Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
3-5. Энтальпии сгорания а-глюкозы, Р-фруктозы и сахарозы при 25 °С равны -2802, -2810 и -5644 кДж-моль-1 соответственно. Рассчитайте энтальпию гидролиза сахарозы.
Глава 1. Основы химической термодинамики
49
3-6. Определите энтальпию образования диборана В2Н6(г) при T = 298 К
из следующих данных:
В2Н6(г) + 302(г) = В203(тв) + 3Н20(г), Шх° = -2035.6 кДж-моль1, 2В(тв) + 3/2 02(г) = B2O3CTB), АЯ20 = -1273.5 кДж-моль-1,
Н2(г) + 1/2 02(г) = Н20(г), АЯ30 = -241.8 кДж-моль-1.
3-7. Рассчитайте энтальпию образования сульфата цинка из простых веществ при T = 298 К на основании следующих данных:
ZnS = Zn + S, АЯ1° = 200.5 кДжмоль1,
2ZnS + 302 = 2Zn0 + 2S02, АН2° = -893.5 кДжмоль1,
2S02 + 02 = 2S03, АЯ30 = -198.2 кДжмоль1,
ZnS04 = Zn0 + S03, АН4° = 235.0 кДжмоль1.
3-8. Найдите АгН°298 для реакции
СН4 + CI2 = СН3С1(г) + НС1(г),
если известны теплоты сгорания:
метана (АСН°(СН4) = -890.6 кДжмоль4),
хлорметана (АСН°(СН3С1) = -689.8 кДжмоль1),
водорода (АСН°(Н2) = -285.8 кДжмоль1) и теплота образования НС1 (АН°(НС1) = -92.3 кДжмоль1).
3-9. Рассчитайте тепловой эффект реакции
>Ш3 + 5/4 02 = N0 + 3/2 Н20(г)
при T = 298 K, если известны следующие данные:
Н20(г) = Н20(ж), АЯ1° = -44 кДжмоль-1,
1/2N2 + 3/2Н2 = NHз, АЯ2° = -46.2 кДжмоль-1,
Н2 + 1/202 = Н20(ж), АН3° = -285.8 кДжмоль-1,
N0 = 1/2N2 + 1/202, АЯ40 = -91.3 кДжмоль-1.
3-10. При взаимодействии 10 г металлического натрия с водой АгН298 = -79.91 кДж, а при взаимодействии 20 г оксида натрия с водой АгН298 = -76.76 кДж. Вода берется в большом избытке. Рассчитайте теплоту образования оксида натрия А f H °98(Na20), если А f H °98(Н20(ж)) = = -285.8 кДжмоль-1.
3-11. Энергия связи в молекуле Н2 равна 432.1 кДжмоль-1, а энергия связи в молекуле N2 равна 945.3 кДж-моль-1. Какова энтальпия атомизации аммиака, если энтальпия образования аммиака равна -46.2 кДж-моль-1?
3-12. Рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции нейтрализации
№0Н + НС1 = Nad + Н20, протекающей в водном растворе при 298 К.
50
Глава 1. Основы химической термодинамики
3-13. Рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции
СаБСЦтв) + Ка2СОз(!Ч) = СаСОз(тв) + №2804^)
при 298 К, если АґН°98 (СаБ04(тв)) = -1434 кДжмоль-1.
3-14. Напишите уравнение Кирхгофа для реакции, протекающей при постоянном объеме.
3-15. Зависимость теплового эффекта реакции
СНзОН(г) + 3/202 = СО2 + 2Н20(г) от температуры выражается уравнением:
А г НТ (Дж) = -684.7 • 103 + 36.77Т - 38.56 • 10-3 Т 2 + + 8.21 • 10-6Т3 + 2.88 • 105 /Т .
Рассчитайте изменение теплоемкости АСр для этой реакции при 500 К.
3-16. Стандартная энтальпия образования А1203(тв) при 298 К равна -1675 кДжмоль-1. Рассчитайте стандартную энтальпию образования А1203(тв) при 800 К, если даны мольные теплоемкости (в Джмоль-1К-1):
Ср(А1) = 20.67 + 12.39-10-3Т,
Ср(02) = 31.46 + 3.3910-3Т - 3.77 1 05Т ~2,
Ср(А1203) = 114.56 + 12.89 10-3Т - 34.31 105Т ~2.
3-17. Энтальпия диссоциации карбоната кальция при 900 °С и давлении 1 атм равна 178 кДжмоль- . Выведите уравнение зависимости энтальпии реакции от температуры и рассчитайте количество теплоты, поглощенное при разложении 1 кг карбоната кальция при 1000 °С и 1 атм, если даны мольные теплоемкости (в Дж моль-1 К-1):
Ср(СаС03(тв)) = 104.5 + 21.9210-3Т - 25.94 105Т ~2,
Ср(Са0(тв)) = 49.63 + 4.5210-3Т - 6.95-105Т ~2,
Ср(С02(г)) = 44.14 + 9.0410-3Т - 8.53-105Т ~2.
3-18. Зависимость теплового эффекта реакции
Н2(г) + "2 02(г) = Н20(г)
от температуры выражается уравнением:
АгН°т(Джмоль-1) = -237.65 • 103 - 13.01Т + 2.88 • 10-3Т2 -1.71 • 105 /Т . Рассчитайте изменение теплоемкости АСр и АСу для этой реакции
при 800 К.
3-19. Рассчитайте тепловой эффект образования гексагидрата нитрата магния М§(М03)2 6Н20(тв), если известны следующие данные:
Глава 1. Основы химической термодинамики
51
Мв(тв) + 2Н+(аЧ) -> Мв2+(аЧ) + Н2(г) - 465.8 кДж
Н2(г) + N2(г) + 3О2(г) -> 2Н+(аЧ) + 2М)3-оц) - 409.4 кДж
Мв(Ж)3)2-6Н2О(тв) -> Мв2+(аЧ) + 2NOз-(aq) + 6Н2О(ж) + 21.3 кДж
Н2(г) + 2 О2(г) = Н2О(ж) - 285.8 кДж. 3-20. Известны тепловые эффекты следующих реакций:
СН3СООС2Н5(ж) + ОН ^) = СН3СОО (aq) + С2^ОН(ж)
Л г Н = -54.7 кДж-моль-1.
СН3СООН(ж) + ОН-И) = ОДСОО^) + Н2О(ж) ЛгН= -57.3 кДж-моль- ;
СН3СООС2Н5(ж) + 2Н2(г) = 2С2Н5ОН(ж) Л г Н = -76.4 кДж-моль-1.
Рассчитайте тепловой эффект реакции:
С2Н5ОН(ж) + О2(г) = СН3СООН(ж) + Н2О(ж),
если энтальпия образования жидкой воды равна -285.8 кДж моль-1.
3-21. Известны тепловые эффекты следующих реакций:
С2Н6(г) = 2СН3(г), Л г Н °98 = 3 76.1 кДж-моль-1
СН3С1(г) + С1(г) = СН3(г) + С12(г), Л г Н °98 = 106.0 кДж-моль-1
2СН3С1(г) + 2Na(тв) = С2Н6(г) + 2NaC1(тв), Л г Н °98 = -742.9 кДж-моль-1
Рассчитайте энергию связи в молекуле С12, если энтальпия образования хлорида натрия равна -411.1 кДж моль-1.
3-22. Известны тепловые эффекты следующих реакций:
СН3(г) + Н(г)= СН4(г), Л г Н °98 = -43 8.5 кДж-моль-1
СН3Вг(г) + Вг(г) = СН3(г) + Вг2(ж), Л г Н °98 = 45.5 кДж-моль-1
СН3Вг(ж) = СН3Вг(г), Л г Н °98 = 23.9 кДж-моль-1
Рассчитайте энтальпию реакции
СН4(г) + ВГ2(ж) = СН3ВГ(ж) + НВГ(г),
