Задачи по химии

161. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция, протекающая по уравнению
Н₂ (г) + СO₂ (г) = СО (г) + Н₂O (ж); ΔН = - 2,85 кДж ?
Вывод сделайте на основании качественного изменения энтропии. Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствую­щих веществ, определите ΔG°₂₉₈ этой реакции. Ответ: +19,91
кДж. Решение.
162. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стан­дартных энтропий соответствующих веществ вычислите ΔG°₂₉₈ реакции
СO₂ (г) + 4Н₂ (г) = СН₄ (г) + 2Н₂O (ж)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: -130,89 кДж. Решение.
163. Определите ΔG°₂₉₈ реакции, протекающей по уравнению
4NH₃ (г) + 5O₂ (г) = 4NO (г) + 6Н₂O (г)
Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования и абсо­лютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: - 957,77 кДж. Решение.
164. Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравне­нию
Н₂ (г) + S (ромб) = Н₂S (г); ΔН = - 20,15 кДж.
Исходя из значений S°₂₉₈ соответствующих веществ, вычислите ΔS°₂₉₈ и ΔG°₂₉₈ для этой реакции. Возможно ли образование Н₂S из простых веществ при стандартных условиях? Ответ: 43,15 Дж/(моль·К); -33,01 кДж. Решение.
165. Уменьшится или увеличится энтропия при переходе: а) воды в пар; б) графита в алмаз? почему? Вычислите ΔS° для каждого превращения. ΔS° с температурой изменяется незначительно. Сделайте вывод о количественном изменении энтропии при фазовых и аллотропических превращениях. Ответ: а) 118,78 Дж/(моль·К); б) -3,25 Дж/(моль·К). Решение.
166. При некоторой температуре константа равновесия гомогенной системы
N₂ + O₂ ↔ 2NO
равна 4,1·10^-4. Вычислите равновесную концентрацию кислорода, если равно­весные концентрации N₂ и NO соответственно равны 0,10 и 0,05 моль/л. Ответ: 61 моль/л. Решение.
167. Начальные концентрации NO, Н₂, и Н₂O в гомогенной системе
2NO + 2Н₂ ↔ N₂ + 2Н₂O
соответственно равны 0,10, 0,05 и 0,10 моль/л. Вычислите равновесные концен­трации Н₂, N₂ и Н₂O, если равновесная концентрация [NO]=0,07 моль/л. Че­му равна константа равновесия? Ответ: 0,02 моль/л; 0,015 моль/л; 0,13 моль/л; 129. Решение.
168. Исходные концентрации NO и Сl₂ в гомогенной системе
2NO +Сl₂ ↔ 2NOCl
составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20% NO. Ответ: 0,416. Решение.
169. При некоторой температуре константа равновесия гомогенной системы
N₂ +3Н₂ ↔ 2NН₃
равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно рав­ны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и начальную концентрации азо­та. Ответ: 8 моль/л; 8,04 моль/л. Решение.
170. При некоторой температуре константа равновесия гетерогенной сис­темы FеО + СО ↔ Fе+СO₂ равна 0,5. Вычислите равновесные концентрации СО и СO₂, если начальные концентрации [СО] =0,05 моль/л, [СO₂] = 0,01 моль/л. Ответ: 0,04 моль/л; 0,02 моль/л. Решение.
171. Равновесие гомогенной системы
2NO + O₂ ↔ 2NO₂
установилось при следующих концентрациях участвующих в ней веществ: [NO] = 0,08 моль/л; [О₂] = 0,03 моль/л; [NO₂]=0,01 моль/л. Вычислите кон­станту равновесия и исходные концентрации NO и O₂. Ответ: 0,52; 0,09; 0,035 моль/л. Решение.
172. Равновесие гомогенной системы
СО + Сl₂ ↔ СOСl₂
установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [СО] = [Сl₂] = [СОСl₂] = 0,001 моль/л. Определите константу равновесия и исход­ные концентрации СО и хлора. Ответ: 1000; [СО]_исх = [Сl₂]_исх = 0,002 моль/л. Решение.
173. Рассчитайте, как изменится скорость прямой и обратной реакций в гомогенной системе
2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃
если уменьшить объем, занимаемый газами, в 2 раза. Сместится ли при этом равновесие системы? Решение.
174. При некоторой температуре константа скорости реакции
Н₂ + I₂ = 2НI
равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ были [Н₂] = 0,04 моль/л, [I₂] = 0,05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость при [Н₂] = 0,03 моль/л. Ответ: 3,2·10^-4; 1,92·10^-4. Решение.
175. Как влияет, на равновесие гетерогенной системы
С(к) + СO₂(г) ↔ 2СО(г); ΔH = + 119,8 кДж:
а) добавление СO₂ (г); б) добавление С(к); в) повышение температуры;
г) повышение давления; д) введение катализатора; е) удаление СО(г)? Решение.
176. Эндотермическая реакция разложения пентахлорида фосфора проте­кает по уравнению
РСl₅(г) = РСl₃(г) +Сl₂(г); ΔH = + 92,59 кДж.
Как надо изменить: а) температуру; б) давление; в) концентрацию, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции разложения РСl₅? Решение.
177. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции, протекаю­щей в газовой фазе, если температуру повысить от 10 до 100°С ? Температур­ный коэффициент скорости реакции равен 2. Ответ: в 512 раз. Решение.
178. Начальные концентрации NO и O₂ в гомогенной системе
2NO + O₂ ↔ 2NO₂
соответственно равны 0,02 и 0,03 моль/л. Вычислите равновесные концентрации NO и O₂, если равновесная концентрация NO₂ равна 2,2·10^-3 моль/л. Чему равна константа равновесия? Ответ: 1,78·10^-2 моль/л;
2,89·10^-2 моль/л; 0,52. Решение.
179. Почему изменение давления смещает равновесие системы
N₂ + 3Н₂ ↔ 2NH₃
и не смещает равновесие системы
N₂ + O₂ ↔2NO?
Ответьте на основании расчета скорости прямой и обратной реакции в этих системах до и после изменения давления. Решение.
180. При 80°С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Сколько по­требуется времени для проведения той же реакции: а) при 120°С; б) при 60°С? Температурный коэффициент данной реакции у = 2. Ответ: а) 1 мин, б) 64 мин. Решение.