ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
КИНЕТИЧЕСКИЕ И
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Задания для контроля знаний
по химии
Для студентов обучающихся по направлениям
240902 – «Пищевая биотехнология»,
260301 – «Технология мяса и мясных продуктов»,
260303 – «Технология молока и молочных продуктов»
Специальностей 240900 Биотехнология
260300 – Технология сырья и продуктов животного происхождения
____________________________
ВОРОНЕЖ
2007
УДК 536:7:541.12.121
Кинетические и термодинамические расчеты [Текст]: задания для контроля знаний по неорганической химии / Воронеж. гос. технол. акад.; сост. Ю. С. Перегудов, А. В. Астапов, Д. В. Овсянникова. Воронеж. 2007. 25 с.
Задания для контроля разработаны в соответствии с требованиями, предъявленными квалификационной характеристикой
ГОС
ВПО
подготовки
инженера
и
инженера
менеджера
по
направлениям
280200 – «Защита окружающей среды», 240800 – «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии,
нефтехимии и биотехнологии», специальностей 280201 – «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 280202 – «Инженерная защита окружающей среды», 240801 – «Машины и аппараты химических производств», а также специальности 080502 – ”Экономика и управление на предприятии (в пищевой промышленности). Они
предназначены для закрепления теоретических знаний дисциплины ЕН.
Библиогр.: 2 назв.
Составители доцент Ю. С. ПЕРЕГУДОВ
доцент А. В. АСТАПОВ
ассистент Д. В. ОВСЯННИКОВА
Научный редактор доцент В. Ф. КАПИТАНОВ
Рецензент доцент ВГЛТА А. И. ДМИТРЕНКОВ
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Воронежской государственной технологической академии
© Перегудов Ю.С.,
Астапов А.В.,
Овсянникова Д.В., 2007
© Воронежская
государственная
технологическая
академия, 2007
Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежской государственной технологической академии, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом, без согласия академии запрещается.
ВАРИАНТ 1
1. Вычислите стандартную энтальпию реакции (в кДж):
2 SO2( г )  O2  2SO3( г ) .
2. Поглощается или выделяется теплота при протекании реакции
2H 2 O( ж)  2SO2( г )  O2 ( г )  2H 2 SO4( ж) ?
3. В каком случае растворимость выше:
NaCl  Na   Cl  , G  8,98 кДж / моль;
AgCl  Ag   Cl  , G  55,35 кДж / моль ?
4. Как изменяется энтропия реакции для самопроизвольного протекания химической реакции в изолированной
системе?
5.
Вычислите
стандартную
энергию
2 BaO ( к ) 2 NO2( г )  3О2( г )  2 Ba( NO3 )2( k ) .
Гиббса
реакции
(в
кДж):
6. Как изменяется скорость реакции
FeCl3  3KCNS  Fe(CNS )3  3KCl
7. От каких факторов зависит константа скорости реакции при данной температуре?
8. Определите константу скорости реакции 2А+В=С, зная, что при концентрациях А и В, равных 0,5 и
0,6 моль / дм 3 , соответственно, ее скорость составляет 0,018 моль /( дм 3  мин).
9. Какими способами в системе 2SO2  O2  2SO3 ; H  0 можно сместить равновесие в сторону
большего
выхода
при
SO3
заданной
концентрации
10. Равновесные концентрации в системе CO  Cl2  COCl2
с(CO)  0,3 моль / дм3 ,
SO2 ?
равны c(Cl2 )  0,3 моль / дм 3 ,
с(COCl2 )  1,5 моль / дм3 . Вычислите начальную концентрацию хлора.
ВАРИАНТ 2
1.
Какая
из
реакций
может
протекать
самопроизвольно:
CH 4  CO2  2CO  2H 2 ; G  170,92 кДж / моль;
2С( к )  О2( г )  2СО( г ) ;
G  137 кДж / моль ?
2. При каких значениях G реакция возможна только в прямом направлении?
3.
