181. Вычислите изменение внутренней энергии при испарении 90 г воды при 100 °С, если на испарение 1 моль воды расходуется 40,7 кДж тепла. Пар считать идеальным газом, а объемом жидкой воды пренебречь.

182. Определите изменение внутренней энергии при испарении 50 г толуола при 30 °С, если на испарение 1 г толуола расходуется 348 Дж тепла. Пары толуола считать идеальным газом, а объемом жидкого толуола пренебречь.

183. Определите DU для реакции взаимодействия водорода и кислорода с образованием жидкой воды при стандартных условиях.

184. Растворение 1 моль цинка в разбавленной серной кислоте при 293 К сопровождается выделением 143,1 кДж тепла. Одновременно выделяется 1 моль водорода, причем против сил внешнего давления совершается работа. Определите изменение внутренней энергии. Объемом конденсированных фаз пренебречь.

185. Рассчитайте DU при испарении 1 кг воды при 423 К, если теплота, затрачиваемая на испарение 1 кг воды, равна 2110 кДж. Пар считать идеальным газом, а объемом жидкости пренебречь.

186. При температуре 300 К определите разность между значениями DH и DU для реакции образования метана из простых веществ.

187. Протекание реакции Ag_т  + ½ Cl_{2, г} = AgCl_т при давлении 1 атм и температуре 298 К сопровождается тепловым эффектом DН =    = –126,7 кДж. Какое количество тепла выделится при изохорном протекании данной реакции при 298 К?

188. При растворении 10 г хлорида аммония в 243 г воды температура понизилась на 2,8 °C. Определите тепловой эффект растворения соли (в кДж/моль), если удельная теплоёмкость раствора составляет 4,18 Дж/(г·град).

189. Теплота сгорания углеводов и белков в организме человека составляет 4,1 ккал/г, жиров – 9,3 ккал/г. Среднесуточная потребность в белках, жирах и углеводах для студента составляет соответственно 113, 106 и 451 г. Рассчитайте суточную энергетическую потребность среднестатистического студента (в кДж).

190. В 100 г трески в среднем содержится 11,6 г белков и 0,3 г жиров. Рассчитайте (в кДж и ккал) энергию, которая выделится при усвоении порции трески массой 228 г. Калорийность белков составляет 17,1 кДж/г, жиров – 38,8 кДж/г.

191. Рассчитайте массу углеводов, необходимую для восполнения энергии, затраченной при выделении 800 г воды через кожу, если для испарения 1 моль воды через кожу требуется 44 кДж, а энергетическая ценность углеводов равна 4,1 ккал/г.

192. Вычислите теплоту сгорания газа (в кДж/моль), содержащего 60 % об. Н₂ и 40 % об. СН₄, если стандартные энтальпии сгорания водорода и метана равны –286 кДж/моль и –890 кДж/моль соответственно.

193. Восстановление оксида железа (III) водородом до свободного металла по уравнению Fe₂O_3(к)+ 3Н_2(г) = 2Fe_(к) + 3Н₂О_(г) сопровождается поглощением 96,2 кДж теплоты. Какое количество теплоты поглотится при взаимодействии 160 г Fe₂O₃ с 33,6 л Н₂ (н. у.)?

194. По термохимическому уравнению рассчитайте стандартную энтальпию образования исходного вещества:

2КСlO_3(к) → 2КСl_(к) + 3О_2(г); = – 75,4 кДж.

195. Для реакции 2NO + O₂ → 2NO₂ рассчитайте стандартные тепловые эффекты при постоянном давлении и постоянном объёме.

196. Стандартные энтальпии сгорания ацетилена и газообразного бензола равны соответственно –1300 и –3302 кДж/моль. Рассчитайте стандартную энтальпию реакции циклизации ацетилена.

197. Обычный кусочек сахара имеет массу 1,5 г. Определите тепловой эффект реакции его сгорания с образованием жидкой воды? На какую высоту можно подняться человеку массой 75 кг, если он съест 1,5 г сахара? Принять, что в полезную работу можно обратить 25 % энтальпии реакции.

198. Содержание углерода в различных сортах каменного угля колеблется от 60 до 95 % мас. В топочных газах обычно содержится10–15 % объем. СО₂, 1–5 % объем. СО, остальное – азот и кислород. Вычислите теплоту сгорания 1 кг каменного угля, исходя из стандартных теплот образования СО₂ и СО, если массовая доля углерода в каменном угле равна 0,84, а топочный газ содержит 13 % объем. СО₂ и 1 % объем. СО.

199. Вычислите количество теплоты, которое выделится при восстановлении Fe₂O₃ металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа.

200. Сколько теплоты потребуется на разложение 200 г Na₂CO₃ до оксида натрия и диоксида углерода, если энтальпии реакций равны:

Na₂CO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + СО₂ ; DН = 819,29 кДж;

Na₂O + SiO₂ = Na₂SiO₃; DН = –243,5кДж .

201. При сгорании 9,3 г фосфора выделяется 229,5 кДж теплоты. Вычислите DН (Р₂О₅) .

202. Сколько теплоты выделится или поглотится при превращении 1 кг красного фосфора в черный, если DН (Р_красн) =
= –18,41 кДж/моль, а DН (Р_черн) = –43,2 кДж/моль?

203. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, исходя из следующих термохимичес­ких уравнений:

1) FeO_(кр) + СО_(г) = Fe_(кр) + СО_2(г) , = – 13,18 кДж;

2) СО_(г) + 1/2О_2(г) = СО_2(г) , = – 283,0 кДж;

3) Н_2(г) + 1/2О_2(г) = Н₂О_(г) , = – 241,83 кДж .

204. Определите стандартную энтальпию образования карбида вольфрама (WC) на основании следующих термохимических уравнений:

WC + 2,5O₂ = WO₃ + CO₂DH₁ = –1196,59 кДж;

C + O₂ = CO₂, DH₂ = –397,77 кДж;

W + 1,5O₂ = WO₃, DH₃ = –838,03 кДж.

205. Вычислите теплоту сгорания 1 кг каменного угля, исходя из стандартных теплот образования СО₂ и СО, если массовая доля углерода в каменном угле равна 0,6, а топочный газ содержит 12 % объем. СО₂ и 3 % объем. СО.

206. Пользуясь справочными данными, рассчитайте DН  реакции Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ .

207. На основании представленных ниже термохимических уравнений определите тепловой эффект реакции

CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂:

1) CaO + H₂O = Ca(OH)₂ ;  = –65,3 кДж

2) CaO + CO₂= CaCO₃; = –174,5 кДж

3) Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂; = –128,0 кДж.

208. На основании представленных ниже термохимических уравнений определите тепловой эффект реакции

CuO + H₂ = Cu + H₂O:

1) CuO + CO = Cu + CO₂ ;  = –121 кДж;

2) 2CO + O₂= 2CO₂; = –566 кДж;

3) 2H₂ + O₂ = 2H₂O; = –484 кДж.

209. Определите работу расширения 100 г азота, находящегося при температуре 273 К, в процессе его изобарического расширения до двукратного объема.

210. Какая работа будет совершена 1 кг СО₂ при повышении его температуры от 273 К до 373 К при постоянном давлении?

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ.