16.9: Mazoezi

16.1 Spontaneity

1.

Je, ni mmenyuko wa pekee?

2.

Je, ni mmenyuko usio na kawaida?

3.

Eleza kama michakato ifuatayo ni ya pekee au isiyo ya kawaida.

(a) Maji ya maji ya kufungia kwenye joto chini ya kiwango chake cha kufungia

(b) Maji ya maji ya kufungia kwenye joto la juu ya kiwango chake cha kufungia

(c) Mwako wa petroli

(d) mpira kutupwa hewani

(e) mvua ya mvua inayoanguka chini

(f) Iron kutu katika hali ya unyevu

4.

Helium kujazwa puto kuwaka deflates mara moja kama Yeye atomi kueneza kwa njia ya ukuta wa puto. Eleza ugawaji wa suala na/au nishati inayoambatana na mchakato huu.

5.

Vifaa vingi vya plastiki ni polima za kikaboni ambazo zina kaboni na hidrojeni. Oxidation ya plastiki hizi katika hewa kuunda dioksidi kaboni na maji ni mchakato wa hiari; hata hivyo, vifaa vya plastiki huwa na kuendelea katika mazingira. Eleza.

16.2 Entropy

6.

Katika Kielelezo 16.8 mgawanyo wote iwezekanavyo na microstates huonyeshwa kwa chembe nne tofauti zilizoshirikiwa kati ya masanduku mawili. Kuamua mabadiliko entropy, Δ S, kama chembe awali ni sawasawa kusambazwa kati ya masanduku mawili, lakini juu ya ugawaji wote kuishia katika Box (b).

7.

Katika Kielelezo 16.8 yote ya mgawanyo iwezekanavyo na microstates ni umeonyesha kwa chembe nne tofauti pamoja kati ya masanduku mawili. Kuamua mabadiliko ya entropy, Δ S, kwa mfumo wakati inabadilishwa kutoka usambazaji (b) kwa usambazaji (d).

8.

Je, mchakato ulioelezwa katika kipengee kilichopita unahusianaje na mfumo ulioonyeshwa kwenye Mchoro 16.4?

9.

Fikiria mfumo sawa na ule kwenye Mchoro 16.8, isipokuwa kuwa una chembe sita badala ya nne. Je! Ni uwezekano gani wa kuwa na chembe zote katika moja tu ya masanduku mawili katika kesi hiyo? Linganisha hii na uwezekano sawa kwa mfumo wa chembe nne ambazo tumepata kuwa sawa na$\frac{1}{8}.$Ulinganisho huu unatuambia nini kuhusu mifumo kubwa zaidi?

10.

Fikiria mfumo ulioonyeshwa kwenye Mchoro 16.9. Je! Ni mabadiliko gani katika entropy kwa mchakato ambapo nishati inahusishwa tu na chembe A, lakini katika hali ya mwisho nishati inasambazwa kati ya chembe mbili tofauti?

11.

Fikiria mfumo ulioonyeshwa kwenye Mchoro 16.9. Je! Ni mabadiliko gani katika entropy kwa mchakato ambapo nishati inahusishwa na chembe A na B, na nishati inasambazwa kati ya chembe mbili katika masanduku tofauti (moja katika A-B, nyingine katika C-D)?

12.

Panga seti zifuatazo za mifumo ili ya kuongezeka kwa entropy. Fikiria mole moja ya kila dutu na joto sawa kwa kila mwanachama wa seti.

(a) H (_2g), Bro (_4g), HbR (g)

(b) H ₂ O (l), H ₂ O (g), H ₂ O (s)

(c) Yeye (g), Cl ₂ (g), P ₄ (g)

13.

Katika joto la kawaida, entropy ya halojeni huongezeka kutoka I ₂ hadi Br ₂ hadi Cl ₂. Eleza.

14.

Fikiria michakato miwili: upungufu wa I ₂ (s) na kiwango cha I ₂ (s) (Kumbuka: mchakato wa mwisho unaweza kutokea kwa joto sawa lakini shinikizo la juu).

${\text{I}}_2(s)⟶{\text{I}}_2(g)$

${\text{I}}_2(s)⟶{\text{I}}_2(l)$

Je, Δ S ni chanya au hasi katika michakato hii? Ni ipi kati ya taratibu ambazo ukubwa wa mabadiliko ya entropy utakuwa mkubwa zaidi?

15.

Eleza dutu gani katika jozi zilizopewa ina thamani ya juu ya entropy. Eleza uchaguzi wako.

(a) C ₂ H ₅ OH (l) au C ₃ H ₇ OH (l)

(b) C ₂ H ₅ OH (l) au C ₂ H ₅ OH (g)

(c) 2H (g) au H (g)

16.

Kutabiri ishara ya mabadiliko ya entropy kwa michakato ifuatayo.

(a) Mchemraba wa barafu hupunguzwa karibu na kiwango chake cha kuyeyuka.

(b) Pumzi ya kupumua huunda ukungu asubuhi ya baridi.

(c) Theluji inyeyuka.

17.

Kutabiri ishara ya mabadiliko ya entropy kwa michakato ifuatayo. Kutoa sababu ya utabiri wako.

(a)${\text{Na}}^{\mathrm{+}}(aq)+{\text{Cl}}^{\mathrm{-}}(aq)⟶\text{NaCl}(s)$

(b)$2\text{Fe}(s)+\frac{3}{2}{\text{O}}_2(g)⟶{\text{Fe}}_2{\text{O}}_2(s)$

(c)$2{\text{C}}_6{\text{H}}_{14}(l)+19{\text{O}}_2(g)⟶14{\text{H}}_2\text{O}(g)+12{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)$

18.

Andika usawa wa kemikali kwa mwako wa methane, CH ₄ (g), kutoa dioksidi kaboni na mvuke wa maji. Eleza kwa nini ni vigumu kutabiri kama Δ S ni chanya au hasi kwa mmenyuko huu wa kemikali.

19.

Andika usawa wa kemikali kwa mwako wa benzini, C _{6 H 6} (l), kutoa dioksidi kaboni na mvuke wa maji. Je, unatarajia Δ S kuwa chanya au hasi katika mchakato huu?

16.3 Sheria ya Pili na ya Tatu ya Thermodynamics

20.

Ni tofauti gani kati ya Δ S na Δ S° kwa mabadiliko ya kemikali?

21.

Tumia$\text{Δ}S\text{°}$kwa ajili ya mabadiliko yafuatayo.

(a)${\text{SnCl}}_4(l)⟶{\text{SnCl}}_4(g)$

(b)${\text{CS}}_2(g)⟶{\text{CS}}_2(l)$

(c)$\text{Cu}(s)⟶\text{Cu}(g)$

(d)${\text{H}}_2\text{O}(l)⟶{\text{H}}_2\text{O}(g)$

(e)$2{\text{H}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶2{\text{H}}_2\text{O}(l)$

(f)$2\text{HCl}(g)+\text{Pb}(s)⟶{\text{PbCl}}_2(s)+{\text{H}}_2(g)$

(g)$\text{Zn}(s)+{\text{CuSO}}_4(s)⟶\text{Cu}(s)+{\text{ZnSO}}_4(s)$

22.

Kuamua mabadiliko ya entropy kwa mwako wa ethanol ya kioevu, C ₂ H ₅ OH, chini ya hali ya kawaida ya kutoa dioksidi kaboni ya gesi na maji ya kioevu.

23.

Kuamua mabadiliko ya entropy kwa mwako wa propane ya gesi, C ₃ H ₈, chini ya hali ya kawaida ya kutoa gesi dioksidi kaboni na maji.

24.

