференциальной форме.
баллы
1
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи Q <0 и W0.
Тело изобарически нагревается от температуры Т1 до температуры Т2. Чему
равно Н ? Какая связь между энтальпией и внутренней энергией? Н и U?
В изолированной системе протекает реакция Н2Ож = ½ О2 + Н2. Что больше
изменение внутренней энергии или изменение энтальпии этой реакции?
Ответьте на тот же вопрос, если Н2О – пар.
Стандартная теплота сгорания газообразного метана равна H0298 = 890
кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот тепловой
эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл H0298? Тот же
вопрос для вещества по таблице (строчка 2).
Стандартная теплота образования газообразного метантиола СН4S равна H0298
= 23 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298? Тот же вопрос для веществ по таблице (строчка 2).
Чему равен тепловой эффект реакции № 8 (таблица), если известны теплоты
образования H0298 образ. веществ ? Смысл H0298? Для водорода H0298,обр= …
Какое соотношение между S и приведенной теплотой Q/T в случае
неравновесного самопроизвольного процесса ?
Как рассчитать стандартное изменение энтропии S0 реакции № 8 (см вопрос
7), если известны стандартные энтропии всех участников реакции S0 i ? В каких
единицах измеряется энтропия ?
Как изменяется энтропия вещества при его охлаждении?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции № 8 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
2
2
2
3
2
2
2
1
5
Для реакции 6 NO2 газ + H2SO4 жид. + 2 H2Oжид = Sтв, ромб + 6 HNO3 жид
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
HNO3 жид
Sтв
NO2 газ
H2Oжид
H2SO4 жид.
о
0
34,19
H обоаз., кДж/моль
173,0
285,8
 814
о
0
109,9
22,68
36,66
75,3
138,9
С р , Дж / моль  К
o
0
156,16
31,92
240,06
69,9
156,9
S 298 , Дж / моль  К
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 3.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Работа, совершаемая системой над окружающей средой, считается
положительно или отрицательной? Запишите  закон термодинамики для
открытой системы в интегральной форме и в дифференциальной форме.
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи Q < 0 и W  0/
При каких условиях проведения реакции Q =U (а) и Q =Н (б) ?
Стандартная теплота образования сгорания уксусной кислоты С2Н4О2 (ж) равна
H0298 = 875 кДж/моль, а теплота образования H0298 обр = 484 кДж/моль
Напишите уравнения реакции, к которым относится тепловой эффект. Реакция
экзотермическая или эндотермическая? Смысл H0298 обр? Тот же вопрос для
веществ из таблицы, строчка 3.
Для реакции № 3 (см. таблицу) напишите уравнение для расчета изменения
теплоемкости в ходе реакции по справочным теплоемкостям веществ С0р.
Если реакция №7 протекает в изолированной системе, то чему равно
изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?
Чему равен тепловой эффект реакции №3, если известны теплоты сгорания
H0298.,сг (теплоты образования H0298 образ.) каждого из веществ ? Смысл H0298?
В каком случае можно считать, что тепловой эффект реакции увеличивается с
повышением температуры? Какое уравнение описывает зависимость H от Т?
Каково соотношение между S и приведенной теплотой Q/T в случае: а)
равновесного, б) неравновесного самопроизвольного процесса ?
Какое соотношение между изменением энтропии S, а также (Н, U и G,) в
равновесном и неравновесном процессах?
Будет ли протекать химическая реакция произвольно при постоянных Т и р ,
если для неё Н > 0 и S < 0 ? Что означает, что S < 0?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции №7 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
1
3
1
2
2
2
2
2
2
5
Для реакции CO2 газ + H2O жид. + HCl газ = CH3Cl газ + 3/2 O2 газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
H
о
ккал/моль
С р , кал / моль  0К
So298 , кал / моль  0К
о
обоаз.,
CH3Cl газ
- 19,6
7,2
55,97
O2 газ
0
7,02
49,0
CO2 газ
- 94,05
8,87
51,06
H2Oжид
- 68,31
18,0
16,7
HCl газ
- 22,06
6,94
44,62
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 4.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Теплота, полученная системой из окружающей среды, считается
положительной или отрицательной? Запишите  закон термодинамики для
изолированной системы в интегральной форме и в дифференциальной форме.
