Зразок картки контролю знань. 1. Другий закон термодинаміки (перший закон термодинаміки, ентропія і її властивості, вільна енергія Гіббса тощо)

1. Другий закон термодинаміки (перший закон термодинаміки, ентропія і її властивості, вільна енергія Гіббса тощо).

2. При утворенні 8,10 г купрум(ІІ) хлориду із простих речовин (Cu i Cl₂) виділяється 13,4 кДж тепла. Обчислити ентальпію утворення CuCl₂.

(Варіанти: а) Визначити зміну ентропії 5,85г NaCl при нагріванні від 25 ºС до 820 ºС, якщо температура його плавлення (t_пл) 800 ºС, молярна теплоємність до Т_пл становить 50,66 кДж/моль·К, а вище Т_пл - С_р= 66,46 кДж/моль·К. Теплота плавлення 30,18 кДж/моль; б) Ентальпія згоряння метанолу становить - 722 кДж/моль. Визначіть ентальпію його утворення, якщо , )

3. Для реакції: CaCO_3(к) = CaO_(к) + CO_2(г), користуючись даними довідника:

- обчисліть ∆Нº і ∆Sº хімічної реакції;

- зробіть висновок про термодинамічну можливість чи неможливість цієї реакції за стандартних умов і при 2000К;

- визначіть рівноважну температуру цього процесу.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Завдання І

Для наведених рівнянь реакцій визначіть двома способами стандартну енергію Гіббса реакції. Ця реакція екзо- чи ендотермічна? Чи може відбуватись ця реакція при стандартних умовах?

В	Рівняння реакції
	CO_2(г) + H_{2 (г)} = CO_(г)+ H₂O_(г)
	CO_2(г) + 4 H_{2 (г)} = CH_{4 (г)}+ 2 H₂O_(p)
	4 NH_3(г) + 3 O_2(г) = 2N_2(г) + 6H₂O_(p)
	4 NH_3(г) + 5 O_2(г) = 4NO_(г) + 6H₂O
	2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_3(г)
	2H₂S_(г) + 3 O_2(г) = 2SO_2(г) + 2H₂O_(г)
	CH_4(г) + H₂O_(г) = CO_(г) + 3H_2(г)
	C₂H₅OH_(p) = C₂H_4(г) + H₂O_(г)
	2CO_2(г) + 2 H₂O_(г) = C₂H_4(г) + 3O_2(г)
	Ca(OH)_2(k) + CO_2(г) = CaCO_3(k) + H₂O_(p)
	2KCl_(k) + 3O_2(г) = 2KClO_3(k)
	NH₄NO_3(k) = N₂O_(г) + 2H₂O_(г)
	2SnO_2(k) = 2SnO_(k) + O_2(г)
	4FeO_(k) + O_2(г) = 2Fe₂O_3(k)
	Fe₃O_4(k) + H_2(г) = 3FeO_(k) + H₂O_(г)

Завдання ІІ

В-1. Під час відновлення 19,88 г купрум(II) оксиду воднем до купрум(І) оксиду виділяється 12,63 кДж.

Визначте ентальпію утворення Сu₂О(к), якщо:

∆Н°_утв. (СuO) = -156 кДж/моль,

∆Н°_утв. (Н₂О) = -286 кДж/моль.

В-2. Визначіть ступінь розкладу СаСО₃, якщо при термічному розкладі його наважки масою 20 г затрачається 30 кДж тепла.

∆Н⁰_утв. (СаO) = -635 кДж/моль;

∆Н⁰_утв. (СаСO₃) = -1206 кДж/моль;

∆Н⁰_утв. (СO₂) = -393,5кДж/моль.

В-3. Яка кількість тепла виділиться внаслідок згоряння
336 дм³ водяного газу (суміш однакових об'ємів Н₂ і СО), взятого за нормальних умов?

(∆Н⁰_утв. (Н₂О) = -286 кДж/моль;

∆Н⁰_утв. (СО) = -110,6 кДж/моль;

∆Н⁰_утв. (СО₂) = -393,8 кДж/моль).

В-4. Визначте ∆G°₂₉₈ реакції:

3 NiО_(к) + 2А1_(к) = 3 Nі_(к) + А1₂О_3(к)

∆Gº₂₉₈ (NiO) = -211,6 кДж/моль,

∆Gº₂₉₈ (А1₂О₃) = -1583,3 кДж/моль.