Athari za “Thermite” zimetumika kwa kulehemu sehemu za chuma kama vile reli za reli na katika kusafisha chuma. Moja ya mmenyuko huo wa thermite ni${\text{Fe}}_2{\text{O}}_3(s)+2\text{Al}(s)⟶{\text{Al}}_2{\text{O}}_3(s)+2\text{Fe}(s).$ Je, mmenyuko hupatikana kwa joto la kawaida chini ya hali ya kawaida? Wakati wa majibu, mazingira hupata 851.8 kJ/mol ya joto.

25.

Kutumia husika$S\text{°}$maadili yaliyoorodheshwa katika Kiambatisho G, hesabu${\text{Δ}S\text{°}}_{298}$ kwa mabadiliko yafuatayo:

(a)${\text{N}}_2(g)+3{\text{H}}_2(g)⟶2{\text{NH}}_3(g)$

(b)${\text{N}}_2(g)+\frac{5}{2}{\text{O}}_2(g)⟶{\text{N}}_2{\text{O}}_5(g)$

26.

Kutoka kwa habari zifuatazo, tambua$\text{Δ}S\text{°}$kwa yafuatayo:

$\text{N}(g)+\text{O}(g)⟶\text{HAPANA}(g)\text{Δ}S\text{°}=?$

${\text{N}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶2\text{HAPANA}(g)\text{Δ}S\text{°}=\text{24.8 J/K}$

${\text{N}}_2(g)⟶2\text{N}(g)\text{Δ}S\text{°}=\text{115.0 J/K}$

${\text{O}}_2(g)⟶2\text{O}(g)\text{Δ}S\text{°}=\text{117.0 J/K}$

27.

Kwa kuhesabu Δ S _univ katika kila joto, onyesha kama kuyeyuka kwa mole 1 ya NaCl (s) ni hiari saa 500 °C na saa 700 °C.
$S_{\text{NaCl}(s)}^{°}=72.11\frac{\text{J}}{\text{mol·K}}{S}_{\text{NaCl}(l)}^{°}=95.06\frac{\text{J}}{\text{mol·K}}\text{Δ}{H}_{\text{mchanganyiko}}^{°}=\text{27.95 kJ/mol}$

Ni mawazo gani yanayofanywa kuhusu habari ya thermodynamic (maadili ya entropy na enthalpy) yaliyotumiwa kutatua tatizo hili?

28.

Tumia data ya kawaida ya entropy katika Kiambatisho G ili kuamua mabadiliko katika entropy kwa kila moja ya athari zifuatazo. Michakato yote hutokea katika hali ya kawaida na 25 °C.

(a)${\text{Hapana}}_2(s)⟶\text{Mn}(s)+{\text{O}}_2(g)$

(b)${\text{H}}_2(g)+{\text{Br}}_2(l)⟶\text{2hbr}(g)$

(c)$\text{Cu}(s)+\text{S}(g)⟶\text{cUs}(s)$

(d)$\text{2LiOh}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)⟶{\text{Li}}_2{\text{USHIRIKIANO}}_3(s)+{\text{H}}_2\text{O}(g)$

(e)${\text{CH}}_4(g)+{\text{O}}_2(g)⟶\text{C}(s,\text{grafiti})+{\text{2H}}_2\text{O}(g)$

(f)${\text{CS}}_2(g)+{\text{3Cl}}_2(g)⟶{\text{cCl}}_4(g)+{\text{S}}_2{\text{Cl}}_2(g)$

29.

Tumia data ya kawaida ya entropy katika Kiambatisho G ili kuamua mabadiliko katika entropy kwa kila moja ya athari zifuatazo. Michakato yote hutokea katika hali ya kawaida na 25 °C.

(a)$\text{C}(s\text{, grafiti})+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)$

(b)${\text{O}}_2(g)+{\text{N}}_2(g)⟶\text{2HAKUNA}(g)$

(c)$\text{2Cu}(s)+\text{S}(g)⟶{\text{Cu}}_2\text{S}(s)$

(d)$\text{CaO}(s)+{\text{H}}_2\text{O}(l)⟶\text{Ca}{(\text{OH})}_2(s)$

(e)${\text{Fe}}_2{\text{O}}_3(s)+\text{3CO}(g)⟶\text{2Fe}(s)+{\text{3CO}}_2(g)$

(f)${\text{CasO}}_4\text{·}{\text{2H}}_2\text{O}(s)⟶{\text{CasO}}_4(s)+{\text{2H}}_2\text{O}(g)$

16.4 Bure Nishati

30.

