Завдання 3 Розрахуйте значення стандартної ентальпії реакції утворення оксиду заліза (III) з простих речовин за наступними термохимическим рівнянням:
Помножимо на 2 кожен член 1-го рівняння, включаючи і тепловий ефект першої реакції, і складемо до другого рівняння.
= 2 (-532) + (-584) = -1648т кДж.
Відповідь Стандартна ентальпія реакції утворення оксиду заліза (III) з простих речовин дорівнює -1648 кДж.
Завдання 4. Обчислити енергію зв'язку HF, якщо стандартна ентальпія реакції H2 + F2 = 2HF дорівнює -536 кДж, ЕН-Н = 436 кДж / моль; ЕF-F = 159 кДж / моль.
Відповідь Енергія зв'язку HF дорівнює 565,5 кДж / моль.
Завдання 5. Як зміниться швидкість реакції 2NO (г.) + О2 (г.) = 2NO2 (г.). якщо зменшити обсяг реакційної посудини в 3 рази?
Рішення. До зміни обсягу швидкість реакції виражалася рівнянням:. Внаслідок зменшення обсягу концентрація кожного з реагуючих речовин зросте в три рази. Отже, швидкість реакції зміниться і буде визначена як:
=. Порівнюючи вирази для V і V '. знаходимо, що швидкість реакції зросте у 27 разів.
Завдання 6. Температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 2,8. У скільки разів зросте швидкість реакції при підвищенні температури від 20 до 75 0 С ?.
Рішення . ПосколькуDt = 55 0 C, то позначивши швидкість реакції при 20 і 75 0 С відповідно через V і V '. можемо записати:
Швидкість реакції збільшиться в 287 разів.
Завдання 7. У системі А (г.) + 2В (г.) «С (г.) Рівноважні концентрації рівні: [A] = 0,6 моль / л; [B] = 1,2 моль / л; [C] = 2,16 моль / л. Знайти константу рівноваги реакції і вихідні концентрації речовин А і В.
Рішення . При вирішенні завдань з використанням рівноважних концентрацій бажано скласти таблицю, в яку заносяться концентрації беруть участь в реакції речовин:
Конц-ції, СМ (моль / л) А + 2В # 8644; З
В реакції 2,16 4,32 2,16
Рівноважні 0,6 1,2 2,16
Константа рівноваги цієї реакції виражається рівнянням. Підставляючи в нього дані з третього рядка таблиці, отримуємо:.
Для знаходження вихідних концентрацій речовин А і В врахуємо, що, відповідно до рівняння реакції, з 1 благаючи А і 2 молей В утворюється 1 моль С. Оскільки за умовою задачі в кожному літрі системи утворилося 2,16 моля речовини С, то при цьому було витрачено 2,16 благаючи А і 2,16 × 2 = 4,32 благаючи В. Таким чином, шукані вихідні концентрації рівні:
СІСХ. (А) = х = 0,6 + 2,16 = 2,76 (моль / л)
СІСХ. (В) = у = 1,2 + 4,32 = 5,52 (моль / л).
Завдання 8. При деякій температурі константа дисоціації иодоводорода на прості речовини дорівнює 6,25 × 10 -2. Який відсоток HI дисоціює при цій температурі?
Рішення. Позначимо початкову концентрацію HI через С (моль / л). а до моменту настання рівноваги нехай продіссоцііровало з кожних З молей иодоводорода х молей. Заповнюємо таблицю:
В реакції х 0,5 х 0,5 х
Рівноважні, [] (С - х) 0,5х 0,5х
Відповідно до рівняння реакції з х молей иодоводорода утворилося 0,5х благаючи Н2 і 0,5х благаючи I2. Таким чином, рівноважні концентрації складають: [HI] = (C - x) моль / л; [H2] = [I2] = 0,5х моль / л. Підставами ці значення у вираз константи рівноваги реакції:
Отримуючи з обох частин рівняння квадратний корінь, одержимо, звідки х = 0,333С. Таким чином, до моменту настання рівноваги диссоциированного 33,3% початкової кількості иодоводорода.
Завдання 9. Використовуючи довідкові дані, знайти наближене значення температури, при якій константа рівноваги реакції утворення водяної газу С (т.) + Н2 0 (г.) «СО (г.) + Н2 (р) дорівнює одиниці. Залежністю DН 0 і DS 0 від температури знехтувати.
Рішення. З рівняння D слід, що при КТ = 1 стандартна енергія Гіббса хімічної реакції дорівнює нулю. Тоді зі співвідношення випливає, що при відповідній температурі звідки. Згідно з умовою задачі, для розрахунку можна скористатися значеннями (DH 0 f -молярная ентальпія утворення речовини в кДж / моль) і (DS 0 f -молярная ентропія речовини в Дж / (моль × К) реакції, які знаходимо в таблиці по термодинамічних властивостях неорганічних речовин (довідкові дані):
Визначаємо зміна ентальпії і ентропії реакції при стандартних умовах: