Стандартная энтальпия – это тепловой эффект реакции в изобарно-изотермических стандартных условиях

1. Стандартная энтальпия – это тепловой эффект реакции в изобарно-изотермических стандартных условиях. Его можно определить по следствию из закона Гесса как разность сумм стандартных теплот образования продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на соответствующие стехиометрические коэффициенты:
CaO кр. + CO2г. = CaCO3кр.
∆H0298 = ∆H0f, CaCO3 – (∆H0f, CaO + ∆H0f, CO2) = -1206,8 – (-635,1-393,51) = -178,19 кДж/моль
Тепловой эффект данной реакции меньше нуля, поэтому она является экзотермической (при ее протекании выделяется теплота)

2. Идеальный газ при нормальных условиях занимает объем 22,4 л/моль. Определим количество моль ацетилена:
n C2H2 = VC2H2/Vm = 10*1000/22,4 = 446,4 моль
Тепловой эффект реакции – это теплота, которая выделяется или поглощается в ходе реакции, в расчете на 1 моль реагирующего вещества. Тогда для того, чтобы посчитать выделившееся количество теплоты, необходимо тепловой эффект умножить на количество моль ацетилена:
Q = nC2H2*∆H0298 = 446,4*2600 = 1,16*106 кДж

3. Энтропия – это мера связанной системы, т.е. такой энергии, которая не может быть превращена в полезную работу. Энтропия является функцией состояния, т.е. она не зависит от пути протекания процесса, а зависит только от начального и конечного состояний системы. Поэтому ее значение можно найти как разность сумм стандартных энтропий продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на соответствующие стехиометрические коэффициенты:
SO2 г + H2S г = S кр + H2O ж
∆S0298 = (S0298, S + S0298, H20) – (S0298, SO2 + So298, H2S) = (31,9 + 70,08) – (248,07 + 205,69) = -351,78 Дж/К
4. Т.к. энтропия является мерой неупорядоченности системы, то наибольшего значения она достигает в газообразных веществах (т.к. там нет связей между молекулами), при переходе к жидкостям она уменьшается, а для твердых веществ она минимальна. Для ответа на вопрос нужно проанализировать, как изменяется фазовый состав в ходе реакции:
а) энтропия возрастет (до реакции 1 моль газа, после реакции 2 моль газа)
б) энтропия возрастет (в исходных веществах газов нет, в продуктах – 1 моль)
в) энтропия уменьшится ( в исходных веществах 2 моль газа, в продуктах реакции газов нет).

5. Для определения возможности протекания реакции в стандартных условиях нужно определить изменение энергии Гиббса путем вычитания из суммы стандартных энергий Гиббса продуктов реакции таковую для исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:
∆G2980 = ∆G0298,NO +∆G0298, H2O -(∆G0298,NH3 +∆G0298, O2 ) = 86,6 – 237,25 – (-16,71 + 0) = -133,94 кДж/моль
Изменение энергии Гиббса меньше нуля, значит, реакция термодинамически возможна.

6. Для определения возможности протекания реакции необходимо узнать значение изменения энергии Гиббса. Для этого нужно определить стандартный тепловой эффект и стандартное изменение энтропии. Данные выписаны из справочника.
∆H0298 = ∆H0f, H2O – ∆H0f, CuO = -241,84 + 165,3 = -76,34 кДж/моль = -76340 Дж/моль
∆S0298 = (S0298, Cu + S0298, H20) – (S0298, CuO + So298, H2) = (188,74 + 33,3) – (130,6 + 42,64) = 48,8 Дж/моль
Изменение энергии Гиббса при двух температурах определим по уравнению Гиббса-Гельмгольца в первом приближении:
∆G0 = ∆H0298 – T∆S0298 =
∆G2980 = ∆H0298 – 298∆S0298 = -91082,4 Дж/моль
∆G5000 = ∆H0298 – 500∆S0298 = -100940, Дж/моль
Как видно, изменение энергии Гиббса отрицательное в обоих случаях, значит, реакция при этих температурах термодинамически возможна.

7. Константа равновесия показывает соотношение продуктов реакции и исходных веществ в равновесной смеси:
K = [NO2]2/([NO]2 *[O2]) = 0,12/(0, 22*0,1) = 2,5
Начальная концентрация оксида азота по стехиометрии реакции равна сумме равновесных концентраций оксида азота и диоксида азота:
C NO, нач = C NO, равн + C NO2, равн = 0,1 +0,2 = 0,3 моль

8. Определим массовую долю нелетучего компонента (салициловой кислоты) в растворе. Для этого найдем количество моль этого компонента и растворителя:
n кислоты = m кислоты/М кислоты = 4,14/138,12 = 0,03 моль
n спирта = m спирта/М спирта = 100/46,07 = 2,17 моль
Мольная доля – отношение количества моль растворенного вещества к сумме количеств моль вещества и растворителя:
х кислоты = n кислоты/(n кислоты + n спирта) = 0,03/(0,03+2,17) = 0,014
Значит, в соответствии с законом Рауля, относительное понижение давления насыщенного пара над раствором будет равно 0,014.

9. Температура замерзания раствора всегда ниже, чем чистого растворителя, и разность этих температур пропорциональна моляльности раствора. Определим количество моль мочевины:
n мочевины = m мочевины /М мочевины = 0,625/60 = 0,01 моль
Значит, на 50 г воды приходится 0,01 моль мочевины. На 1000 г воды соответственно приходится:
ṁ = 1000*0,1/50 = 0,2 моль/кг
Тогда разность температур замерзания составит:
∆Т = К* ṁ = 1,86*0,2 = 0,372 К
Температура замерзания раствора составит:
Тзам = 0 – 0,372 = -0,372 ◦С

10.
а) катод: Ag+ + e = Ag0
анод: 2H2O – 4e = O2 + 4H+

б) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: 2 H2O – 4e —> 4 H+ + O2

в) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: 2 H2O – 4e —> 4 H+ + O2
г) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: 2 H2O – 4e —> 4 H+ + O2

д ) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: 2 H2O – 4e —> 4 H+ + O2

е ) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: 2 H2O – 4e —> 4 H+ + O2
4Al3+ + 18H2O = 4 Al(OH)3 +6H2 + 3O2 + 12H+

ж) катод: 2 H2O + 2e —> 2 ОH- + Н2
анод: S2- – 2e —> S
BaS + H2O = H2 + S + Ba(OH)2

Ульяна2606 4.8

Правовые, гуманитарные предметы, экономика, менеджмент, маркетинг, психология, педагогика. Мимолетную радость от низкой цены быстро и надолго сменяет острая горечь глубокого разочарования от низкого качества.

Нанять автора