Ni tofauti gani kati ya Δ G na Δ G° kwa mabadiliko ya kemikali?

31.

Majibu ina$\text{Δ}H\text{°}$= 100 kJ/mol na$\text{Δ}S\text{°}=\text{250 mol/maziwa · K.}$Je, mmenyuko hupatikana kwa joto la kawaida? Ikiwa sio, chini ya hali gani ya joto itakuwa ya pekee?

32.

Eleza kinachotokea kama mmenyuko huanza na Δ G <0 (hasi) na kufikia hatua ambapo Δ G = 0.

33.

Tumia data ya kawaida ya nishati ya malezi katika Kiambatisho G ili kuamua mabadiliko ya nishati ya bure kwa kila moja ya athari zifuatazo, ambazo zinaendeshwa chini ya hali ya hali ya kawaida na 25 °C Tambua kila mmoja kama ama hiari au isiyo ya kawaida katika hali hizi.

(a)${\text{Hapana}}_2(s)⟶\text{Mn}(s)+{\text{O}}_2(g)$

(b)${\text{H}}_2(g)+{\text{Br}}_2(l)⟶\text{2hbr}(g)$

(c)$\text{Cu}(s)+\text{S}(g)⟶\text{cUs}(s)$

(d)$\text{2LiOh}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)⟶{\text{Li}}_2{\text{USHIRIKIANO}}_3(s)+{\text{H}}_2\text{O}(g)$

(e)${\text{CH}}_4(g)+{\text{O}}_2(g)⟶\text{C}(s,\text{grafiti})+{\text{2H}}_2\text{O}(g)$

(f)${\text{CS}}_2(g)+{\text{3Cl}}_2(g)⟶{\text{cCl}}_4(g)+{\text{S}}_2{\text{Cl}}_2(g)$

34.

Tumia data ya nishati ya bure ya kiwango katika Kiambatisho G ili kuamua mabadiliko ya nishati ya bure kwa kila moja ya athari zifuatazo, ambazo zinaendeshwa chini ya hali ya kawaida na 25 °C.

(a)$\text{C}(s\text{, grafiti})+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)$

(b)${\text{O}}_2(g)+{\text{N}}_2(g)⟶\text{2HAKUNA}(g)$

(c)$\text{2Cu}(s)+\text{S}(g)⟶{\text{Cu}}_2\text{S}(s)$

(d)$\text{CaO}(s)+{\text{H}}_2\text{O}(l)⟶\text{Ca}{(\text{OH})}_2(s)$

(e)${\text{Fe}}_2{\text{O}}_3(s)+\text{3CO}(g)⟶\text{2Fe}(s)+{\text{3CO}}_2(g)$

(f)${\text{CasO}}_4\text{·}{\text{2H}}_2\text{O}(s)⟶{\text{CasO}}_4(s)+{\text{2H}}_2\text{O}(g)$

35.

Kutokana na:
${\text{P}}_4(s)+{\text{5O}}_2(g)⟶{\text{P}}_4{\text{O}}_{10}(s)\text{Δ}G\text{°}=\text{-2697.0 KJ/mol}$
${\text{2H}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{2H}}_2\text{O}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-457.18 KJ/mol}$
${\text{SAA 6}}_2\text{O}(g)+{\text{P}}_4{\text{O}}_{10}(s)⟶{\text{SAA 4}}_3{\text{PO}}_4(l)\text{Δ}G\text{°}=\text{-428.66 KJ/mol}$

(a) Kuamua kiwango bure nishati ya malezi,$\text{Δ}{G}_{\text{f}}^{°},$kwa asidi fosforasi.

