задачи термодинамика

5

2-50. Вычислите стандартную энтальпию реакции, протекающей в газовой фазе:

3СО + О₃ 3СО₂

2-51. Вычислите стандартную энтальпию реакции

2СН₃С1(г) + 3O₂(г)  2СO₂(г) + 2Н₂О(ж) + 2НС1(г),

используя табличные значения стандартных энтальпий образования

веществ.

2-52. Вычислите стандартную энтальпию сгорания ацетона, воспользовав­шись необходимыми для этого стандартными энтальпиями образования.

2-53. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

2С₂Н₅OН(ж) C₂H₅OC₂H₅(ж) + Н₂O(ж)

2-54. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

C₂H₆(г) + Н₂(г)  2СН₄ (г),

2-55. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

C₂H₂(г) + 2H₂(г) C₂H₆(г)

2-56. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

C₆H₅NO₂(ж) + 3H₂(г) C₆H₅NH₂(ж) +2Н₂O(ж)

2-57. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

CO + 3H₂ CH₄ + H₂O (все газы)

2-58. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

C₆H₆(ж) + 3H₂(г) C₆H₁₂(ж)

2-59. Вычислите стандартную энтальпию реакции, используя значения стандартных энтальпий сгорания

6СН₄ + 4O₂ С₂Н₂ +8H₂ + ЗСО + СО₂ + ЗН₂O (все газы)

2-60. Вычислите стандартную энтальпию образования этанола, воспользо­вавшись необходимыми для этого стандартными энтальпиями сгорания.

2-61. Вычислите двумя способами (с использованием стандартных энтальпий образования и стандартных энтальпий сгорания) стандартную энтальпию гидрирования бензола (ж) до циклогексана(ж).

2-62. Вычислите двумя способами (с использованием стандартных энтальпий образования и стандартных энтальпий сгорания) стандартную энтальпию реакции каталитического окисления метана (г) до метанола (ж).

2-63. Вычислите количество теплоты, которое выделится при взрыве смеси, содержащей 5,6 л водорода и 22,4 л кислорода (объемы измерены при нормальных условиях).

2-64. Вычислите количество теплоты, которое выделится при полном оки­слении в организме 90 г глюкозы.

2-65. Вычислите количество теплоты, выделяющееся в реакции а) взаимодействия калия массой 3,9 г с водой; б) при окислении 1,12 л (н.у.)оксида углерода (II).

2-66. Какое количество теплоты потребуется для разложения карбоната кальция массой 2 кг?

2-67. Один сорт сметаны содержит в 100 г 15,0 г жиров, 2,9 г белка, 3,0 г углеводов; другой сорт – 25,0 г, 2,6 г и 2,7 г соответственно. Вычислите для каждого сорта сметаны массы, эквивалентные энергетической ценности 200 ккал (1 кал = 4,18 Дж).

2-68. Стандартная теплота образования CO(г) равна - 111 кДж/моль. При сгорании 1 моль СО выделяется 283 кДж теплоты. Не прибегая к другим справочным данным, вычис­лите стандартную энтальпию образования углекислого газа.

2-69. Вычислите стандартную энтальпию реакции :

S(тв) + O₂(г) SO₂(г), используя данные:

2S(тв) + 3O₂(г)2SO₃(г), H = -790 кДж/моль

2SO₂(г) + O₂(г) 2SO₃(г), H = -196 кДж/моль

2-70. Вычислите стандартную энтальпию реакции

4KClO₃ (т)  3KClO₄ (т) + KCl (т), используя значения H^o следующих реакций:

2KClO₃ (т)  2KCl (т) + 3O₂ (г); H^o = - 99 кДж/моль

KClO₄ (т)  KCl (т) + 2O₂ (г); H^o = 33 кДж/моль

2-71. Стандартная энтальпия растворения сульфата меди равна -66,5 кДж/моль, стандартная энтальпия гидратации сульфата меди(П) до пентагидрата равна -78,22 кДж/моль. Вычислите стандартную теплоту растворения CuSO₄∙5H₂O.

