1. Укажите знаки изменения энтальпии и энтропии для реакции с2н2(г) + н2(г) ↔ с2н4(г) при стандартном тепловом эффекте
1. Укажите знаки изменения энтальпии и энтропии для реакции с2н2(г) + н2(г) ↔ с2н4(г) при стандартном тепловом эффекте (q) равном 168.47 кДж/моль.
а) Изменение энтальпии (h) > 0; изменение энтропии (s) > 0;
б) Изменение энтальпии (h) < 0; изменение энтропии (s) < 0;
в) Изменение энтальпии (h) < 0; изменение энтропии (s) > 0;
г) Изменение энтальпии (h) > 0; изменение энтропии (s) < 0.
2. Предскажите знаки изменения энтропии и энергии Гиббса для реакции разложения оксида меди: cuo(т).
а) Изменение энтропии (s) > 0; изменение энергии Гиббса (g) < 0;
б) Изменение энтропии (s) < 0; изменение энергии Гиббса (g) > 0;
в) Изменение энтропии (s) < 0; изменение энергии Гиббса (g) < 0;
г) Изменение энтропии (s) > 0; изменение энергии Гиббса (g) > 0;
3. Представлены экзотермические реакции, происходящие самопроизвольно с уменьшением беспорядка:
1) h2o(ж ) → h2o(г)
2) caco3(т) → cao(т) + co2(г)
3) h2so4 + 2koh → k2so4 + 2h2o
4) 2h2o(ж)
а) Изменение энтальпии (h) > 0; изменение энтропии (s) > 0;
б) Изменение энтальпии (h) < 0; изменение энтропии (s) < 0;
в) Изменение энтальпии (h) < 0; изменение энтропии (s) > 0;
г) Изменение энтальпии (h) > 0; изменение энтропии (s) < 0.
2. Предскажите знаки изменения энтропии и энергии Гиббса для реакции разложения оксида меди: cuo(т).
а) Изменение энтропии (s) > 0; изменение энергии Гиббса (g) < 0;
б) Изменение энтропии (s) < 0; изменение энергии Гиббса (g) > 0;
в) Изменение энтропии (s) < 0; изменение энергии Гиббса (g) < 0;
г) Изменение энтропии (s) > 0; изменение энергии Гиббса (g) > 0;
3. Представлены экзотермические реакции, происходящие самопроизвольно с уменьшением беспорядка:
1) h2o(ж ) → h2o(г)
2) caco3(т) → cao(т) + co2(г)
3) h2so4 + 2koh → k2so4 + 2h2o
4) 2h2o(ж)
Песчаная_Змея 17
Для решения задачи 1, нам дана реакция:\[C_2H_2(g) + N_2(g) \leftrightarrow C_2H_4(g)\]
и стандартный тепловой эффект \(q\) равен 168,47 кДж/моль.
Мы должны определить знаки изменения энтальпии (\(H\)) и энтропии (\(S\)).
Выберем подходящий уравненческий закон, чтобы получить желаемый ответ. Если мы возьмем уравнение \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\), где \(\Delta G\) - изменение энергии Гиббса, \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(\Delta S\) - изменение энтропии, а \(T\) - температура, то мы можем видеть, что изменение энергии Гиббса связано как с изменением энтальпии, так и с изменением энтропии.
Допустим, если реакция является спонтанной при стандартных условиях, то это означает, что изменение энергии Гиббса (\(\Delta G\)) должно быть отрицательным. Мы можем прийти к этому выводу, используя связь между энтропией и энтальпией.
Теперь давайте рассмотрим определение свободной энергии Гиббса (\(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\)). Если рассмотреть случай, когда \(\Delta H > 0\) (эндотермическая реакция), то у нас будет \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S > 0\) при любой температуре. Это значит, что такая реакция не будет спонтанной при любых условиях.
С другой стороны, если \(\Delta H < 0\) (экзотермическая реакция), то у нас будет \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S < 0\), если \(\Delta S > 0\). То есть, если изменение энтропии положительно и реакция экзотермическая, то она будет спонтанно протекать при любых условиях.
Теперь применим эти понятия к задаче 1. У нас есть реакция \(C_2H_2(g) + N_2(g) \leftrightarrow C_2H_4(g)\) и стандартный тепловой эффект \(q = -168,47\) кДж/моль.
Мы видим, что тепловой эффект отрицательный, что указывает на экзотермическую реакцию. Также, учитывая, что в реакции происходит объединение молекул \(C_2H_2\) и \(N_2\) для образования молекулы \(C_2H_4\), можно сделать вывод, что количество возможных микроструктур увеличивается. Поэтому изменение энтропии (\(\Delta S\)) должно быть положительным.
Таким образом, правильный ответ для задачи 1 - \textbf{в) Изменение энтальпии (h) < 0; изменение энтропии (s) > 0}.
Теперь перейдем к задаче 2. Мы должны предсказать знаки изменения энтропии (\(S\)) и энергии Гиббса (\(G\)) для реакции разложения оксида меди (\(CuO\)).
Предлагаю решать эту задачу аналогичным образом как в задаче 1.
Разложение оксида меди является экзотермической реакцией, поскольку он происходит с выделением тепла. Исходя из этого, можно сделать вывод, что изменение энтальпии (\(\Delta H\)) будет отрицательным.
Теперь рассмотрим изменение энтропии (\(\Delta S\)). При разложении \(CuO\), количество молекул и объем увеличивается, а значит, количество возможных микроструктур тоже увеличивается. Поэтому изменение энтропии (\(\Delta S\)) должно быть положительным.
Следовательно, правильный ответ для задачи 2 - \textbf{а) Изменение энтропии (s) > 0; изменение энергии Гиббса (g) < 0}.
Если у вас есть еще вопросы или требуется дополнительное объяснение, пожалуйста, дайте мне знать!