(b) Matokeo yako ya mahesabu yanalinganishaje na thamani katika Kiambatisho G? Eleza.

36.

Je! Kuundwa kwa ozoni (O ₃ (g)) kutoka kwa oksijeni (O ₂ (g)) kwa hiari kwenye joto la kawaida chini ya hali ya hali ya kawaida?

37.

Fikiria uharibifu wa zebaki nyekundu (II) oksidi chini ya hali ya hali ya kawaida.
$\text{2Go}(s,\text{nyekundu})⟶\text{2Hg}(l)+{\text{O}}_2(g)$

(a) Je, kuharibika kwa hiari chini ya hali ya hali ya kawaida?

(b) Juu ya joto gani majibu huwa ya pekee?

38.

Miongoni mwa mambo mengine, mafuta bora kwa ajili ya kudhibiti trusters ya gari nafasi lazima kuoza katika mmenyuko hiari exothermic wakati wazi kwa kichocheo sahihi. Kutathmini dutu zifuatazo chini ya hali ya kiwango hali kama wagombea kufaa kwa ajili ya nishati.

(a) Amonia:${\text{2NH}}_3(g)⟶{\text{N}}_2(g)+{\text{3H}}_2(g)$

(b) Diborane:${\text{B}}_2{\text{H}}_6(g)⟶\text{2B}(g)+{\text{3H}}_2(g)$

(c) Hydrazine:${\text{N}}_2{\text{H}}_4(g)⟶{\text{N}}_2(g)+{\text{2H}}_2(g)$

(d) Peroxide ya hidrojeni:${\text{H}}_2{\text{O}}_2(l)⟶{\text{H}}_2\text{O}(g)+\frac{1}{2}{\text{O}}_2(g)$

39.

Tumia Δ G° kwa kila moja ya athari zifuatazo kutoka mara kwa mara ya usawa kwenye joto lililopewa.

(a)${\text{N}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶\text{2HAKUNA}(g)\text{T}=2000\text{°C}{K}_p=4.1\times {10}^{\text{—4}}$

(b)${\text{H}}_2(g)+{\text{I}}_2(g)⟶\text{2HI}(g)\text{T}=400\text{°C}{K}_p=50.0$

(c)${\text{USHIRIKIANO}}_2(g)+{\text{H}}_2(g)⟶\text{USHIRIKIANO}(g)+{\text{H}}_2\text{O}(g)\text{T}=980\text{°C}{K}_p=1.67$

(d)${\text{CaCO}}_3(s)⟶\text{CaO}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)\text{T}=900\text{°C}{K}_p=1.04$

(e)$\text{HF}(aq)+{\text{H}}_2\text{O}(l)⟶{\text{H}}_3{\text{O}}^{\text{+}}(aq)+{\text{F}}^{\text{-}}(aq)\text{T}=25\text{°C}{K}_p=7.2\times {10}^{\text{—4}}$

(f)$\text{AGBr}(s)⟶{\text{Ag}}^{\text{+}}(aq)+{\text{Br}}^{\text{-}}(aq)\text{T}=25\text{°C}{K}_p=3.3\times {10}^{\text{-13}}$

40.

Tumia Δ G° kwa kila moja ya athari zifuatazo kutoka mara kwa mara ya usawa kwenye joto lililopewa.

(a)${\text{Cl}}_2(g)+{\text{Br}}_2(g)⟶\text{2brCl}(g)\text{T}=25\text{°C}{K}_p=4.7\times {10}^{\text{-2}}$

(b)${\text{2HIVYO}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)\rightleftharpoons {\text{2HIVYO}}_3(g)\text{T}=500\text{°C}{K}_p=48.2$

(c)${\text{H}}_2\text{O}(l)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\text{O}(g)\text{T}=60\text{°C}{K}_p=\text{0.196}$

(d)$\text{CoO}(s)+\text{USHIRIKIANO}(g)\rightleftharpoons \text{mwenzi}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)\text{T}=550\text{°C}{K}_p=4.90\times {10}^2$

