Термодинамический анализ физико-химических систем: Методическое пособие для выполнения расчетной работы по дисциплинам "Концепции современного естествознания" и "Теоретические основы прогрессивных технологий", страница 3

вар.

Физико-химическая система

Т, К

Количество вещества

Масса

Объём

1

Fe3O4(к) + H2(г) = 3FeO(к) + H2O(г)

900

10 кг FeO

2

H2(г) +CO2(г) =  H2O(г) + CO(г)

2000

10 л CO2

3

CO(г) + FeO(к) = CO2(г) + Fe(к)

500

2 л CO2

4

CH4(г) + CO2(г) = 2CO(г) + 2H2(г)

1600

4 л CO

5

PbO(к) + H2(г) = Pb(к) + H2O(г)

450

1 кг PbO

6

2CuCl(к) + H2(г) = 2Cu(к) + 2HCl(г)

550

2 л H2

7

CaCO3(к) = CaO(к) + CO2(г)

500

7 л CO2

8

MgCO3(к) = MgO(к) + CO2(г)

500

100 л CO2

9

2PbSO4(к) = 2PbO(к) + 2SO2(г) + O2(г)

450

20 кг SO2

10

Ca(OH)2(к) = CaO(к) +H2O(г)

570

5 кг CaO

11

3Fe2O3(к) = 2Fe3O4(к) + 1/2O2(г)

900

7 кг Fe2O3

12

FeO(к) + H2(г) = Fe(к) + H2O(г)

660

10 л H2

13

Fe3O4(к) + 4H2(г) = 3Fe(к) + 4H2O(г)

700

2 л H2

14

C(графит) + 2H2O(г) = CO2(г) + 2H2(г)

1200

1 кг C

15

Al2O3(к) + 3C(графит) = 2Al(к) + 3CO(г)

900

5 моль Al2O3

16

Fe3O4(к) + 4CO(г) = 3Fe(к) + 4CO2(г)

1000

1 кг Fe

17

Mg(к) + CO2(г) = MgO(к) + CO(г)

800

1 кг Mg

18

TiCl4(ж) + 2Mg(к) = Ti(к) + 2MgCl2(к)

700

10 кг Ti

19

Al2O3(к) + 3C(графит) = 2Al(к) + 3CO(г)

800

3 л CO

20

H2S(г) + 3/2O2(г) = H2O(г) + SO2(г)

500

1 л H2S

21

H2(г) + 1/2O2(г) = H2O(г)

300

1 л O2

22

2CO2(г) + H2O(г) = C2H2(г) + 5/2O2(г)

500

2 л C2H2

23

H2O2(г) = H2O(г) + 1/2O2(г)

1000

3 л H2O2

24

C(алмаз) ® C(графит)

3000

1 кг С(граф.)

25

CaO(к) + CO2(г) = CaCO3(к)

300

2 л CO2

26

2NaHCO3(к) = Na2CO3(к) + CO2(г) + H2O(г)

600

5 кг Na2CO3

27

C2H4(г) + H2(г) = C2H6(г)

400

1 л C2H4

28

KClO3(к)  = KCl(к) + 3/2O2(г)

800

2 л O2

29

2Al(к) + 3Cl2(г) = 2AlCl3(к)

700

1 кг Al

30

Fe2O3(к) + 3CO(г) = 3CO2(г) + 2Fe(к)

1000

6 кг Fe

Обозначение состояния вещества: (г) - газ, (ж) - жидкость, (к) - кристалл.

2. Основные представления химической термодинамики

Химическая термодинамика сложилась в результате применения термодинамического метода для описания состояния физико-химиче­ских систем. Количественной характеристикой их состояния являются параметры состояния и функции состояния. Параметрами состояния физико-химических систем являются температура Т, давление p, объем V  и для двух- и более компонентных систем – концентрация компонентов. Функциями состояния являются внутренняя энергия U, энтальпия H, энтропия S, энергия Гельмгольца F и энергия Гиббса G. Особенностью функций состояния является независимость их значений от предыстории системы, т.е. от  пути перехода системы в данное состояние и числа промежуточных состояний. Функции состояния определяются только различиями между конечным и исходным состояниями системы. Это означает, что полный дифференциал функции состояния равен сумме частных дифференциалов независимо от порядка дифференцирования. Так, например, полный дифференциал энтальпии dH будет определяться выражением:

dH = (∂H/∂P)TdP + (∂H/∂T)PdT.

Рассмотрим подробнее физический смысл внутренней энергии и энтальпии.