В
каком
Pd  H 2O  H 2  PdO;
направлении
будет
протекать
G  126 кдж / моль ?
4. Возможно ли восстановление железа водородом при стандартных условиях
2
реакция:
Fe2 O3( k )  3H 2( г )  2 Fe( k )  3H 2 O( ж ) ?
5. Вычислите H (в кДж/моль) реакции горения
C2 H 5OH  3O2  2CO2  3H 2O.
6. Как изменится скорость реакции синтеза аммиака, если концентрацию азота увеличить в 3 раза, а водорода - в 5раз?
7. При повышении температуры на 10  C скорость реакции увеличивается в 3 раза. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если увеличить температуру от 30 до 70  C ?
8. Скорость реакции омыления уксусноэтилового эфира при некоторой температуре равна
5,84  10 4 моль / дм 3 . Начальная концентрация эфира 0,02 моль / дм 3 . Определите концентрацию эфира
через
25
мин
после
начала
реакции.
9.
Как
влияет
катализатор
на
смещение
химического
равновесия?
10. Исходные концентрации каждого из веществ в смеси А+В  С+Д составляют 1 моль / дм 3 . Вычислите константу равновесия, если концентрация вещества Д в момент равновесия равна 1,5
моль / дм 3 .
ВАРИАНТ 3
1.
В
каком
случае
можно
PbS ( k )  2 HCl ( ж )  H 2 S ( г )  PbCl2( ж ) ,
растворить
PbS
в
разбавленных
кислотах:
G   30,9 кДж / моль;
3PbS ( k )  8HNO3( ж )  3PbSO4 ( ж )  8 NO( г )  4 H 2 O( ж ) ,
G   1454,3 кДж / моль ?
2. При каком соотношении H и TS система находится в равновесии?
3. В каком направлении будет протекать реакция CO( г )  2 H 2( г )  СН 3 ОН ( ж ) .
4.
В
AgNO3( k )  Ag
каком

( p)

3( p )
 NO
случае
растворимость
будет
выше:
, G  0,79 кДж / моль;

СаSO4  2 H 2 O( k )  Ca(2p)  SO(2p)  2 H 2 O( ж ) ,
G   22,45 кДж / моль ?
5. Как изменяются S и H для реакций разложения при высоких температурах?
6. Во сколько раз возрастает скорость реакции взаимодействия оксида Ca с диоксидом углерода, если
увеличить давление в системе в 3 раза?
7. Температурный коэффициент реакции равен 2. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от -10 до 30  C ?
3
8. Чему равна скорость химической реакции, если концентрация одного из реагирующих веществ была в
начальный момент 1,5 моль / дм 3 , а через 50 мин стала 0,3 моль / дм 3 ?
9. Как следует изменить концентрацию оксида углерода () , чтобы сместить равновесие системы
2CO  O2  2CO2 вправо?
10. Вычислите равновесную концентрацию аммиака ( моль / дм 3 ) в системе N 2  3H 3  2 NH 3 , если
исходная концентрация азота равна 2 моль / дм 3 , а к моменту наступления равновесия прореагировало
0,2 моль азота.
ВАРИАНТ 4
1. При каком значении G соблюдается равновесие системы?
2. В каком направлении при стандартных условиях будет протекать реакция N 2 ( г )  3Н 2 ( г )  2 NН 3( г ) ?
3.
Возможна
ли
в
стандартных
условиях
реакция
Fe2 O3( k )  3Н 2( г )  2 Fe( k )  3H 2 O( ж ) ,
S  = - 213,8 Дж/ ( моль  К ) ?
  = - 35,4 кДж/моль,
4. Рассчитайте энергию Гиббса реакции
N 2 ( г )  О2 ( г )  2 NO( г ) при Т=298 К.
5.
Возможно
N2( г)  2Н2 О( ж)
ли
извлечение
азота
 NH4 NO2( ж) , G =358 кДж/моль?