(e)${\text{CH}}_3{\text{NH}}_2(aq)+{\text{H}}_2\text{O}(l)⟶{\text{CH}}_3{\text{NH}}_3{}^{\text{+}}(aq)+{\text{OH}}^{\text{-}}(aq)\text{T}=25\text{°C}{K}_p=4.4\times {10}^{\text{—4}}$

(f)${\text{PBi}}_2(s)⟶{\text{Pb}}^{\mathrm{2+}}(aq)+{\text{2I}}^{\text{-}}(aq)\text{T}=25\text{°C}{K}_p=8.7\times {10}^{\text{—9}}$

41.

Tumia mara kwa mara ya usawa saa 25 °C kwa kila moja ya athari zifuatazo kutokana na thamani ya Δ G° iliyotolewa.

(a)${\text{O}}_2(g)+{\text{2F}}_2(g)⟶{\text{2 YA}}_2(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-9.2 kJ}$

(b)${\text{I}}_2(s)+{\text{Br}}_2(l)⟶\text{2iBr}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{7.3 kJ}$

(c)$\text{2LiOh}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)⟶{\text{Li}}_2{\text{USHIRIKIANO}}_3(s)+{\text{H}}_2\text{O}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-79 kJ}$

(d)${\text{N}}_2{\text{O}}_3(g)⟶\text{HAPANA}(g)+{\text{HAPANA}}_2(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-1.6 kJ}$

(e)${\text{SnCl}}_4(l)⟶{\text{SnCl}}_4(l)\text{Δ}G\text{°}=\text{8.0 kJ}$

42.

Tumia mara kwa mara ya usawa saa 25 °C kwa kila moja ya athari zifuatazo kutokana na thamani ya Δ G° iliyotolewa.

(a)${\text{I}}_2(s)+{\text{Cl}}_2(g)⟶\text{2iCl}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-10.88 kJ}$

(b)${\text{H}}_2(g)+{\text{I}}_2(s)⟶\text{2HI}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{3.4 kJ}$

(c)${\text{CS}}_2(g)+{\text{3Cl}}_2(g)⟶{\text{cCl}}_4(g)+{\text{S}}_2{\text{Cl}}_2(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-39 kJ}$

(d)${\text{2HIVYO}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{2HIVYO}}_3(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{-141.82 kJ}$

(e)${\text{CS}}_2(g)⟶{\text{CS}}_2(l)\text{Δ}G\text{°}=\text{-1.88 kJ}$

43.

Tumia mara kwa mara ya usawa kwenye joto lililopewa.

(a)${\text{O}}_2(g)+{\text{2F}}_2(g)⟶{\text{2F}}_2\text{O}(g)(\text{T}=100\text{°C})$

(b)${\text{I}}_2(s)+{\text{Br}}_2(l)⟶\text{2iBr}(g)(\text{T}=0.0\text{°C})$

(c)$\text{2LiOh}(s)+{\text{USHIRIKIANO}}_2(g)⟶{\text{Li}}_2{\text{USHIRIKIANO}}_3(s)+{\text{H}}_2\text{O}(g)(\text{T}=575\text{°C})$

(d)${\text{N}}_2{\text{O}}_3(g)⟶\text{HAPANA}(g)+{\text{HAPANA}}_2(g)(\text{T}=-10.0\text{°C})$

(e)${\text{SnCl}}_4(l)⟶{\text{SnCl}}_4(g)(\text{T}=200\text{°C})$

44.

Tumia mara kwa mara ya usawa kwenye joto lililopewa.

(a)${\text{I}}_2(s)+{\text{Cl}}_2(g)⟶\text{2iCl}(g)(\text{T}=100\text{°C})$

(b)${\text{H}}_2(g)+{\text{I}}_2(s)⟶\text{2HI}(g)(\text{T}=0.0\text{°C})$

(c)${\text{CS}}_2(g)+{\text{3Cl}}_2(g)⟶{\text{cCl}}_4(g)+{\text{S}}_2{\text{Cl}}_2(g)(\text{T}=125\text{°C})$

(d)${\text{2HIVYO}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{2HIVYO}}_3(g)(\text{T}=675\text{°C})$

(e)${\text{CS}}_2(g)⟶{\text{CS}}_2(l)(\text{T}=90\text{°C})$

45.