2-72. Вычислите стандартную энтропию реакции

С₂Н₄(г) + Н₂O(ж) С₂Н₅ОН(ж)

2-73. Вычислите стандартную энтропию реакции

2NH₂CH₂СООН(тв)  NH₂CH₂СОNHCH₂СООН(тв) + Н₂O(ж)

2-74. Вычислите стандартные энтропии реакций хлорирования метана с образованием следующих продуктов: а) хлорметана; б) дихлорметана;

в) трихлорметана; г) тетрахлорметана; (все - в газообразном состоянии).

2-75. Вычислите, какая из четырех стадий хлорирования метана до тетрахлорметана характеризуется максимальным значением (по абсолютной величине )

а) стандартной энтальпии; б) стандартной энтропии.

2-76. Вычислите стандартную энтропию оксида бария, пользуясь только нижеприведенными значениями изменения энтропии:

BaO (т) + H₂O (ж)  Ba(OH)₂ (т); S^o = - 79 Дж/(мольК)

2H₂ (г) + O₂ (г)  2H₂O (ж); S^o = - 245 Дж/(мольК)

Ba (т) + H₂ (г) + O₂ (г)  Ba(OH)₂ (т); S^o = - 295 Дж/(мольК)

2-77. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса гликолиза:

C₆H₁₂O₆(aq) 2C₃H₆O₃(aq)

2-78. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса каталитического окисления этанола в присутствии каталазы:

Н₂O₂(ж) + С₂Н₅OН(ж) СН₃СОН(г) + 2Н₂O(ж)

2-79. Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса реакции

СН₃С(О)СОО^-(пируват-ион) (ж) + Н⁺ СН₃С(О)Н(г) + CO₂(г)

2-80. Вычислите стандартное значение энергии Гиббса образования сероуглерода CS₂ (ж), используя справочные данные и значение G^o реакции

CS₂ (ж) + 3O₂ (г)  CO₂ (г) + 2SO₂ (г); G^o = - 930 кДж/моль.

2-81. Вычислите стандартное значение энергии Гиббса гидратации -лактоглобулина при 25 С, для которого Н = -6,75 кДж/моль и S = -9,74 Дж/(мольК). Оцените вклад энтальпийного и энтропийного факторов.

2-82. Вычислите стандартное значение энергии Гиббса тепловой денатурации химотрипсиногена при pH 2 и 50 С, для которого Н = +417 кДж/моль и S = + 1,32 кДж/(мольК). Оцените вклад энтальпийного и энтропийного факторов.

2-83. Вычислите стандартное значение энергии Гиббса гидратации сывороточного альбумина при 25 С, для которого Н = -6,08 кДж/моль и S = -5,85 кДж/(мольК). Оцените вклад энтальпийного и энтропийного факторов.

2-84.Оцените роль энтропийного и энтальпийного факторов для реакции:

4НС1(г) + О₂(г)  2С1₂(г) + 2Н₂O (ж).

Возможно ли самопроизвольное протекание этой реакции? Если да, то при каких (низких, высоких, любых) температурах?

2-85. Оцените роль энтропийного и энтальпийного факторов для реакции:

Н₂O₂(ж) + О₃(г)  2O₂(г) + Н₂O(ж). Возможно ли самоп­роизвольное протекание этой реакции? Если да, то при каких (низ­ких, высоких, любых) температурах?

2-86. Константа равновесия реакции тепловой денатурации химотрипсиногена при pH 2 и 50 С равна 32,7. Вычислите значение стандартной энтальпии процесса, если известно, что S = +1,32 кДж/(мольК).

2-87. Константа равновесия реакции гидратации сывороточного альбумина при 25 С равна 1,19. Вычислите значение стандартной энтропии процесса, если известно, что Н = -6,08 кДж/моль.

2-88. Вычислите G° реакции гидратации яичного альбумина при 25 C, если для этого процесса H = -6,58 кДж/моль; S° = -9,5 Дж/(мольК). Оцените роль энтальпийного и энтропийного факторов.

