Основные определения и положения химической термодинамики. Взаимосвязь между основными законами, страница 16

· Электрическую работу гальванического элемента (см. рис.1) можно рассчитать по формуле W_гэ = zFE, где:  z – число электронов участвующих электрохимической реакции,    F = 96500 Кл электричества,  E – напряжение гальванического элемента. Если при вычислении величины W_гэ вместо напряжения на клеммах работающего элемента воспользоваться его э.д.с, то работа гальванического элемента W_гэ будет равна:

а) максимальной полезной работе процесса (электрохимической реакции);

б) максимальной полной работе процесса;

в) полезной работе процесса и меньше максимальной полезной работы.

· Правильный способ расчета изменения энтальпии по энтальпиям сгорания веществ DH_с°, участвующих в реакции  Fe₃O₄ +  CО _(г)® 3FeO + CО_{2 (г)}, которая протекает при стандартных условиях  следует выполнить по формуле:

г); DH_r° = DH_с °(Fe₃O₄) + DH_с°(CО) - 3DH_с°(FeO);

д) DH_r° = DH_с °(Fe₃O₄) + DH_с°(CО) - 3DH_с°(FeO)  - DH_с°( CО₂)

е) DH_r° = DH_с °( CО₂)  + 3DH_с°( FeO)  - DH_с°( CО)- DH_с°(Fe₃O₄) ;

ж) DH_r° = DH_с °( CО₂)  + DH_с°( FeO)  - DH_с°( CО)- DH_с°(Fe₃O₄).

1. Как изменится внутренняя энергия работающего гальванического элемента при постоянном давлении, если его полностью изолировать от окружающей среды?

2. Можно ли закон Гесса применять к процессам не являющимся химическими реакциями?

3. Углекислый газ массой 20 г занимает объем 3 л при температуре 25 ^C. Найдите давление.

4. Рассчитайте внутреннюю энергию реакционной системы представленной уравнением NH₃   + 5/4O₂ = NO +3/2 H₂O_(г) при нормальных условиях.

5. При сгорании 1 г глюкозы в закрытом сосуде выделилось 31,13 кДж тепла. Рассчитайте значения DH, W_ри DU  для сгорания 1 моля глюкозы.

6. Теплота растворения 1 моль КСl в 200 моль воды при р=101325 Па равна 4330кДж при 21^ С_р - 4260кДж при 23^ С. Определите Н при 25^ С.

7.  Как связаны молярные теплоемкости c_v и c_p для идеального газа?

8. Чем характеризуется обратимый процесс? Почему природные процессы не могут быть строго обратимыми?

5.  Какие процессы называются обратимыми и необратимыми? Приведите примеры.

6.  В каком случае можно считать, что тепловой эффект химической реакции прямо пропорционален температуре?

7.  Охарактеризуйте основные подходы к  описанию состояния термодинамической системы (с помощью термодинамических параметров и представлений о термодинамической вероятности).

8.  Правильно ли утверждение, что закон Гесса можно применять только для химических реакций? Ответ обоснуйте.

9.  Что такое теплота, работа? Объясните их физический смысл.

10. В чем заключается стандартизация понятий в термодинамике?

11. Каковы особенности интегрирования уравнения Кирхгофа, показывающего зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры?

12. Энтальпию иногда отождествляют с неким понятием "теплосодержание". Поясните, соответствует или нет термин "теплосодержание" физическому смыслу энтальпии.

13. Вычислите давление (в атмосферах) создаваемое 2 молями пара хлорбензола, занимающими объем 10 л при 25 ^oС.  (R= 0,082 л·атм·К^-1·моль^-1)

14. Найдите тепловой эффект реакции CH₄ + Cl₂ = CH₃Сl + HCl, если известны тепловые эффекты DH следующих реакций:

CH₃Сl _(г)  + 3/2О₂ = CO₂ +H₂O_(ж) + HCl;DH = -687,0 кДж

H₂ + 0,5 O₂ =  H₂O_(ж); DH = -285,84 кДж

H₂ + 1/2Cl₂= HCl;       DH = -92,5 кДж

C + 2H₂ =  CH₄ ;         DH = -74,83 кДж

C +O₂ = CO₂ ;DH = -393,51 кДж

15. Теплотворная способность (калорийность) пищи оценивается ее тепловым эффектом сгорания. Оцените калорийность стакана молока, содержащего 7 г жиров, 9 г углеводов и 6 г белков. Калорийность белка примите равной 16 кДж/г. Примите также, что окисление углеводов и жиров можно описать с помощью следующих термохимических уравнений:

C₆H₁₂O₆ (т) + 6О₂ (г)= CO₂ (г) + 6Н₂О (ж);    DH = - 2820 кДж;

C₅₇H₁₁₀O₆ (т) +163О₂ (г)= 114CO₂ (г) + 110Н₂О (г);   DH =-75520 кДж