водой
из
воздуха:
6. Определите температурный коэффициент реакции, если при повышении температуры на 40  C скорость увеличилась в 16 раз?
7. Как изменится скорость образования серного ангидрида по реакции 2SO2  O2  2SO3 , если увеличить концентрацию кислорода в 3 раза?
8. В процессе реакции, протекающей по уравнению 2А+2В=С, за определенный период времени концентрация вещества А уменьшилась на 0,3 моль / дм 3 . Как изменилась при этом концентрация вещества
В?
9. Произойдет ли смещение равновесия реакции (Т-const) ZnS ( k )  H 2( г )  Zn( ж )  H 2 S ( г ) , если в систему ввести избыток ZnS? Ответ обоснуйте.
10. Исходные концентрации СО и паров воды 0,08 моль / дм 3 . Рассчитайте константу равновесия системы СО  Н 2 О  СО2  Н 2 , если равновесная концентрация с (CO2 ) равна 0,05 моль / дм 3 .
ВАРИАНТ 5
1. Вычислите энтальпию реакции образования оксида углерода в кДж:
2C( k )  О2( г )  2СО( г ) , Н   220 кДж.
4
2. Вычислите
температуру
в
К,
при
которой
возможна
реакция
равновесие
при
Fe2 O3  3H 2  2 Fe  3H 2 O, H  96,61кДж

S   0,14 кдж /( моль  К ) ?
3. В
25  C
каком
направлении
N 2 O4 ( г )  2 NO2( г ) ,
сместится
Н  57 кДж / моль;

S   0,176кдж /( моль  К ) ?
4. Рассчитав G (в кДж), определите, пойдет ли в стандартных условиях реакция
СО( г )  2 Н 2 ( г )  СН 3ОН ( ж )
5. Какой фактор H или TS преобладает при понижении температуры?
6. Во сколько раз увеличится скорость реакции 2 NO  O2  2 NO2 , если путем сжатия уменьшить объем системы в 4 раза?
7. Как влияет повышение температуры на скорость химической реакции? Ответ поясните.
8. В
начальный
момент
c( N 2 )  1,5 моль / дм ,
реакции
N 2  3H 2  2 NH 3
концентрации
были
равны:
с( Н 2)  2,5 моль / дм . Каковы концентрации азота и водорода при кон-
3
3
центрации аммиака 0,5 моль / дм 3 ?
9. При повышении температуры увеличивается степень превращения йодоводорода в H 2 и I 2 . Какой
является эта реакция, экзо- или эндотермической?
10. При наступлении равновесия в реакции CO2  H 2  CO  H 2 O( пар) концентрации веществ были
(в моль / дм 3 ) : СО2 -0,004; Н 2 -0,001; СО-0,02 и H 2 O -0,02. Вычислите константу и исходные концентрации CO2 и H 2 .
ВАРИАНТ 6
1. Возможно ли самопроизвольное протекание прямой реакции, если при положительном значении
S H  0 ?
2. Возможна ли прямая реакция
CH 4  CO2  2CO  2H 2 ,
G   170,92 кДж.
3. При каком значении G возможно самопроизвольное протекание химической реакции?
4. В
ше:
каком
AgCl( k )  Ag

( p)
 Cl
случае

( p)
AgNO3( k )  Ag (p )  NO3( p ) ,
растворимость
будет
вы-
G  55,35 кДж / моль;

G   0,79 кДж / моль ?
5. Какой фактор энтальпийный или энтропийный, определяет направление химической реакции при высоких температурах?
5
2Cr( k )  3Cl 2( г )  2СrCl3( k ) .
6. Напишите выражение скорости для системы:
7. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры на 30  C ? Температурный коэффициент реакции равен 2.
8.
Реакция
протекает
по
уравнению
2А+В=С.
3
3
С (А) =0,6 моль / дм , С (В) =0,5 моль / дм . Константа скорости равна 0,5. Вычислите скорость
реакции в начальный момент.
9. В какой момент наступает химическое равновесие при обратимых реакциях?
