Контрольная Химия, вариант 5, номер: 188809

Вариант 5
4HJ+O2=2H2O+2J2
Термодинамические данные для веществ данной реакции
HJ О2 H2O J2
?H2980, кДж/моль 25,94 0 -241,84 62,24
?S2980, Дж/моль•К 206,3 205,03 188,74 260,58
а 26,32 31,46 30 37,40
b?103 5,94 3,39 10,71 0,59
c'?10-5 0,92 -3,77 0,33 -0,71
Задание 1
На основании справочных значений теплоты образования или теплоты сгорания каждого вещества определите тепловой эффект заданной химической реакции при нормальном давлении и при температуре Т, равной 298 К с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции
Задание 2
На основании справочных данных запишите зависимости теплоемкости каждого вещества от температуры, учитывая коэффициенты a, b, c, c*. Рассчитайте суммы теплоемкостей исходных веществ и суммы теплоемкостей продуктов реакции, на основании которых сделайте вывод об увеличении или уменьшении теплового эффекта химической реакции с увеличением температуры. Рассчитайте тепловой эффект реакции при температурах, равных 298 К, 400 К, 600 К, 1000 К. По полученным данным постройте графики зависимостей суммы теплоемкостей исходных веществ и продуктов реакции от температуры, а также теплового эффекта химической реакции от температуры.
Задание 3
Для вещества А заданной химической реакции напишите уравнение, выражающее зависимость изменения энтропии в изобарном процессе его нагревания от 0 К до 1000 К с учетом всех возможных изменений агрегатного состояния. Выразите уравнением зависимость энтропии вещества А от температуры в интервале температур от 298 до 1000 К. При выводе уравнения учесть только коэффициенты a, b зависимости теплоемкости вещества от температуры. Определите изменение энтропии в ходе заданной химической реакции, протекающей в идеальном газообразном состоянии при температуре Т, равной 298 К.
Задание 4
Для одного моля вещества А заданной химической реакции, находящегося в идеальном газообразном состоянии при температуре Т, равной 600 К, определите изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца при изменении давления на 1000 Па. Определите изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца при нагревании этого же вещества от 298 до 600 К. На основании справочных значений определите изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца в ходе заданной химической реакции, протекающей в идеальном газообразном состоянии при температуре Т, равной 298 К.
Задание 5
Для заданной химической реакции, протекающей в идеальном газообразном состоянии, выразите в общем виде константы равновесия Кp, Кc, Кx, Кn через равновесное количество молей вещества С, равное х, если исходные вещества А и В взяты в стехиометрических количествах при давлении Р и при температуре Т. Обоснуйте влияние увеличения общего давления на равновесный выход продуктов реакции. Как скажется на равновесном выходе продуктов реакции разбавление реакционной смеси газом, не участвующим в химической реакции. Проанализируйте, как влияет увеличение температуры на выход продуктов реакции.
Задание 6
Какая термодинамическая функция является критерием самопроизвольно протекающих процессов при постоянном давлении и температуре? Каково значение этой функции для заданной химической реакции при 298 и 600 К? Сделайте вывод о направлении самопроизвольного процесса при 600 К, если парциальные давления всех компонентов равны по 0,5 атм.
Задание 7
Приведите уравнение изобары заданной химической реакции и рассчитайте константы равновесия Кp при 298 К, 400 К и 600 К. На основании этих данных вычислите средний тепловой эффект химической реакции в интервале от 298 К до 600 К. Сопоставьте его со значениями, вычисленными в задании 2. Постройте график зависимости логарифма константы равновесия от температуры и по нему определите константы равновесия при 700 К.
Задание 8
Что называется фазой, компонентом, числом независимых компонентов, числом термодинамических степеней свободы? Приведите их количество для заданной реакции.
Задание 9
Объясните и проведите разбор приведенной в каждом варианте диаграммы состояния двухкомпонентной системы. Укажите на диаграмме смысл всех полей, линий и точек. Определите состав химических соединений, если они имеются на диаграмме. Для указанной диаграммы запишите правило фаз Гиббса, определите общее число компонентов, число независимых компонентов, число фаз и число степеней свободы системы в характерных обозначенных точках. Изобразите все виды кривых охлаждения, возможных для системы, при этом укажите, каким составам на диаграмме плавкости они соответствуют. Какой компонент и в каком количестве закристаллизуется, если 2 кг расплава, содержащего 30 % компонента В, охладить от температуры 1 до температуры 2?