В-5. Реакція між хлором і йодоводнем відбувається за рівнянням :

С1₂+ 2НІ = І₂+ 2НС1

Якщо в реакції використано 1 л С1₂ (за н.у.), то виділяється 10,47 кДж тепла. Обчисліть тепловий ефект реакції.

В-6. Визначте зміну ентропії внаслідок плавлення 31,77 г міді. Температура плавлення міді дорівнює 1083 °С, теплота плавлення - 10 кДж/моль.

В-7. Визначте ∆Gº₂₉₈реакції:

2КС1О₃(к) = 2 КС1(к) + 3 О₂(г)

∆Н°_утв.(КСlO₃)= -391,2 кДж/моль; Sº(КСlO₃)=143,0 Дж/моль·К; ∆Н°_утв. (KCl)= -435,9 кДж/моль; Sº(KC1)=82,6 Дж/моль·К;

Sº(O₂) = 205,0 Дж/моль·К.

В-8. Реакція горіння метану відбувається за рівнянням:

СН₄ + 2О₂ = СО₂+ 2 Н₂О; ∆Н = -891,3 кДж.

Скільки тепла виділиться при згорянні 100 л метану за н.у.?

В-9. Визначте ∆G°₂₉₈ реакції і покажіть, в якому напрямку можливий їхній перебіг за стандартних умов.

СаСО₃(к) = СаО(к) + СО₂(г),

∆Нº_утв.(CaCO₃)= -1207,7кДж/моль; Sº(CaCO₃)=91,6Дж/моль·К;

∆Нº_утв.(СаО)= -635,0 кДж/моль; Sº(CaO) = 39,7 Дж/моль·К; ∆Н°_утв.(СО₂)= -393,8 кДж/моль; Sº(CO₂) = 213,8 Дж/моль·К.

В-10. Питома теплота плавлення заліза рівна 269,2 Дж/г. Температура плавлення його рівна 1539° С. Визначити зміну ентропії при плавленні 2 молів заліза.

В-11. Визначити ступінь розкладу МgСО₃, якщо при термічному розкладі наважки масою 8,4 г затрачено 8,8 кДж тепла.

∆Н°_утв.(MgO) = -601,2 кДж/моль;

∆Н°_утв.(MgCO₃) = -1096 кДж/моль;

∆Н°_утв.(CO₂) = -393,5 кДж/моль.

В-12. Яка реакція термодинамічно можлива за стандартних умов:

а) 2 КС1(к) + Вr₂(г) = 2 КВr(к) + Сl₂(г),

б) 2 КВr(к) + С1₂(г) = 2 КС1(к) + Вг₂(г).

∆G⁰₂₉₈ (КС1) = - 408,0 кДж/моль,

∆G⁰₂₉₈ (КВг) = - 379,2 кДж/моль.

В-13. Визначте ∆G°₂₉₈ реакції і покажіть, в якому напрямку можливий їхній перебіг за стандартних умов:

СuО(к) + С(гр) = Сu(к) + СO(г)

якщо ∆G⁰₂₉₈ (CuO) = - 129,9кДж/моль,

∆G⁰₂₉₈ (CO) = -137,2 кДж/моль.

В-14. При взаємодії 13,49 г А1 з надлишком сірки виділилось 127,2 кДж тепла. Визначте, скільки тепла виділиться при взаємодії трьох моль алюмінію з надлишком сірки.

В-15. Яку масу етену треба спалити, щоб нагріти 200 г води від 20 °С до 80 °С? (мольна теплоємність води
75,3 Дж/моль·К)

19 ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ ЗАХИСТ МЕТАЛІВ

ВІД КОРОЗІЇ

(лабораторна робота)

Програмні питання

1. Поняття про електродний потенціал. Подвійний електричний шар.

2. Рівняння Нернста.

3. Стандартний водневий електрод. Ряд стандартних електродних потенціалів.

4. Гальванічний елемент. Напруга гальванічного елемента.

5. Корозія металів. Механізм електрохімічної корозії.

6. Захист металів від корозії: металічні і неметалічні покриття, електрохімічний захист, зміна властивостей корозійного середовища, легування металів.

Література

[1], [5], [20], [22]