 X H 

Экстенсивные величины (масса, объём, внутренняя энергия, энтальпия, …)
 r X   j X j   X
i i
j
Пример: энтальпия реакции
продукты
 r H To  
j
i
реагенты
o
o
   H

H
j f T, j
i f T ,i
i
продукты
реагенты
∆rH0298 =  890 кДж/моль,
или CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(ж) + 890 кДж/моль.
2 C(графит) + H2(г)
С2H2(г) ,
∆fH0298 = + 227 кДж/моль;
2 B(кр.) + 1,5 O2
B2O2(кр.) , ∆fH0298 = – 1264 кДж/моль.
Эндотермические – положительный тепловой эффект = поглощение тепла.
Экзотермические – выделение тепла = отрицательный тепловой эффект.
Если реакция идет при других условиях!
Как изменится тепловой эффект
Na +H2O =
Пересчет термодинамических функций U, H для других температур
Нагрев (уравнение Кирхгоффа)
CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O(ж),
H T  
T1
 C T  dT  
P
tr1
H
298
U T  
T1
 C T  dT  
V
Tt 2
 C T  dT  
P
t 21
H
T1
U
tr1
298
Tt 2
 C T  dT  
V
T1
Tt 3
 C T  dT  ...
P
T2
U
t 21
Tt 3
 C T  dT  ...
V
T2
1-TX Рассчитайте величины
изменения энтальпии, внутренней
энергии и энтропии для KСl(кр),
CCl4(ж), СО(г), Н2(г) при
изотемическом увеличении давления
от одной до 100 атмосфер.
2-TX Следует ли для обеспечения
изотермического режима нагревать
или охлаждать реактор, в котором
осуществляются процесс
карбонилирования спиртов в кислоты:
ROH + CO
RCOOH;
3-TX Величины стандартных
теплот сгорания веществ при
постоянном давлении приведены
ниже (кДж/моль). На сколько
процентов больше(меньше) будет
выделяться тепла при сгорании их в
условиях постоянного объема?
1) метан, СН4
– 838;
2) метанол, СН3ОН(ж)
– 636;
4-TX Величины стандартных теплот
сгорания веществ при постоянном
давлении приведены ниже (кДж/моль).
На сколько процентов
больше(меньше) будет выделяться
тепла при сгорании их в условиях
постоянного объема?
3) тиомочевина, SC(NH2)2 – 969;
4) дихлорметан, СН2Сl2(ж) – 460;
5-TX Следует ли для обеспечения
изотермического режима нагревать
или охлаждать реактор, в котором
осуществляются процесс
полимеризации непредельных
соединений;
Определить работу изобарного
расширения 3 молей газа при нагревании
от 25 оС до 100 оС. Какую энергии надо
затратить на нагрев?
6-TX
7-TX Величины стандартных
теплот сгорания веществ при
постоянном давлении приведены
ниже (кДж/моль). На сколько
процентов больше(меньше) будет
выделяться тепла при сгорании их в
условиях постоянного объема?
5) метилнитрат, СН3NO3(ж) – 595;
6) пентаборан, B5H9(ж)
– 4200;
8-TX Величины стандартных теплот
сгорания веществ при постоянном
давлении приведены ниже (кДж/моль).
На сколько процентов
больше(меньше) будет выделяться
тепла при сгорании их в условиях
постоянного объема?
7) сероуглерод, Н2S(г)
– 519;
8) формамид, HCONH2(ж) – 500
9-TX Чему равно ∆fH0298  ∆fU0298
для
О2(г), О3(г), С6Н6(г), С6Н6(ж), СО2(г)?
10-TX Сколько надо иметь топлива,
чтобы Вам попасть на орбиту топливо
= жидкий кислород + водород
11-TX В сосуде V=1 л гремучий газ
при н.у. (адиабатическая оболочка).
Какие условия возникнут в сосуде
после взрыва?
12-TX В сосуде V=1 л 1:1 смесь Н2 +
О2 при н.у. (адиабатическая оболочка).
Какие условия возникнут в сосуде
после взрыва?
13-TX Рассчитать тепловой эффект
горения спирта (газ) при 500 К.
14-TX . Определить работу расширения
CH3OH при испарении 5 молей при Ткип
(337.9 К)
15-TX Сколько надо иметь топлива,
чтобы Вам попасть на орбиту,
топливо = жидкий метан и кислород
16-TX Сколько надо иметь топлива,
чтобы Вам попасть на орбиту, топливо
= уголь и кислород
17-TX Следует ли для обеспечения
изотермического режима нагревать
или охлаждать реактор, в котором
осуществляются процесс
дегидрохлорирование
хлоруглеводородов, R1R2CCl–
CHR3R4
HCl + +R1R2C=CR3R4;
18-TX Следует ли для обеспечения
изотермического режима нагревать
или охлаждать реактор, в котором
осуществляются процесс получения
сложных эфиров карбоксилированием
простых,
R1–O–R2 + CO2 R1–O–CO–OR2
19-TX Следует ли для обеспечения
изотермического режима нагревать
или охлаждать реактор, в котором
осуществляются процесс
карбонилирование
хролуглеводородов,
R–Cl + CO
RCOCl.