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи W <0 и W <0 . Что означает W < 0 ?
Реакция А+В=С+Е протекает при постоянных температуре и объеме. Зависит ли
теплота реакции от пути процесса? Изменению, какой функции состояния равна
теплота реакции в этих условиях? Приведите вывод.
В изолированной системе протекает реакция СО (г) + 2 Н2 (г) = СН3ОН(г)
Чему равно изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?
Для реакции вопроса 4 напишите уравнение для расчета изменения
теплоемкости в ходе реакции по справочным данным теплоемкости веществ Ср.
Стандартная теплота образования жидкого бензола С6Н6 равна H0298, обр = 49
кДж/моль, а теплота сгорания H0298, сг = 3267 кДж/моль Напишите уравнения
реакций, к которым относится этот тепловой эффект. Реакция экзотермическая
или эндотермическая? Тот же вопрос для веществ из таблицы, строчка 4.
В каком случае можно считать, что тепловой эффект реакции не зависит от
температуры?
Напишите математическое выражение  закона термодинамики для конечного
и бесконечно малого изменения состояния системы в равновесном процессе
для а) изолированной системы, б) закрытой системы.
Протекает ли химическая реакция самопроизвольно в изобарно-изотермических условиях, если Н  0 и S  0 (что это означает) ?
Без расчета определите знак S ( >, <, =0 ) в реакции 2 MnO2 = Mn2O3 = ½ O2
Ответ обоснуйте.
Как рассчитать стандартное изменение энтропии S0 реакции № 9), если
известны стандартные энтропии всех участников реакции S0 i ?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции № 9 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
Для реакции J2 тв + 2 KOH тв + O2 газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298
пользуясь справочными данными:
KJтв
о
H обоаз., кДж/моль
 327,9
53,0
Со р , Дж / моль  0К
o
0
106,4
S 298 , Дж / моль  К
= 2 KJтв + O3 газ +
2
2
1
3
1
2
2
2
2
5
H2Oжид
, 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
O3 газ
142,26
39,25
238,8
O2 газ
0
29,37
205,0
H2Oжид
285,8
75,3
69,9
J2 тв
0
54,44
116,14
KOH тв
 424,7
65,6
79,28
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 5
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Назовите и охарактеризуйте формы передачи энергии от системы к
окружающей среде..
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи W < 0. Смысл W?
Какие величины не зависят от пути процесса (U , W, H, F, Q, G ). Назовите
их и дайте объяснение.
Стандартная теплота сгорания кристаллического фенола С6Н6О равна H0298 =
3063 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298? Тот же вопрос для жидкого глицерина (см. таблицу, вариант №5).
Реакция протекает при Т=const и V=const . Изменению какой функции состояния
равна теплота реакции в этих условиях? Объясните почему (вывод)?
Изменение теплоемкости в ходе реакции Ср<0. Как изменится тепловой
эффект реакции при понижении и повышении температуры? Напишите
уравнение.
Чему равен тепловой эффект реакции С6Н12(ж) = С6Н6 (ж) + 3 Н2(г), если
известны теплоты образования H0298 образ. углеводородов ? Смысл H0298?
Чему равно H0298 образ. Н2?
Тело изобарически нагревается от температуры Т1 до температуры Т2. Н = ?
Напишите математическое выражение  закона термодинамики для конечного
и бесконечно малого изменения состояния системы в равновесном и
неравновесном самопроизвольном процессах для изолированной системы.
Чему равно изменение энтропии S в процессе испарения вещества
Н2О(жид.).Н2О(пар)? Какой знак (>0, <0, =0) имеет S?
В каком случае будет протекать химическая реакция произвольно при
постоянных Т и р , если для неё Н < 0 и S  0 ?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции (см
таблицу №4), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
2
3
2
2
2
1
2
1
2
5
Для реакции 6 СН3OH ж. + 2PCl3 газ = 6 СН3Сl газ + P2O3 ж. + 3 H2O газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
Hообоаз., кДж/моль
Со р , Дж / моль  0К
So298 , Дж / моль  0К
СН3OH ж.
