Энергетика химических реакций

Вариант № 1

1. Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этана (C₂H₆(г)), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании этана объемом 1 м³ (н.у.)?

2. При взаимодействии 1 моля водорода и 1 моля селена поглотилось 77,4 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования селеноводорода.

3. При сжигании графита образовался диоксид углерода массой 8,86 г и выделилось 79,2 кДж тепла. Вычислите теплоту образования диоксида углерода.

4. Рассчитайте ΔG⁰ реакций CO(г) + 1/2O₂(г) = CO₂(г).

Вариант № 2

1. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением:

C₆H₆(ж) + 7/2O₂(г) = 6CO₂(г) + 3H₂O(г).

Вычислите тепловой эффект этой реакции.

2. При взаимодействии 2 молей мышьяка и 3 молей водорода поглотилось 370 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования арсина AsH₄.

3. Вычислите теплоту образования газообразного метана, исходя из следующих термохимических уравнений:

H₂(г) + 1/2O₂(г) = H₂O(ж); ΔH⁰ = -285,84 кДж;

С(графит) + O₂(г) = CO₂(г); ΔH⁰ = -393,51 кДж;

CH₄(г) + 2O₂(г) = 2H₂O(ж) + CO₂(г); ΔH⁰ = -890,31 кДж.

4. Вычислите ΔG⁰ и ΔS⁰ реакции горения ацетилена:

C₂H₂(г) + 5/2O₂(г) = 2СO₂(г) + H₂O(ж).

Вариант № 3

1. Газообразный этиловый спирт можно получить при взаимодействии этилена и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислите ее тепловой эффект.

2. При взаимодействии 1 моля водорода и 1 моля хлора выделилось 184 кДж тепла. Вычислите энтальпию образования хлороводорода.

3. При сгорании жидкого этилового спирта массой 11,5 г выделилось 308,71 кДж тепла. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования C₂H₅OH (ж).

4. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция:

H₂(г) + CO₂(г) = CO(г) + H₂O(ж); ΔH⁰ = -2,85 кДж?

На основании стандартных значений ΔΗ⁰ и ΔS⁰ соответствующих веществ определите ΔG⁰ этой реакции.

Вариант № 4

1. Напишите термохимическое уравнение реакции взаимодействия оксида углерода (II) и водорода, в результате которой образуются газообразные метан и вода. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если был получен метан объемом 67,2 дм³ (н.у.)?

2. При образовании 1 моля воды из простых веществ выделилось 242 кДж тепла. Чему равна энтальпия образования воды?

3. Вычислите теплоту образования газообразного метана, исходя из термохимического уравнения:

С(графит) + O₂(г) = CO₂(г); ΔH⁰ = -393,51 кДж;

4. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению:

Fe₃O₄(кр) + CO(г) = 3FeO(кр) + СO₂(г).

Вычислите ΔG⁰ и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно ΔS⁰ в этой реакции?

Вариант № 5

1. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и HCl. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислите ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции был израсходован аммиак объемом 10 дм³ (н.у.)?

2. При разложении карбоната магния на оксид магния и диоксид углерода поглощается 100,7 кДж тепла. Вычислите теплоту образования карбоната магния.

3. Вычислите теплоту образования NO(г), исходя из следующих термохимических уравнений:

4NH₃(г) + 5O₂(г) = 4NO(г) + 6H₂O(ж); ΔH⁰ = -1168,80 кДж;

4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6H₂O(ж); ΔH⁰ = -1530,28 кДж.

4. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению:

CS₂(г) + 3O₂(г) = CO₂(г) + 2SO₂(г).

Вариант № 6

1. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота (II). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если был получен оксид азота (II) объемом 44,8 дм³ (н.у.)?

2. При взаимодействии 1 моля азота и 3 молей водорода выделилось 93 кДж тепла. Чему равна энтальпия образования аммиака?

3. При восстановлении оксида железа(III) массой 80,0 г алюминием (реакция алюмотермии) выделяется 426,3 кДж тепла. При сгорании металлического алюминия массой 5,4 г выделяется 167,3 кДж тепла. На основании этих данных вычислите теплоту образования оксида железа(III).

Al₂O₃(кр) + 2Cr(кр) = Сr₂O₃(кр) + 2Al(кр);

Вариант № 7

1. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением:

CH₃OH(ж) + 3/2O₂(г) = CO₂(г) + 2H₂O(ж).

Вычислите тепловой эффект этой реакции.

2. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением:

4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6Н₂О(ж); ΔH⁰ = -1530,28 кДж.

Вычислите теплоту образования аммиака.

3. При взаимодействии железа массой 6,3 г с серой выделилось 11,31 кДж тепла. Вычислите теплоту образования сульфида железа(II).

CaO(кр) + CO₂(г) = CaCO₃(кр);

Вариант № 8

1. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и газообразный сероуглерод (CS₂). Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите ее тепловой эффект.

2. Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении оксида железа (III) металлическим алюминием, если было получено железо массой 335,1 г.

4. Рассчитайте ΔG⁰ реакции 1/2N₂(г) + 3/2H₂(г) = NH₃(г).

Вариант № 9

1. При сгорании навески натрия массой 18,4 г в хлоре выделилось 328,88 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение сгорания натрия в хлоре.

2. При сгорании ацетилена объемом 1 дм³ (н.у.) выделяется 56,053 кДж тепла. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования газообразного ацетилена.