10. Равновесие в системе 2SO2  O2  2SO3 установилось при следующих концентрациях:
c( SO 2 )  0,008 моль / дм 3 ; с(О2 )  0,824 моль / дм 3 ; с( SO3 )  0,032 моль / дм 3 . Определите
исходную концентрацию с( SO2 ) .
ВАРИАНТ 7
1. Как изменяется энтропия для реакций синтеза?
2.
Возможно
ли
протекание
прямой
реакции
2 NO( г )  О2( г )  2 NO2( г ) , G  150кДж / моль

при стандартном состоянии?
3. Рассчитайте значение G реакции
8 Al( k )  3Fe3O4( k )  9 Fe( k )  4 Al 2 O3( k ) .
4. Выделяется или поглощается теплота
Al2O3( k )  3SO3( г )  Al2 ( SO4 )3( k ) при 25  C ?
5. Вычислите энтальпию образования N 2 O5 (в кДж)
2 N2( г)  5О2( г)  2 N2 О5( г) , Н  22 кДж.
6. Реакция протекает по уравнению:
Na2 S 2 O3  H 2 SO4  Na2 SO4  S  H 2 SO3 .
Как изменится скорость реакции после разбавления реагирующей смеси в 4 раза?
7. При повышении температуры от 20 до 30  C скорость реакции возросла в 3 раза. Во сколько раз
увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70  C ?
8. Константа скорости реакции H 2  I 2  2HI равна 0,16. Определите начальную скорость реакции,
если исходные концентрации реагирующих веществ были: c( H 2 )  = c( I 2 )  0,02 моль / дм 3 .
9. Энтальпия образования хлороводорода равна - 92,3 кДж/моль. В какую сторону сместится равновесие
при
увеличении
температуры?
2HCl  H 2  Cl2
10. При реакции PCl5  PCl3  Cl2 к моменту равновесия разложилось 50% пентахлорида. Вычислите общее число молей всех веществ в состоянии равновесия, если исходное количество PCl5 2 моля.
ВАРИАНТ 8
1. Каким изменением энтропии сопровождается упорядочивание структуры вещества?
6
2. Вычислите энтальпию образования атомарного водорода в соответствии с уравнением
Н 2( г )  2Н ( г ) ,   =436 кДж.
3. Вычислите энергию Гиббса (в кДж) образования СО согласно реакции: 2C ( k )  O2 ( г )  2СО( г ) .
4. В каком случае растворимость будет выше:
NaNO3 ( k )  Na   NO3 , G  7,42 кДж / моль;
Na3 PO4( k )  3Na   PO43 , G  14,49кДж / моль ?
5. Будет ли в прямом направлении протекать реакция
AgCl( k )  NaI ( ж )  AgI ( k )  NaCl( ж ) ,
G  53,1 кДж / моль ? Почему ?
6. Как изменится скорость реакции 4 HCl( г )  О2( г )  2 Н 2О( г )  2Cl2( г ) , если увеличить давление в 3
раза?
7. Реакция протекает по уравнению 2 NO  O2  2 NO2 . Начальные концентрации реагирующих веществ c(NO) = 0,02 моль / дм 3 , с(О2 )  0,04 моль / дм 3 . Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрации реагирующих веществ в 2 раза? Ответ подтвердите расчетом.
8. Вычислите начальную скорость реакции H 2  I 2  2HI , если константа скорости равна 0,16 , исходные концентрации: c( H 2 )  0,04 моль / дм 3 , с( I 2 )  0,05 моль / дм 3 .
9. При каких значениях G константа равновесия равна 1?
10. Растворение извести в воде – процесс экзотермический. Как влияет повышение температуры на растворимость извести?
ВАРИАНТ 9
1. Будут ли подвергаться гидролизу PCl3 и AsCl 3 ;
AsCl3 ( ж )  3Н 2 О  H 3 AsO3( ж )  3HCl ( ж ) ,
G   53,13 кДж / моль;
PCl3( ж )  3Н 2 О  Н 3 РО3 ( ж )  3НСl ( ж ) ,
G   278,23 кДж / моль ?
