Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Задачи 301-314

Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Учебное пособие для вузов / Под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – 23-е изд., исправленное – Л.: Химия, 1985. – 264 с., ил.

301. Зависит ли значение ΔH° реакции от присутствия в системе катализаторов? Ответ обосновать. Решение с ключом

302. Объяснить, почему процессы растворения веществ в воде могут самопроизвольно протекать не только с экзотермическим (ΔH<0), но и с эндотермическим (ΔH>0) эффектом. Решение

303. Не проводя вычислений, установить знак ΔS° следующих процессов:

а) 2NH₃(г.)=N₂(г.)+3H₂(г.)

б) CO₂(к.)=CO₂(г.)

в) 2NO(г.)+O₂(г.)=2NO₂(г.)

г) 2H₂S(г.)+3O₂(г.)=2H₂O(ж.)+3SO₂(г.)

д) 2CH₃OH(г.)+3O₂(г.)=4H₂O(г.)+2CO₂(г.)

Решение с ключом

304. Определить знак изменения энтропии для реакции: 2A₂(г.)+B₂(г.)=2A₂B(ж.). Возможно ли протекание этой реакции в стандартных условиях? Ответ обосновать. Решение

305. Указать знаки ΔH, ΔS и ΔG для следующих процессов: а) расширение идеального газа в вакуум; б) испарение воды при 100 °С и парциальном давлении паров воды 101,325 кПа (760 мм рт. ст.); в) кристаллизация переохлажденной воды. Решение

306. Определить знаки ΔH°, ΔS° и ΔG° для реакции AB(к.)+B₂(г.)=AB₃(к.), протекающей при 298 K в прямом направлении. Будет ли ΔG° возрастать или убывать с ростом температуры? Решение

307. Почему при низких температурах критерием, определяющим направление самопроизвольного протекания реакции, может служить знак ΔH, а при достаточно высоких температурах таким критерием является знак ΔS? Решение

308. Рассчитать значения ΔG°₂₉₈ следующих реакций и установить, в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стандартных условиях при 25 °С:

а) NiO(к.)+Pb(к.)=Ni(к.)+PbO(к.)

б) Pb(к.)+CuO(к.)=PbO(к.)+Cu(к.)

в) 8Al(к.)+3Fe₃O₄(к.)=9Fe(к.)+4Al₂O₃(к.)

Решение с ключом

309. Пользуясь справочными данными, показать, что в стандартных условиях при 25 °С реакция Cu(к.)+ZnO(к.)=CuO(к.)+Zn(к.) невозможна. Решение

310. Установить, протекание каких из нижеследующих реакций возможно в стандартных условиях при 25 °С:

а) N₂(г.)+ ½O₂(г.)=N₂O(г.)

б) 4HCl(г.)+O₂(г.)=2Cl₂(г.)+2H₂O(ж.)

в) Fe₂O₃(к.)+3CO(г.)=2Fe(к.)+3CO₂(г.)

Решение с ключом

311. Вычислить ΔG° для реакции CaCO₃(к.)=CaO(к.)+CO₂(г.) при 25, 500 и 1500 °С. Зависимостью ΔH° и ΔS° от температуры пренебречь.

Построить график зависимости ΔG° от температуры и найти по графику температуру, выше которой указанная реакция в стандартных условиях может протекать самопроизвольно. Решение

312. Вычислить значения ΔG°₂₉₈ следующих реакций восстановления оксида железа (II):

а) FeO(к.)+½C(графит)=Fe(к.)+½CO₂(г.)

б) FeO(к.)+C(графит)=Fe(к.)+CO(г.)

в) FeO(к.)+CO(г.)=Fe(к.)+CO₂(г.)

Протекание какой из этих реакций наиболее вероятно? Решение с ключом

313. Какие из перечисленных оксидов могут быть восстановлены алюминием при 298 K: CaO, FeO, CuO, PbO, Fe₂O₃, Cr₂O₃? Решение

314. Какие из перечисленных оксидов могут быть восстановлены водородом до свободного металла при 298 K: CaO, ZnO, SnO₂, NiO, Al₂O₃? Решение с ключом