3. При какой температуре наступит равновесие системы:

4HCl(г) + O₂(г) = 2H₂O(г) + 2Сl₂(г); ΔH⁰ = -114,42 кДж?

4. Исходя из значений стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ, вычислите ΔG⁰ реакции, протекающей по уравнению: 2PbS(кр) + 3O₂(г) = 2PbO(кр) + 2SO₂(г).

Вариант № 10

1. В результате сгорания 56 л метана в избытке кислорода выделилось 2225 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение горения метана.

2. Вычислите теплоту образования газообразного метана, исходя из следующих термохимических уравнений:

H₂(г) + 1/2O₂(г) = H₂O(ж); ΔH⁰ = -285,84 кДж;

С(графит) + O₂(г) = CO₂(г); ΔH⁰ = -393,51 кДж;

CH₄(г) + 2O₂(г) = 2H₂O(ж) + CO₂(г); ΔH⁰ = -890,31 кДж.

3. При какой температуре наступит равновесие системы: PCl₅(г) = PCl₃(г) + Сl₂(г); ΔH⁰ = 92,59 кДж.

4. Рассчитайте ΔG⁰ реакции C₆H₆(ж) + NH₃(г) = H₂(г) + C₆H₅NH₂(ж).

Вариант № 11

1. На основании термохимического уравнения горения этилена:

С₂Н₄ (г.) + 3О₂ (г.) = 2СО₂ (г.) + 2 Н₂О (ж.) (ΔН° = -1400 кДж) вычислите количество теплоты, которое выделится при сгорании этилена объемом 10,8 л (н.у.).

2. Используя табличные значения ΔН°, рассчитайте тепловой эффект реакции:

Fe₃O₄ (тв.) + Н₂ (г.) → Fe (тв.) + Н₂О (г.)

3. Используя табличные значения ΔS°, вычислите стандартное изменение энтропии в ходе реакции: BaCO₃ (тв.) → BaO (тв.) + СО₂(г.)

4. Пользуясь табличными значениями ΔG°, покажите, что в стандартных условиях при 25 °С невозможны реакции: Ag (тв.) + ZnO (тв.) = Ag₂O (тв.) + Zn (тв.).

Вариант № 12

1. На основании термохимического уравнения горения ацетилена:

2С₂Н₂ (г.) + 5О₂ (г.) = 4СО₂ (г.) + 2 Н₂О (ж.) (ΔН° = -2610 кДж) вычислите количество теплоты, которое выделится при сгорании ацетилена объемом 56 л (н.у.).

2. Используя табличные значения ΔН°, рассчитайте тепловой эффект реакции:

С₂Н₆ (г.) + О₂ (г.) → СО₂ (г.) + Н₂О (г.)

3. Используя табличные значения ΔS°, вычислите стандартное изменение энтропии в ходе реакции: KClO₃ (тв.) → KCl (тв.) + О₂(г.)

4. Пользуясь табличными значениями ΔG°, покажите, что в стандартных условиях при 25 °С невозможны реакции: Pb (тв.) + MgO (тв.) = PbO₂ (тв.) + Mg (тв.).

Вариант № 13

1. На основании термохимического уравнения горения этилена:

С₂Н₄ (г.) + 3О₂ (г.) = 2СО₂ (г.) + 2 Н₂О (ж.) (ΔН° = -1400 кДж) вычислите массу сгоревшего этилена, если в ходе реакции выделилось 250 кДж теплоты.

2. Используя табличные значения ΔН°, рассчитайте тепловой эффект реакции:

С₂Н₂ (г.) + О₂ (г.) → СО₂ (г.) + Н₂О (г.)

3. Используя табличные значения ΔS°, вычислите стандартное изменение энтропии в ходе реакции: СН₄ (г.) → С₂Н₂ (г.) + Н₂(г.)

4. Пользуясь табличными значениями ΔG°, вычислите ΔG° следующей реакции:

Fe₂O₃ (тв.) + NH₃ (г.) = Fe (тв.) + N₂ (г.) + Н₂О (ж.)

Вариант № 14

1. На основании термохимического уравнения горения этилена:

С₂Н₄ (г.) + 3О₂ (г.) = 2СО₂ (г.) + 2 Н₂О (ж.) (ΔН° = -1400 кДж) вычислите объем (н.у.) сгоревшего этилена, если в ходе реакции выделилось 250 кДж теплоты.

2. Используя табличные значения ΔН°, рассчитайте тепловой эффект реакции:

Н₂О (ж.) → О₂ (г.) + Н₂ (г.)

3. Используя табличные значения ΔS°, вычислите стандартное изменение энтропии в ходе реакции: С₂Н₄ (г.) + Н₂(г.)→ С₂Н₆ (г.)

4. Пользуясь табличными значениями ΔG°, вычислите ΔG° следующей реакции:

СО₂ (г.) + С (тв.) = СО (г.)

Вариант № 15

1. На основании термохимического уравнения горения фомфора:

4Р (тв.) + 5О₂ (г.) = 2Р₂О₅ (тв.) (ΔН° = -3010 кДж) вычислите массу сгоревшего фосфора, если в ходе реакции выделилось 301 кДж теплоты.

2. Используя табличные значения ΔН°, рассчитайте тепловой эффект реакции:

СаО (тв.) + Н₂О (ж.) → Са(ОН)₂ (тв.)

3. Используя табличные значения ΔS°, вычислите стандартное изменение энтропии в ходе реакции:

С₂Н₄ (г.) + Н₂ (г.) → С₂Н₆ (г.)