Fikiria majibu yafuatayo saa 298 K:
${\text{N}}_2{\text{O}}_4(g)\rightleftharpoons {\text{2HAKUNA}}_2(g)K_P=0.142$

Je! Ni mabadiliko gani ya nishati ya bure katika joto hili? Eleza kinachotokea kwa mfumo wa awali, ambapo majibu na bidhaa ziko katika majimbo ya kawaida, kama inakaribia usawa.

46.

Kuamua kiwango cha kawaida cha kuchemsha (katika kelvin) cha dichloromethane, CH ₂ Cl ₂. Pata kiwango halisi cha kuchemsha kwa kutumia mtandao au chanzo kingine, na uhesabu kosa la asilimia katika joto. Eleza tofauti, ikiwa ipo, kati ya maadili mawili.

47.

Chini ya hali gani ni${\text{N}}_2{\text{O}}_3(g)⟶\text{HAPANA}(g)+{\text{HAPANA}}_2(g)$hiari?

48.

Kwa joto la kawaida, mara kwa mara ya usawa (K _w) kwa ajili ya kujitegemea ionization ya maji ni 1.00$\times$^10-14. Kutumia habari hii, uhesabu mabadiliko ya nishati ya bure ya kawaida kwa mmenyuko wa maji ya ioni ya hidrojeni na ioni ya hidroksidi ili kuzalisha maji. (Kidokezo: Majibu ni reverse ya mmenyuko wa kujitegemea ionization.)

49.

Sulfidi hidrojeni ni uchafuzi unaopatikana katika gesi asilia. Kufuatia kuondolewa kwake, inabadilishwa kuwa sulfuri na mmenyuko${\text{2H}}_2\text{S}(g)+{\text{KWA HIVYO}}_2(g)\rightleftharpoons \frac{3}{8}{\text{S}}_8(s,\text{ya rhombic})+{\text{2H}}_2\text{O}(l).$Je, ni mara kwa mara ya usawa kwa mmenyuko huu? Je, mmenyuko wa endothermic au exothermic?

50.

Fikiria uharibifu wa CaCO ₃ (s) ndani ya CaO (s) na CO ₂ (g). Je, ni shinikizo la sehemu ya usawa wa CO ₂ kwenye joto la kawaida?

51.

Katika maabara, kloridi hidrojeni (HCl (g)) na amonia (NH ₃ (g)) mara nyingi kutoroka kutoka chupa ya ufumbuzi wao na kuguswa na kuunda kloridi amonia (NH ₄ Cl (s)), glaze nyeupe mara nyingi kuonekana kwenye kioo. Kwa kuzingatia kwamba idadi ya moles ya kila gesi ambayo inakimbia ndani ya chumba ni sawa, ni nini shinikizo la sehemu ya juu ya HCl na NH ₃ katika maabara kwenye joto la kawaida? (Kidokezo: Shinikizo la sehemu litakuwa sawa na lina thamani ya juu wakati wa usawa.)

52.

Benzini inaweza kuandaliwa kutoka kwa acetylene.${\text{3C}}_2{\text{H}}_2(g)\rightleftharpoons {\text{C}}_6{\text{H}}_6(g).$Kuamua mara kwa mara ya usawa saa 25 °C na saa 850 °C Je, mmenyuko wa pekee katika mojawapo ya joto hizi? Kwa nini asetilini yote haipatikani kama benzini?

53.

Dioksidi ya kaboni hutengana ndani ya CO na O ₂ kwenye joto la juu. Je, ni shinikizo la sehemu ya usawa wa oksijeni katika sampuli saa 1000 °C ambayo shinikizo la awali la CO ₂ lilikuwa 1.15 atm?

54.