2. Вычислите стандартную энтальпию реакции (в кДж) СН 4 :
СН 4( г )  2О2( г )  СО2( г )  2Н 2 О( г ) ,    802 кДж.
3. Вычислить G  (в кДж) следующей реакции:
СО2 ( г )  С ( к )  2СО( г ) .
4. Значением и знаком каких термодинамических функций определяется направление реакций?
5. Как будет изменяться энтропия в случае прямой реакции синтеза аммиака?
6. Как изменяется константа скорости при увеличении концентраций реагирующих веществ?
7
7. В какую сторону сместится равновесие обратимой реакции 2А  2С+Д при увеличении температуры
на 30 0 C , если температурный коэффициент прямой реакции равен 2,7, а обратной -3,5? Ответ подтвердите расчетом.
8. В системе CO  Cl2  COCl2 концентрацию с(СО) увеличили от 0,3 до 1,2 моль / дм 3 , а концентрацию хлора – от 0,2 до 0,6 моль / дм 3 . Во сколько раз возросла скорость реакции?
9. Какой процесс (прямой или обратный) является экзотермическим в системе, CO2(г) + C(к)  2СО(г) если
увеличение температуры смещает равновесие вправо? Напишите выражение константы равновесия для
этой обратимой реакции.
10.
Вычислите
константу
равновесия
для
NO  O2  NO2 , зная, что равновесные концентрации равны: c( NO)  0,6 моль / дм 3 ,
с(О2 )  0,3 моль / дм3 ,
реакции
с( NO2 )  0, 4 моль / дм3 .
ВАРИАНТ 10
1. Рассчитайте
стандартную
энтальпию
сгорания
аммиака
(в
кДж/моль):
4NH3(гг  3O2 (гг  2N 2 (гг  6Н 2 О(гг , ΔΗ  1268 кДж.
2. В
каком
случае
сродство
KCl(k) ,
ΔG  408,7 кДж/моль;
KBr(k) ,
ΔG   377,3 кДж/моль;
СuCl (k) ,
ΔG   120,1 кДж/моль;
CuBr (k) ,
ΔG   99,5 кДж/моль ?
металла
к
галогенам
будет
больше:

3. В каком направлении при стандартных условиях будет протекать реакция
Mg (k)  H 2 O (жж  Н 2(г(  MgO (k) ,
ΔG   94,5 кДж/моль?
4.
Какое
из
HI ,
G  1,3 кДж / моль;
HF ,
G  269, 6 кДж / моль ?
соединений
более
устойчиво:
5. Выделяется или поглощается теплота при протекании реакции разложения: NH4Cl (к) = NH3 (г) + HCl (г).
6. Как изменится скорость реакции Н2 (г) + Cl2 (г) = 2HCl (г) при увеличении давления в 5 раз?
2NO  O2  2NO2 при концентрациях с(NO)=0,6
3
с(О 2 )  5 моль/дм равна 0,018 моль/(дм 3  мин). Вычислите константу скорости.
7.
Скорость
реакции
8. Как изменятся скорости прямой и обратной реакции в системе 2SO2 (г) + O2 (г)  2SO3
шить объем реактора в 2 раза? Повлияет ли это на равновесие в системе?
9.
Составьте
выражение
для
TiO2(k)  2C(k)  2Cl2(г)  TiCl4(ж)  2СО(г) .
8
константы
равновесия
моль/дм 3
(г)
и
если уменьсистемы:
10. При наступлении равновесия реакции
лось (в г):
4HCl  O 2  2Cl2  2H 2O
в объеме 0,5
дм 3
содержа-
HCl  3,65; O2  3,2; Cl2  7,1; H 2O  1,8.
Вычислите константу равновесия реакции и исходные концентрации
HClиО2 вмоль / дм3.
ВАРИАНТ 11
1. Стандартные энтальпии образования NH 3 и
кДж/моль. Какая из молекул более устойчива?
PH 3
равны, соответственно, – 46,2 кДж/моль и +5,0
2. Каким фактором энтальпийным  или энтропийным S определяется направление химической
реакции при низких температурах?
3. Что является условием самопроизвольного протекания реакций?
4.
G 
Вычислите
(в
H2(г)  N2(г)  О2(г)  HNO3(ж) .
5.
В
какую
сторону
2
2
BaSO4(k)  Ba (p)
 SO4(p)
,
кДж)
смещено
следующей
равновесие
при
реакции:
25 0 С
G  56,94кДж / моль?
6. При повышении температуры на 20 С скорость реакции возросла в 9 раз. Чему равен температурный коэффициент реакции?
7. Константа скорости реакции 2A  2B  AB2 равна 2  10 3 . Какова скорость этой реакции в
0
начальный момент, если с(А) =с(В) =0,4
моль / дм3 ?
8. Как влияет катализатор на смещение химического равновесия?
9.
Какие
воздействия
вызовут
смещение
равновесия
реакции:
H2(г)  Cl2(г)  2HCl,   175кДж?
10. В закрытом сосуде при некоторой температуре в системе
2NO(г)  О2(г)  2NO2(г)
установи-
лось равновесие при концентрациях оксида азота (IV), кислорода и азота (II) – 0,24; 1,6 и 0,06
моль / дм3 , соответственно. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию кислорода
(моль/ дм 3) .
ВАРИАНТ 12
1. В каком случае сродство Ag к галогенам будет выше:
AgBr(k ) ,
G  97,02кДж / моль;
AgCl(k ) ,
G  109,54кДж / моль;
AgI(k ) ,
G  66,35кДж / моль?
2. Возможна ли реакция
4Аu  3О2  2Аu 2О3 , G  155,6 кДж / моль ?
9
3. У
ше:
какой
Na 2SO4(k)  2Na
соли

(p)
2
4(p)
 SO
растворимость
будет
вы-
, G  0,99кДж / моль;
2
2
BaSO4(k)  Ba (p)
 SO4(p)
, G  56,94кДж / моль?
t
4. Выделением или поглощением теплоты сопровождается реакция
CaCO3 CaO  CO2 .
CaO  H 2O  Ca(OH) 2 ?
 Н2(г)  СО2(г) при уменьшении концентра-
5. Возможно ли самопроизвольное протекание химической реакции
6. Как изменится скорость реакции
CO(г)  Н2О(г)
ции паров воды в 5 раз?
7. При
каких
концентрациях
2Н 2  О 2  2Н 2О
(моль / дм3 )
водорода
и
кислорода
скорость
реакции
численно равна константе скорости?
8. При установлении равновесия в системе
H 2O(k)  H 2O(ж) ,   =6,0 кДж повысили температу-
ру. В какую сторону сместится равновесие?
9. Каким соотношением скоростей прямой и обратной реакций характеризуется состояние химического равновесия?
10. Найдите значение константы равновесия для реакции А+В  С+Д, если исходные концентрации
были с(А)= с(В)=
0,8моль / дм3 , а равновесная концентрация с(С)= 0,6моль / дм3.
ВАРИАНТ 13
1. Вычислите стандартную энтропию реакции (в Дж/ (моль  К) ): SO2(г)
2.
Вычислите
энтальпию
реакции
(в
 О2(г)  SO3(г) .
кДж)
при
250 С :
Al2 O3(k) +3SO3(г) =Al2 (SO 4 )3(k) .
3. При каком значении G возможно самопроизвольное протекание реакции
а) -12,76 кДж;
б) +2,93 кДж?
COCl2  CO  Cl2 :
4. При каком значении G образование продукта термодинамически более вероятно:
2Pb(k)  O2(г)  2PbO(k) , G  378 кДж,
Pb(k)  O2(г)  PbO2(k) , G  218 кДж?
5. Вычислите стандартную энергию Гиббса (в кДж) при
298 К:
3Ca (k) +2P(k) +4O 2(г)  Ca 3 (PO 4 ) 2(k) .
6. На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 16 раз, если
температурный коэффициент реакции равен 2?
7. При повышении температуры растворимость селитры увеличивается. Каков знак  этого процесса?
10
8.  реакции синтеза аммиака равен –92,4 кДж в расчете на 1 моль азота. Какими изменениями давления и температуры можно увеличить выход аммиака?
Напишите
9.
C(k)  O2(г)  СО2(г)
В
10.
выражение
для
константы
равновесия
системы
и объясните, почему при изменении давления равновесие не смещается.
CO(г)  Cl2(г)  СOCl2(г)
системе
начальные
концентрации
с(СО)= 0,28моль / дм ,с(Сl2 )  0,09моль / дм . Равновесная с(СО)= 0,2моль / дм . Вычислите константу равновесия.
3
3
3
ВАРИАНТ 14
1. При каком значении G реакция самопроизвольно протекает большей степени в прямом направлении:
Sb 2S3(k)  3H 2(г)  2Sb(k)  3H 2S(г) , G  0,95 кДж;
G  2,7 кДж.
Вычислите
2.

в
4FeO(k)  O2( г)  2Fe 2O3(k) ,
Выделяется
3.
или
кДж/моль
образования
продукта
Fe2 O3 :
протекании
реакции:
  584 кДж.
поглощается
4NO2(г)  О2(г)  2Н2О(ж)  4HNO3(ж)
теплота
при
4. При каком значении G  образование продукта термодинамически более вероятно:
Fe(k) +Cl2(г) =FeCl2(k) ,
ΔG o =-303 кДж;
2Fe(k) +3Cl2(г) =2FeCl3(k) ,
ΔG o =-664 кДж?
5. Как изменяются S и  для реакций синтеза при низких температурах?
Напишите
6.
Fe3O4(k)  4CO(г)  3Fe(k)  4CO2(г) .
7. Как изменится скорость реакции
выражение
2NO(г)  О2(г)  2NO2(г)
скорости
реакции
вследствие увеличения давления в 4
раза?
8. Влияет ли увеличение давления на смещение равновесия при обратимой реакции взаимодействия
между водородом и диоксидом углерода с образованием оксида углерода (II) и водяных паров?
9. Хлороводород является экзотермическим соединением. В какую сторону сместится равновесие системы H 2(г)  Cl2(г)  2HCl(г) при увеличении температуры?
10. При некоторой температуре протекает реакция
CS2(г)  3О2(г)  СО2(г)  2SO2(г) . Рассчитай-
те константу равновесия, если в состоянии равновесия количества веществ составили 0,5; 0,3 и 0,6 моль
для
CS2 , O 2
и
CO 2 , соответственно, а вместимость реактора равна 0,5 дм 3 .
11
ВАРИАНТ 15
1. Рассчитайте
энергию
Гиббса
N2(г)  О2(г)  2NO(г) .
2.
Как
изменится
скорость
Zn (k)  H2O(г)  ZnO(k)  H 2(г) .
реакции
реакции
при
в
кДж
увеличении
при
Т=298
давления
в
2
К:
раза
3. Увеличится ли выход продуктов при одновременном повышении температуры и понижении давления
в системе:
2NOCl(г)  Br2(г)  2NOBr(г)  Cl2 ,
  0?
4. Как изменится скорость реакции при повышении температуры на
эффициент реакции равен 2,5?
5. Вычислите стандартную энтальпию реакции:
6.
400 C , если температурный ко-
3CH4(г)  СО2(г)  2Н2О(ж)  4СО(г)  8Н2(г) .
моль / дм3
2HI  H 2  I 2 .