238,6
81,6
126,78
PCl3 газ
287
71,84
312
H2O газ
242,8
188,7
33,6
P2O3 ж.
1097
144,4
142
СН3Сl газ
86,3
40,75
234,5
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 6.
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
баллы
Работа, совершаемая окружающей средой над системой, считается
положительно или отрицательной? Запишите  закон термодинамики для
закрытой системы в интегральной форме и в дифференциальной форме.
Какие величины не зависят от пути процесса (U , W, H, F, Q, G ). Назовите
их. Какой смысл имеет внутренняя энергия U ? U?
Идеальный газ изотермически расширяется. Чему равна работа расширения n
молей газа?
Стандартная теплота сгорания жидкого этилацетата С4Н8О2 равна H0298 =
2246 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298 сгор? Тот же вопрос для камфоры (см. таблицу строчка 6).
Стандартная теплота образования газообразного циклобутана С4Н8 равна H0298
= 26,6 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Эта реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298? Ответьте на тот же вопрос для веществ таблицы (вещества под №6).
Чему равно U и Н для реакций СН4(г) + Н2О(ж)= СО (г) + 3Н2 (г.) и СН4(г) +
Н2О(пар)= СО (г) + 3Н2 (г), протекающих в изолированной системе.
Напишите математическое выражение  закона термодинамики для конечного
(бесконечно малого) изменения состояния системы в равновесном процессе
для а) изолированной системы, б) закрытой системы.
Какое соотношение между изменением энтропии S в равновесном и
неравновесном процессах? Тот же вопрос для U, G, Q.
Как проводится процесс, чтобы G было равно максимальной полезной работе
W`?
Определите соотношение (знаки >, <, =) между S(тв..) , S(жид.) , S(пар,газ) .
В каких единицах измеряется энтропия, энергия Гиббса G, теплота Q , работа W,
внутренняя энергия, энтальпия H, теплоемкость С ?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции № 6 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
2
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
2
1
3
2
2
2
2
1
1
2
5
Для реакции 4 NO газ + 6 Н2О ж. = 4 NН3 газ + 5О2 газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
NO газ
H2O ж.
NН3 газ
О2 газ
о
91,3
0
H обоаз., кДж/моль
285,8
 46,9
о
0
29,9
75,3
35,16
29,4
С р , Дж / моль  К
o
0
211
69,9
192,6
205,04
S 298 , Дж / моль  К
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 7.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Работа, совершаемая системой над окружающей средой, считается
положительно или отрицательной? Запишите  закон термодинамики для
изолированной системы в интегральной форме и в дифференциальной форме.
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи Q <0
Идеальный газ изотермически расширяется. Чему равна работа расширения n
молей газа?
Стандартная теплота сгорания жидкого циклопентана С5Н10 равна H0298 =
3290 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298? Тот же вопрос для изобутана (см. таблицу, строчка 7).
Реакция протекает при Т=const и p=const . Изменению какой функции состояния
равна теплота реакции в этих условиях? Объясните почему?
В изолированной системе протекает реакция ½ О2 + Н2 = Н2Ож.. Чему равно
изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?
Чему равен тепловой эффект реакции С6Н6 (ж) + 3 Н2(г) = С6Н12(ж), если
известны теплоты сгорания H0298.,сг (теплоты образования H0298 образ.) каждого
из веществ ? Смысл H0298?
Какое соотношение между изменением энтропии S (U, G, W) в равновесном и
неравновесном процессах?
Как рассчитать стандартное изменение энтропии S0 той же реакции (см вопрос
7), если известны стандартные энтропии всех участников реакции S0 i ?
В каких единицах измеряется энтропия, энергия Гиббса G, теплота Q , работа W,
внутренняя энергия, энтальпия H, теплоемкость С ?