20-TX Горючая смесь СО с О2 состава
1:1 разбавлена в 1,5 раза добавками
веществ: 1) О2; 2) СО; 3) СО2; 4) Н2; 5)
Не; 6) Хе. Расположить эти газовые
смеси в порядке уменьшения
максимальной температуры горения.
21-TX В сосуде V=1 л 1:1 смесь Н2 +
Сl2 при н.у. (адиабатическая
оболочка). Какие условия возникнут
в сосуде после взрыва?
22-TX В сосуде V=1 л гремучий газ
при н.у. ("резиновая" адиабатическая
оболочка). Какие условия возникнут в
сосуде после взрыва?
23-TX В сосуде V=1 л 1:1 смесь Н2 +
Сl2 при н.у. ("резиновая"
адиабатическая оболочка). Какие
условия возникнут в сосуде после
взрыва?
24-TX В сосуде V=1 л 1:1 смесь Н2 +
О2 при н.у. ("резиновая"
адиабатическая оболочка). Какие
условия возникнут в сосуде после
взрыва?
25-TX До какой температуры
нагреется воздух в закрытом
помещении (V = 100 м3) при взрыве
баллона с пропаном (10 л, 20 атм.)
26-TX До какой температуры
нагреется воздух в закрытом
помещении (V = 50 м3) при взрыве
баллона с пропаном (10 л, 10 атм.)
27-TX Определить U при испарении
1 литр спирта при Ткип с учетом и без
учета объема жидкости. (при 1 атм, пар
идеальный газ, Нb = 837.38 кДж/кг,
Vуд(Ткип) = 0.607 м3/кг)
28-TX Определить U при испарении 1
кг воды при Ткип с учетом и без учета
объема жидкости. (1 атм, пар =
идеальный газ,
Нb=2258.7 кДж/кг = 40.66кДж/моль)
29-TX Какое количество тепла
выделится, если к 1 литру 1М
раствора HCl добавить 25 г NaOH?
При решении дать краткое
письменное определение всем
использованнымм терминам и
понятиям.
30-TX Из первого контура
охлаждения реактора АЭС 1 тонна Na
(металлического) попала в прудохладитель объемом 500 м3. Пруд
закипит или испарится? Описать
химический состав пруда и оценить
рН воды в нем после аварии.
31-TX 10. В каждом реакторе около
40 тонн низкообогащенный уран,
идут остаточные реакции, сейчас
(март-2011) мощность ~ 20 МВт.
Оценить содержание U235 (T1/2 =
7,04×108 лет) U238 (T1/2 = 4,468×109
лет).
33-TX Определить работу
адиабатического расширения 5 молей
Аr, H2, CO2, CH4. (To=300 K, от Vo=5 л,
до V=50 л)
32-TX Рассчитать (закон Гесса)
тепловой эффект реакции корунда (Al2O3
Н0298 = -1675 кДж/моль) с SO3 (Н0298 =
-395.2 кДж/моль) (Н0298(Al2(SO4)3= 3434 кДж/моль) при н.у. (= -573
кДж/моль)
34-TX Будет ли отличаться тепловой
эффект при растворении в кислоте
пружины
а) растянутой, б) сжатой, в) свободной
36-TX Вычислите тепловой эффект
35-TX В калориметр поместили 50 г
льда (Т = 273 К) и 150 г воды
(Т = 323 К). Какая температура
установится в калориметре?
o
m H 273.15,
H O  334.7 Дж / г
2
C p , H 2O  4.184 Дж / г  K
37-TX Рассчитайте стандартные
энергии Гиббса и Гельмгольца Go и
Fo при 60 оС для химической реакции:
CH3COOH(ж) + 2H2(г) = C2H5OH(ж) +
H2O(ж).
Может ли эта реакция протекать
самопроизвольно при данной
температуре? Теплоемкости веществ
считать постоянными
образования аммиака из простых
веществ при стандартном давлении и
298 К по тепловым эффектам реакций:
2 H 2  O2  2 H 2O(l )  H1 ,
H1  571.68kJ
4 NH 3  3O2  6 H 2O(l )  N 2 ,
H 2 , H 2  1530.28kJ
38-TX Рассчитайте стандартные
энергии Гиббса и Гельмгольца Go и Fo
при 700 оС для химической реакции:
CaCO3(тв) = CaO(тв) + CO2(г).
Может ли эта реакция протекать
самопроизвольно при данной
температуре?
Теплоемкости веществ считать
постоянными.