2-89. Для некоторой реакции при 227 °С H = - 50 кДж/моль, а S = - 100 Дж/(мольК). Вычислите константу равновесия реакции при указанной температуре.

2-90. Для нижеприведенной реакции рассчитайте G при 298 К;

вычислите температуру, при которой оба направления процесса равноверо­ятны.

2NO₂(г) N₂O₄(г), Н = -57 кДж/моль; S = -176 кДж/(мольК).

2-91. Рассчитайте температуру, при которой равновероятны оба направления реакции синтеза аммиака из азота и водорода.

2-92. Рассчитайте температуру, при которой равновероятны оба направления реакции каталитического окисления оксида серы(IV) кислородом до оксида серы(VI).

2-93. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для гидролиза сложноэфирной связи; G = -10,48 кДж/моль.

2-94. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для переноса ацетильной группы при гидролизе ацетилкофермента А, G = -34,36 кДж/моль.

2-95. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для реакции АТФ + АМФ 2АДФ, G = -2,10 кДж/моль.

2-96. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для реакции креатин + фосфат креатинфосфат + H₂O ; G = +29,33 кДж/моль.

2-97. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для дегидратации лимонной кислоты с образованием цис-аконитовой кислоты , G = +8,36 кДж/моль.

2-98. Сделайте заключение о практической обратимости реакции в стандартном состоянии, рассчитав константу равновесия при 310 К для гидратации цис-аконитовой кислоты с образованием изолимонной кислоты , G = -1,68 кДж/моль.

2-99. Константа равновесия реакции

N₂O₄ (г) 2NO₂ при 25 С равна 4,64·10^-3. В каком направлении будет идти реакция при следующих концентрациях веществ:

а) с(NO₂) = 0,05 моль/л; с(N₂O₄) = 0,2 моль/л

б) с(NO₂) = 0,1 моль/л; с(N₂O₄) = 0,05 моль/л

2-100. Константа равновесия реакции PCl₅(г) PCl₃(г) + Cl₂(г) при 250 С равна 2. В каком направлении идет реакция при следующих концентрациях: с(PCl₃) = c(PCl₅) = 1 моль/л; с(Cl₂) = 2 моль/л?

2-101. Определите направление реакции Н₂ + I₂ = 2НI ( все газы) при 298 К при следующих концентрациях:

а) с(Н₂) = с(I₂) = 0,01 моль/л; c(НI) = 1,0 моль/л

б) с(Н₂) = с(I₂) = 0,1 моль/л; c(НI) = 0,01 моль/л

2-102. При 300 К константа равновесия реакции трансаминирования:

L-глутаминовая кислота + пировиноградная кислота

2-оксоглутаровая кислота + L-аланин

равна 1. В каком направлении будет идти реакция при следующих концентрациях; L-глутаминовая кислота и пируват по 0,00003 моль/л, 2-оксоглутаровая кислота и L-аланин по 0,005 моль/л ?

2-103. Константа равновесия реакции этерификации, протекающей между этанолом и уксусной кислотой, при 25 С равна 4. В каком направлении будет идти реакция при следующих концентрациях веществ:

а) с(вода) = с(эфир) = 2 моль/л; с (кислота) = 1 моль/л; с(спирт) = 0,05 моль/л;

б) с(вода) = с(эфир) = с(кислота) = 2 моль/л; с(спирт) = 4 моль/л;

2-104. Для реакции синтеза аммиака из простых веществ равновесные концентрации при некоторой температуре равны: аммиака 4 моль/л, азота 3 моль/л, водорода 9 моль/л. Каким будет направление процесса при концентрациях всех реагентов, равных 5 моль/л.

2-105. При температуре 800 °C равновесные концентрации оксида серы(IV), кислорода и оксида серы(VI) составили 3 ммоль/л, 3,5 ммоль/л и 50 ммоль/л соответственно. При этой же температуре смешали в объеме 2 л по 0,05 моль каждого вещества. Увеличится или уменьшится концентрация оксида серы(VI) в системе по достижении состояния равновесия?