Будет ли протекать химическая реакция произвольно при постоянных Т и р ,
если для неё Н >0 и S< 0 ?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции №2 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
2
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
1
3
2
2
2
1
2
1
2
5
Для реакции Sтв, ромб + 6 HNO3 жид = 6 NO2 газ + H2SO4 жид. + 2 H2Oжид
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
H
о
обоаз., кДж/моль
Со р , Дж / моль  0К
So298 , Дж / моль  0К
HNO3 жид
173,0
109,9
156,16
Sтв
0
22,68
31,92
NO2 газ
34,19
36,66
240,06
H2Oжид
285,8
75,3
69,9
H2SO4 жид.
 814
138,9
156,9
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 8.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Запишите  закон термодинамики для закрытой системы в интегральной форме
и в дифференциальной форме. Объясните его смысл.
2
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи Q > 0.
При каких условиях проведения реакции Q =U ? Почему?
Стандартная теплота образования газообразного пропилена С3Н6 равна H0298 =
20,4 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот
тепловой эффект. Эта реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл
H0298? Аналогичный вопрос (см.список веществ в таблице под №8 ).
В изолированной системе протекает реакция ½ О2 + Н2 = Н2Опар,. Чему равно
изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?
Для реакции в таблице под №1 напишите уравнение для расчета изменения
теплоемкости в ходе реакции по справочным данным теплоемкости веществ Ср.
Чему равен тепловой эффект реакции (в таблице №1), если известны теплоты
образования H0298 образ. каждого из веществ ? Смысл H0298?
Как рассчитать стандартное изменение энтропии S0 реакции (см.№8 в
таблице), если известны стандартные энтропии всех участников реакции S0 i ?
Каково соотношение между S и приведённой теплотой Q/T в случае
неравновесного самопроизвольного процесса ?
Будет ли протекать химическая реакция произвольно при постоянных Т и р ,
если для неё Н < 0 и S>0 ?
Как надо проводить процесс, чтобы G было равно максимальной полезной
работе W`?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции (см.
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
1
3
2
2
2
2
1
2
2
5
Для реакции CH3Cl газ + 3/2 O2 газ = CO2 газ + H2O жид. + HCl газ
вычислите
о
о
о
о
о
1) H 298 , 2) U 298 , 3) S 298 , 4) G 298 , 5) H Т , 6) SоТ 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
Hообоаз., ккал/моль
Со р , кал / моль  0К
So298 , кал / моль  0К
CH3Cl газ
19,6
7,2
55,97
O2 газ
0
7,02
49,0
CO2 газ
 94,05
8,87
51,06
H2Oжид
68,31
18,0
16,7
HCl газ
 22,06
6,94
44,62
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
.
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 9.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Стрелкой (система  окружающая среда) покажите направление переноса
энергии, отвечающее следующей записи W0. Тоже для Q <0 . Смысл W и Q ?
Идеальный газ изотермически сжимается. Чему равна работа сжатия n молей
газа? Она положительная или отрицательная? Когда она максимальная?
При каких условиях проведения реакции Q =Н ? Приведите вывод.
Стандартная теплота образования жидкого хлороформа (трихлорметана) СНCl3
равна H0298 обр = 132 кДж/моль. Напишите уравнение реакции, к которой
относится этот тепловой эффект. Реакция экзотермическая или
эндотермическая? Смысл H0298? Тот же вопрос для веществ из таблицы, №9.
Чему равен тепловой эффект реакции (см таблицу), если известны теплоты
образования H0298 образ.? Чему равна H0298 образ. Н2 и О2?
Для реакции № 9 из таблицы, что больше H или U? На какую величину?
В изолированной системе протекает реакция С6Н12(ж) = С6Н6 (ж) + 3 Н2(г).
Чему равно U и H реакции? Тот же вопрос для С6Н12(г) = С6Н6 (г) + 3 Н2(г).
В каком случае можно считать, что тепловой эффект реакции не зависит от
температуры? Ответ обоснуйте.
Каково соотношение между S и приведенной теплотой Q/T в случае: а)
равновесного, б) неравновесного самопроизвольного процесса ?
Система состоит из трех частей, энтропия которых S1 , S2 , S3 . Как вычислить
энтропию всей системы?
