Ответ: теплота образования метанола равна 153,57 кДж/моль
Задание 160. Определите, при какой температуре начинается реакция восстановления оксида кальция углем: СаО + 3С = СаС2 + СО. Решение. Используем табличные данные:
СаО + 3С = СаС2 + СО. Рассчитаем стандартное изменение энтальпии реакции: = å(n )– å(m ) = + (-110,5) –(- 635,5)= =462,2 кДж , 0 – эндотермическая реакция. Рассчитаем стандартное изменение энтропии реакции: =å(n ) – å (m )= (197,5+70,2) – (39,7+3 5,7) =210,9 10-3Дж/К Рассчитаем стандартное изменение энергии Гиббса реакции: = – = )= 462,2 –298×(210,9 10-3) = 399,35 кДж. 0, при Т = 298 К прямая реакция не возможна. Определим температуру, при которой устанавливается химическое равновесие. Если пренебречь зависимостями и DS от температуры и считать их постоянными, можно рассчитать энергию Гиббса при нестандартной температуре Т: DG=DН – Т×DS » – = – = 0 Т = =462,2 /210,9 10-3= 2191,6 К Ответ: При нормальных условиях реакция невозможна. Данная реакция начнется при температуре 2079,2 К. Задание 210. В каком направлении произойдет смещение равновесия в системе: CO(г) + Cl2(г)«COCl2(г), если а) увеличить объем системы, б) увеличить концентрацию СО? Ответ. Направление смещения химического равновесия определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, путем изменения давления, объема, температуры, концентрации, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет внешнее воздействие. а) Понижение давления (расширение системы) в сторону веществ, занимающих больший объем, то есть в нашем случае в сторону обратной реакции( в сторону исходных веществ); б) увеличение концентрации исходных веществ увеличивают выход продуктов реакции (сдвигают равновесие в сторону прямой реакции). Задание185. Вычислить, во сколько раз изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, N2 + 3H2 = 2NH3, если а) давление системы уменьшить в 2 раза; б) увеличить концентрацию водорода в 3 раза? Ответ. Используем закон действия масс: скорость элементарной химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. а)Согласно условию при уменьшении давления в два раза, концентрация реагирующих веществ также уменьшится в 2 раза. Запишем выражение скорости реакции по начальным данным и после повышения концентрации: k c(N2) c(H2)3, после уменьшения концентрации k c(N2) c(H2)3/23, тогда скорость реакции уменьшится v1=k 4c(CO) 4c(Cl2),тогда скорость реакции уменьшится = 23 = 16 раз. Б) при увеличении концентрации водорода в 3 раза: k c(N2) c(H2)3 33, найдем соотношение скоростей реакции / раз. Ответ: а) при уменьшении давления в системе в 2 раза, скорость реакции уменьшится в 16 раз; при увеличении концентрации водорода в 3 раза, скорость реакции увеличится в 81 раз.
Задание 235. Составьте схему элемента с концентрацией ионов серебра 10-2 моль/л у одного электрода и 10-4 моль/л у другого электрода. Укажите, какой из электродов будет катодом, а какой – анодом, как называется этот элемент. Рассчитайте электродвижущую силу элемента. Ответ. Дано: С1(AgNO3)=0,01М С2(AgNO3)=0,0001М ЭДС-? По условию имеем концентрационный гальванический элемент. Концентрационный элемент – это гальванический элемент, состоящий из двух одинаковых металлических электродов, опущенных в растворы соли этого металла с различными активностями (концентрациями) а1 > а2. Катодом в этом случае будет являться электрод с большей концентрацией. Т.к. стандартные электродные потенциалы обоих электродов равны, для ЭДС концентрационного гальванического элемента получаем для ЭДС из уравнения Нернста Е = (RT/zF)•ln(a1/a2),где R - универсальная газовая постоянная, Т - температура, в К, z - заряд катиона металла, F - число Фарадея. Иногда различием в активностях и концентрациях пренебрегают, тогда вместо а1 и а2 подставляем концентрации С1 и С2. Таким образом, подставляя Т=298 К, величины констант, и переведя натуральный логарифм в десятичный, получаем для ЭДС ЭДС = (2,3•8,31•298/1•96500)•lg(0,01/0,0001) = 0,118 В Схема концентрационного свинцового гальванического элемента: А(-)Аg | Аg + (0,001 M) || Аg + (0,01 M)| Аg (+)K Схема электродных процессов: А: Аg0 – ē = Аg+ |1| - окисление К: Аg+ + ē = Аg0 |1| - восстановление Можно решить и следующим образом: Определим потенциал серебряного анода по уравнению Нернста: E(анод) = E0(Аg+/Аg) + (0,059/1) lg[Аg+] = 0,80 + (0,059/1) lg(0,0001) = 0,564 B Определим потенциал серебряного катода по уравнению Нернста: E(катод) = 0,8 + (0,059/1) lg(0,01) = 0,682B ЭДС гальванического элемента: ЭДС = E(катод) - E(анод) = 0,682 - 0,564 = 0,118 В
Электроны перемещаются от анода С2(AgNO3)=0,0001М к катоду С1(AgNO3)=0,01М. Ответ: 0,118В.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1361)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |