Химическая кинетика

Основы химической термодинамики

51. Возможно ли осуществление процесса восстановления металлического железа из оксида железа Fe₂O₃ действием водорода при стандартных условиях.

52. Как изменяются основные свойства оксидов элементов IIА-группы? Ответ подтвердите расчетом ∆G°₂₉₈ реакций взаимодействия оксидов металлов с диоксидом углерода (IV) для СаО и MgO: ЭО(т) + СО₂(г) = ЭСО₃(т), где Э – Са, Mg.

53. Вычислите значения ∆Н⁰₂₉₈, ∆S⁰₂₉₈, ∆G⁰₂₉₈ для процесса МеСОз_(т)= МеО_(т) + СО_2(г)

и сравните термическую стабильность карбонатов MgCO ₃ и СаСО₃.

54. Предскажите знак изменения энтропии в следующих реакциях и проверьте предсказание расчетами: а) СаО(т) + СО₂(г) = СаСОз(т),
б) А1₂О₃(т) + 3SO₃(г) = A1₂(SO₄)₃(т).

55. Вычислите изменение энергии Гиббса и определите возможность процесса получения титана магнийтермическим способом – восстановлением хлорида титана (IV) металлическим магнием при 1000 К.

56. Определите, при какой температуре возможен самопроизвольный процесс восстановления оксида железа (III) по реакции

Fe₂O₃(т) + ЗСО(г) = 2Fe(т) + ЗСО₂(г), ∆Н°₂₉₈ = 346 кДж.

57. Какие из приведенных водородных соединений могут быть получены в стандартных условиях непосредственно из элементов, а какие – косвенным путем: Н₂О(г), H₂S(г), H₂Se(г) и Н₂Те(г)? Вывод обоснуйте сравнением значений ∆G⁰₂₉₈ реакций Н₂ + Э = Н₂Э, где Э – О, S, Se, Те.

58. Можно ли использовать реакцию Сr₂О₃(т) + ЗС(т) = 2Сr (т) + ЗСО(г) для получения хрома при 1500К? Изменение энергии Гиббса определите на основании расчета теплового эффекта и изменения энтропии этой реакции.

59. Определите, при какой температуре в реакционной системе

4НС1(г) + О₂(г) ⇄ 2Н₂О(г) + 2С1₂(г), ∆H⁰₂₉₈= − 114,4 кДж,

наступит термодинамическое равновесие. Приведите соответствующие расчеты, принимая во внимание, что в состоянии равновесия реализуется условие ∆G⁰ = 0.

60. Определите, прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях и при 500К в системе 2NO(г) + О₂(г) ⇄ 2NO₂(г). Ответ обоснуйте, вычислив значения ∆G⁰₂₉₈ и ∆G⁰₅₀₀ прямой реакции.

61. Рассчитайте, как изменится скорость реакции образования оксида азота

N₂(г) + О₂(г) ⇄ 2NO(г), если общее давление в системе увеличить в 3 раза.

62. При 20°С реакция протекает за 2 мин. За сколько времени будет протекать эта реакция: а) при 0° С; б) при 50°С? Температурный коэффициент скорости равен 2.

63. Рассчитайте, как изменится скорость прямой и обратной реакций в гомогенной системе 2SO₂ + О₂ ⇄ 2SO₃, если уменьшить объем, занимаемый газами, в два раза? Сместится ли при этом равновесие системы?

64. Процесс окисления аммиака протекает по уравнению

4NH₃(г) + 5О₂(г) = 4NO(г) + 6Н₂О(г).

Определите, как изменится скорость прямой реакции: а) при увеличении давления в системе в два раза; б) при уменьшении концентрации аммиака в 3 раза.

65. Известно, что при 25°С две реакции протекают с одинаковой скоростью. Определите соотношение скоростей этих реакций при 95°С, если известно, что температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, а второй равен 3.

66. Рассчитайте, как и во сколько раз изменится скорость химической реакции
2Cu₂О (т)+ О₂(г) = 4СuО (т) а) при повышении температуры на 30°С (γ = 3); б) при уменьшении парциального давлении кислорода в газовой фазе в 2 раза.

67. В реакции Na₂S₂O₃ + 2HC1 = 2NaCl + S + SO₂ + Н₂О

исходные концентрации реагирующих веществ равны C_Na2S2O3 =1 моль/л и С_HCl =
2 моль/л. Как изменится скорость реакции, если концентрацию тиосульфата натрия увеличить до 3 моль/л, а концентрацию соляной кислоты до 6 моль/л?

68. Во сколько раз увеличится скорость прямой реакции Н₂ + Сl₂ ⇄ 2HCl при повышении температуры от 25°С до 200°С, если известно, что при повышении температуры на каждые 25° С скорость этой реакции увеличивается в четыре раза?

69. С увеличением температуры на 10°С скорость химической реакции увеличивается в 2 раза. Определите скорость реакции при 40°С и 10°С, если известно, что при 20°С скорость реакции равна 0,08 моль/л • ч.

70. Реакция при температуре 50°С протекает за 2 мин 15 сек. За сколько времени закончится эта реакция при температуре 70°С, если в данном температурном интервале температурный коэффициент скорости равен 3?

Дата добавления: 2014-11-07