Будет ли протекать химическая реакция произвольно при постоянных Т и р ,
если для неё Н > 0 и S  0 ?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции № 5 (см
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
2
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
2
1
3
2
2
2
1
2
1
2
5
Для реакции 2С2Н5ОН газ = С4Н6 ж. + 2Н2О ж. + Н2 газ
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298 , 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
пользуясь справочными данными:
H
о
кДж/моль
С р , Дж / моль  0К
So298 , Дж / моль  0К
о
обоаз.,
С2Н5ОН газ
234,8
65,75
281,4
С4Н6 ж.
+ 110,2
79,5
278,74
H2O ж.
285,8
75,3
69,9
Н2 газ
0
28,9
130,5
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С
РУДН. Кафедра физической и коллоидной химии. Специальность «Фармация ЗО. 2014г.
Задание № 1 (1-ый семестр). Химическая термодинамика.
Вариант 10.
баллы
Часть 1. Ответы на вопросы.
1
2
3
4.
5
6
7
8
9
10
11
12
Какие параметры характеризуют состояние системы? Назовите формы
передачи энергии от системы к окружающей среде.
Тело изохорически нагревается от температуры Т1 до температуры Т2. Чему
равно U ? Напишите вывод уравнения.
Стандартная теплота образования кристаллического ZnCO3 Hf0298 = 812,5
кДж/моль. Напишите уравнения реакции, к которой относится этот тепловой
эффект. Эта реакция экзотермическая или эндотермическая? Смысл Hf0298?
Тот же вопрос по таблице под №10.
Зависит ли величина теплоты образования соединения от способа его
получения? Ответ обоснуйте.
В изолированной системе протекает реакция Ств. + 2Н2 = СН4. Чему равно
изменение внутренней энергии и энтальпии реакции?
Тот же вопрос по таблице для реакции под №10.
Изменение теплоемкости в ходе реакции Ср > 0. Как изменится тепловой
эффект реакции при повышении и понижении температуры? Дайте объяснение.
Для каких реакций из списка H больше U и на какую величину?
Приведите примеры, когда H = U ?
Напишите математическое выражение  закона термодинамики для конечного
и бесконечно малого изменения состояния системы в равновесном и
неравновесном самопроизвольном процессе, протекающем в закрытой
системе.
От каких параметров зависит стандартное изменение энергии Гиббса G0 в
реакции А+В=С (р, Т, V, природа веществ, концентрация реагентов) ?
Без расчета определите знак S ( >, <, =0 ) в реакции Н2(газ) + Br2(газ) =
2НBr(жид.). Ответ обоснуйте.
Как изменяется энергия Гельмгольца, энергия Гиббса и энтропия если в
закрытой системе протекает несамопроизвольный процесс?
Как рассчитать стандартное изменение энергии Гиббса G0 реакции №3 (см.
таблицу), если известны: а) тепловой эффект реакции Н0 и стандартные
энтропии каждого из веществ Si0 ; б) величины G0 образ. каждого участника
реакции; в) константа равновесия реакции Кр ?
1
Часть 2. Расчеты термодинамических функций химической реакции
25
Для реакции 2 KJтв + O3 газ + H2Oжид
вычислите
1) Hо 298 , 2) Uо 298 , 3) Sо 298
пользуясь справочными данными:
KJтв
о
H обоаз., кДж/моль
 327,9
о
0
53,0
С р , Дж / моль  К
o
0
106,4
S 298 , Дж / моль  К
2
3
1
2
2
2
2
2
1
2
5
= J2 тв + 2 KOH тв + O2 газ
, 4) Gо 298 , 5) HоТ , 6) SоТ , 7) GоТ
O3 газ
142,26
39,25
238,8
O2 газ
0
29,37
205,0
H2Oжид
285,8
75,3
69,9
J2 тв
0
54,44
116,14
KOH тв
 424,7
65,6
79,28
Какие термодинамические функции используются в расчетах? Как определить пойдет
0
ли реакция при комнатной температуре (25 0С) и при температуре
С