е яется направ енность химического процесса?

114. При соединении 2,1 г же еза с серой выде и ось 3,77 кДж. Рассчитать теп оту образования су ьфида же еза.

115. Определить стандартную энтальпию (AG298) образования РН3, исходя из уравнения:

2PH3(r) + 4О2(Г) = Р2О5(К) + 3Н2^}; AG = -2437,6 кДж.

116. Исходя из теплового эффекта реакции

3СаО(к) + Р2О500 = Са3(РО4^к); AG = -3766,3 кДж определить AG298 образования ортофосфата кальция.

117. Сравнить AG298 реакции восстановления оксида железа (III) раз-

ичными восстановите ями при 298 К:

а) Fe2O3(K) + 3H2 = 2 Fe(K) + 3H2O (г);

б) Fe2°3(K) + 3С(графит) = 2 Fe(K) + 3СО(г);

в) Fe2^K) + 3СО(г) = 2 Fe(K) + 3СО2(г).

118. Вычислить значение AG для протекающих в организме реакций

превращения г юкозы:

а) С6Н12О = 2С2Н5ОН + 2СО ;

б) С6Н12Об(К) + 6О2(г) = 6СО2(Г) + 6Н2^}.

Какая из этих реакций постав яет организму бо ьше энергии?

119. Не производя вычис ений, установить знак AS с едующих

процессов:

а) 2NH3(r) = N2(r) + 3H2(r);

б) СО = СО ;

в) 2NO(r) + O2(r) = 2NO2(r);

г) 2H2^} + 3O2(r) = 2H2OW + 2SO2(r);

д) 2СHз0H(г)+ 3O2(r) = 4H2^} + 2СО2(Г).

120. Не производя вычислений, указать, для каких из перечисленных

процессов изменение энтропии положительно:

а) MgO(K) + H2(r) = Mg(K) + H2б) С (графит) + СО2(г) = 2С°(Г); +

в) СН3СООН (водн) = СН3СО0 (водн) + Н (водн);

г) 4НС1(г) + О2(г) = 2С12(г) + 2Н2<О(Г);

д) NH4N^K) = N2OD + 2Н2^}.

121. Установить, протекание каких из нижеследующих реакций воз-

можно в стандартных условиях:

а) N2(r) + ^ О2(г) = N2^;

б) 4НС1 (г) +О2(г) = 2С12(Г) + 2Н2^};

в) Fe2^K) + ЗСО(Г) = 2Fe(K) + ЗСО2(г).

122. Указать, какие из реакций образования оксидов азота и при каких

температурах (высоких или низких) могут протекать самопроиз-

вольно:

а) 2N2(r) + О2(г) = 2N2O(r) ; AG298 > 0

б) N2(r) + О2(г) = 2NO(r); AG'298 > 0

в) 2NO(r) + O2(r) = 2NO2(K); AG 298 < 0

г) NO(r) + NO2(r) = N2^K);AG298 < 0

123. Определите значения AG°298„ AH298 и ASS298 для нижеприведенных

реакций и установите температурные условия их осуществления

в прямом направлении:

а) NiO(K) +Pb (к) =Nl(K) + PbO(K);

б) 2NH = 3H + N ;

в) CaCO3(K) = CaO(K) + СО2(г).

124. По изменению стандартной энтальпии и энтрапии реакции вы-

числить изменение энергии Гиббса:

H2(r) + F2(r) = 2HF(r)

125. Оценить термодинамическую возможность протекания в стандартных условиях реакции: N + 2H2O = NH4NO .

126. Используя справочные данные, определить, какая из реакций термодинамически возможна в стандартных условиях:

а) CaCO3( ) = CaO( ) + CO2( );

б) CO2( ) + CaO( ) = CaCO3( );

в) Ca(OH)2( ) + CO2( ) = CaCO3( ) + H2O( ).

127. Оценить принципиальную возможность осуществления реакции

между компонентами атмосферы: а) при стандартных условиях;

б) при повышенной температуре:

1) N2(r) + O2(r) : NO(r); NO2(r);

2) N2^) +H2O^) : NH4NO2W;

3) N2^) + H2O^) + O2W : NHNC^;

4) N2(F) + H2O^) + O^) : HNO3^).

Г Л А В А IV

ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Скорость гомогенной реакции - это величина, численно равная изменению концентрации (обычно молярной) любого участника реакции в единицу времени.

Средняя скорость реакции vcp в интервале времени от t1 до t2 оп-

ределяется соотношением: v

ср

С2 С1

t2 t1

Ac

At

Основные факторы, влияющие на скорость гомогенной химической реакции:

- природа реагирующих веществ;

- концентрация; давление (если в реакции участвуют газы);

- температура;

- катализатор.

Все химические реакции по стадийности подразде яются на э е-ментарные и сложные. Большинство химических реакций представ-яют собой с ожные процессы, протекающие в неско ько стадий, т. е. состоящие из неско ьких э ементарных процессов.

Для элементарных реакций справедлив закон действующих масс: скорость элементарной химической реакции при данной температуре прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам.

Для реакции в общем виде аА + bB : ... ее скорость, согласно закону действующих масс, выражается соотношением:

v = kca (A)cb (B),

где с (А) и с(В) - молярные концентрации реагирующих веществ А и В; к - константа скорости данной реакции. Физический смысл константы скорости - она чис енно равна скорости химической реакции при концентрациях реагирующих веществ с(А) и с(В) = 1 моль/л. Константа скорости гомогенной реакции зависит от природы реагирующих веществ, температуры и ката изатора.

Бо ьшинство химических реакций яв яются с ожными, протекающими через множество промежуточных стадий. В таком с учае закон действующих масс применим то ько к каждой отде ьной стадии.

Для гетерогенных реакций в уравнение закона действующих масс входят концентрации не всех реагентов, а только газообразных или растворенных. Так, для реакции горения угля С(к) + О2(Г) : СО2(Г) уравнение скорости имеет вид v = k ? c(O2).