Контрольная Химические реакции, 4 задания, номер: 179996

"Задание № 1. “Термодинамика химических реакций”
Для химической реакции заданного варианта (табл. 6.1):
1)вывести аналитическую зависимость изменения теплоемкости от температуры ?Ср = f(T), рассчитать ?Ср при 5 температурах (К): 298, указанной в таблице температуре Т и трех температурах, взятых из интервала (298?Т); по полученным данным построить график зависимости ?Ср = f(T);
2) рассчитать: изменение энтальпии (тепловой эффект реакции при Р = const) по теплоте образования веществ, изменение энтропии, изменение свободной энергии Гиббса при стандартных условиях (?Но298, ?Sо298, ?Gо298);
3) вывести аналитическую зависимость изменения энтальпии от температуры ?Нот = f(Т), рассчитать изменение энтальпии при тех же температурах, которые указаны в п. 1, построить график зависимости ?Нот = f(Т);
4) рассчитать ?S0т ; ?G0т при заданной температуре Т;
5) рассчитать константу равновесия (Ко) при температуре 298 К и при заданной температуре Т.
На основании проведенных расчетов сделать следующие выводы:
о том, какая это реакция – экзо- или эндотермическая (выделяется или поглощается теплота при прохождении реакции);
о том, как влияет температура на тепловой эффект реакции;
о том, в какую сторону смещено химическое равновесие;
о том, как влияет температура на положение равновесия;
о том, как влияет давление на положение равновесия.
Выводы должны быть обоснованы с привлечением соответствующих законов.
При расчетах должно быть учтено фазовое состояние веществ, участвующих в химической реакции (фазовое состояние отдельных веществ указано в табл. 3.3), остальные вещества принять находящимися в газообразном или жидком состоянии).
Таблица 3.3
Вариант
Химическая реакция
Варианты ключевых температур (Т, К)
1 2 3
1 2 3 4 5
1 H2 + F2 = 2 HF 600 900 1200
2 H2 + Cl2 = 2 HCl 400 800 1300
3 H2 + Br2 = 2 HBr 500 800 1000
4 H2 + I2 = 2 HI 1000 700 400

Задание № 2 Расчет теплоты испарения и давлений насыщенного пара индивидуальных веществ
Рассчитать теплоту испарения вещества и его давление насыщенного пара при температуре Т3, если известны давления насыщенного пара Р1 и Р2 при температурах Т1 и Т2, соответственно (табл. 6.3).
Вариант Т1, К
Р1, Па Т2, К Р2, Па Т3, К
4 265,0 27190,0 278,0 40290,0 345,0

Задание № 3 Расчет термодинамических характеристик химической реакции, проходящей в гальваническом элементе
Для реакции, протекающей обратимо в гальваническом элементе, дано уравнение зависимости Э.Д.С. от температуры (табл. 6.4). При заданной температуре Т вычислите Э.Д.С. Е, изменение энергии Гиббса ?G, изменение энтальпии ?Н, изменение энтропии ?S, изменение энергии Гельмгольца ?F (?A) и теплоту Q, выделяющуюся или поглощающуюся в этом процессе (указать, выделяется или поглощается теплота при работе рассматриваемого гальванического элемента). Расчет производится для 1 моль реагирующего вещества.
Таблица 6.4
Вариант
Реакция
Уравнение Е = f(T) Температура Т, К
1 2 3 4
4 C6H4O2 + 2H+ = = C6H4(OH)2 + 2e E = 0,6990 – 7,4•10-4(T – 298) 310

Задание № 4 Расчет кинетических характеристик химических реакций
По значениям констант скоростей К1 и К2 при двух температурах Т1 и Т2, представленных в табл. 6.5, определить: энергию активации указанной реакции; константу скорости реакции при температуре Т3; температурный коэффициент константы скорости реакции; установить подчиненность данной реакции правилу Вант-Гоффа; рассчитать концентрацию реагентов и израсходованное количество вещества за время ?, если исходная концентрация равна со (табл. 6.5); период полураспада.
Принять, что порядок реакции и молекулярность совпадают.
Таблица 6.5
Вари-ант
Реакция
К1
К2
Т1, К
Т2, К
Т3, К
Время ?, мин
С0,моль/л
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 H2+Br2?2HBr 0,0856 0,00036 574,2 497,2 483,0 60 0,03
2 H2+Br2?2HBr 0,0159 0,0026 550,0 524,0 568,0 10 0,10
3 H2+I2?2HI 0,00146 0,0568 599,0 672,0 648,0 28 1,83
4 H2+I2?2HI 0,0859 0,375 683,0 716,0 693,0 27 1,83

"