Равновесные концентрации иодида водорода, иода и водорода равны по 0,3
компонента. Какова первоначальная концентрация HI в системе
каждого
7. Укажите, для какого процесса изменение энтропии положительно, не производя вычислений:
NH 4Cl(k)  NH3(г)  HCl(г) ;
СиО(к)  Н 2(г)  Си(к)  Н 2О(ж) .
8. Как изменятся скорости реакций в прямом и обратных направлениях при увеличении объема системы в 2 раза и в каком направлении сместится равновесие:
CO 2  C  2CO.
9.
Установите
возможность
(или
невозможность)
самопроизвольного
протекания
реак-
1
 О2(г)  СО2(г) ;
2
1
 СО(г)  О2(г) . Ответ подтвердите расчетом.
2
ций: CO(г)
CO2(г)
10. Какое из двух неравенств S   0 или S   0 отвечает изменению энтропии в процессах: плавления льда, кипения воды, синтеза аммиака?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Глинка, Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии [Текст] / Н. Л. Глинка. – М.: ИнтегралПресс, 2001. – 240 с.
2. Глинка, Н. Л. Общая химия. – [Текст] / Н. Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2000. – 727 с.
Приложение
Стандартные термодинамические характеристики
некоторых веществ
12
Вещество
Состо яние
Энтальпия
Энтропия
S ,
Дж/ ( моль  К )

  ,
1
кДж/мол
ь
3
-3441,80
2
Кристаллическое
Al2 (SO4 ) 3
239,20
кДж/моль
5
-3100,87
4
-1675,69
50,92
-1582,27
Ba (NO3 ) 2
-992,07
213,07
-797,23
BaO
-553,54
70,29
-525,84
C
0
5,74
0
-110,53
197,55
-137,15
-393,51
313,66
-394,37
0
41,63
0
-1206,83
91,71
-1128,35
-635,09
38,07
-603,46
-985,12
83,39
-897,52
-4120,82
235,98
-3884,90
0
22 2,9
0
0
27,15
0
Газ
Кр исталлическое
CaCO3
CaO
Ca(OH ) 2
Ca3 (PO4 ) 2
Cl2
Fe
Fe2 O3
H 2O
Газ
Кристаллическое
-822,16
87,45
-740,34
-285,83
69,95
-237,23
H2
HNO3
Газ
0
130,52
0
Жидкость
-173,00
156,16
-79,90
H2S
Газ
-20,60
205,70
-33,50
H 2 SO4
HCl
Жидкость
-813,99
156,90
-690,14
Газ
-92,31
186,79
-95.30
N2
NH 3
Газ
0
191,50
0
-45,94
192,66
-16,48
NH 4 Cl
Кристаллическое
Газ
-314,22
95,81
-203,22
91,26
210,64
87,58
34,19
240,06
52,24
Газ
0
205,04
0
Кристаллическое
Газ
0
41,04
0
-296,90
248,07
-300,21
-395,85
256,69
-317,17
-74,85
186,27
-50,85
-238,57
126,78
-166,27
-276,98
160,67
-174,15
NO2
O2
P
SO2
SO3
CH 4
CH 3OH
C2H2OH
G  ,
Al 2 O3
CO
CO2
Ca
NO
Свобо дная
энергия
Жидкость
13
Учебное издание
КИНЕТИЧЕСКИЕ И
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Задания для контроля знаний
по химии
Для студентов специальностей 280201,280202, 240801, 080502
Составители ПЕРЕГУДОВ Юрий Семенович,
АСТАПОВ Алексей Владимирович,
ОВСЯННИКОВА Диана Васильевна
Редактор Ю.С. Перегудов
Корректура составителей
Компьютерный набор и верстка Д.В. Овсянникова
Подписано в печать
2007 г.
Формат 6084 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Ризография.
Усл. печ. л.
. Уч.-изд. л. . Тираж 200 экз. Заказ. С– .
Воронежская государственная технологическая академия (ВГТА)
Участок оперативной полиграфии ВГТА
Адрес академии и участка оперативной полиграфии:
394000 Воронеж, пр. Революции, 19
14