Tetrachloride ya kaboni, kutengenezea muhimu ya viwanda, imeandaliwa na klorini ya methane saa 850 K.
${\text{CH}}_4(g)+{\text{4Cl}}_2(g)⟶{\text{cCl}}_4(g)+\text{4hCl}(g)$

Je, ni mara kwa mara ya usawa kwa mmenyuko wa 850 K? Je, chombo cha majibu kinahitajika kuwa joto au kilichopozwa ili kuweka joto la majibu mara kwa mara?

55.

Asidi ya Acetic, CH ₃ CO ₂ H, inaweza kuunda dimer, (CH ₃ CO ₂ H) ₂, katika awamu ya gesi.
${\text{2CH}}_3{\text{USHIRIKIANO}}_2\text{H}(g)⟶{({\text{CH}}_3{\text{USHIRIKIANO}}_2\text{H})}_2(g)$

Dimer inafanyika pamoja na vifungo viwili vya hidrojeni na nguvu ya jumla ya 66.5 kJ kwa mole ya dimer.

Katika 25 °C, mara kwa mara ya usawa kwa dimerization ni 1.3$\times$10 ³ (shinikizo katika atm). Je, ni Δ S° kwa majibu?

56.

Kuamua Δ G º kwa athari zifuatazo.

(a) Antimoni pentachloride hutengana saa 448 °C majibu ni:
${\text{Sbcl}}_5(g)⟶{\text{Sbcl}}_3(g)+{\text{Cl}}_2(g)$

Mchanganyiko wa usawa katika chupa ya 5.00 L saa 448 °C ina 3.85 g ya SBCl ₅, 9.14 g ya SBCl ₃, na 2.84 g ya Cl ₂.

(b) Molekuli za klorini hutengana kulingana na mmenyuko huu:
${\text{Cl}}_2(g)⟶2\text{Cl}(g)$

1.00% ya molekuli ya Cl ₂ hutenganisha saa 975 K na shinikizo la 1.00 atm.

57.

Kutokana na kwamba$\text{Δ}{G}_{\text{f}}^{°}$kwa Pb ²⁺ (aq) na Cl ^- (aq) ni -24.3 kJ/mole na -131.2 kJ/mole kwa mtiririko huo, kuamua bidhaa umumunyifu, K _sp, kwa PBCl ₂ (s).

58.

Kuamua mabadiliko ya nishati ya bure ya kiwango,$\text{Δ}{G}_{\text{f}}^{°},$kwa ajili ya malezi ya S ^2- (aq) kutokana na kwamba$\text{Δ}{G}_{\text{f}}^{°}$kwa Ag ⁺ (aq) na Ag ₂ S (s) ni 77.1 kJ/mole na -39.5 KJ/mole kwa mtiririko huo, na bidhaa umumunyifu kwa Ag ₂ S (s) ni 8$\times$^10-51.

59.

Tambua mabadiliko ya kiwango cha enthalpy, mabadiliko ya entropy, na mabadiliko ya nishati ya bure kwa uongofu wa almasi kwa grafiti. Jadili upepo wa uongofu kwa heshima na mabadiliko ya entropy na entropy. Eleza kwa nini almasi inayobadilika kwa urahisi katika grafiti haionyeshi.

60.

Uvukizi wa mole moja ya maji saa 298 K ina mabadiliko ya nishati ya bure ya 8.58 kJ.
${\text{H}}_2\text{O}(l)\rightleftharpoons {\text{H}}_2\text{O}(g)\text{Δ}G\text{°}=\text{8.58 kJ}$

(a) Je, uvukizi wa maji chini ya hali ya kawaida ya thermodynamic kwa hiari?

(b) Kuamua mara kwa mara ya usawa, K _P, kwa mchakato huu wa kimwili.

(c) Kwa kuhesabu G, onyesha ikiwa uvukizi wa maji saa 298 K ni hiari wakati shinikizo la sehemu ya maji,$P_{{\text{H}}_2\text{O}},$ni 0.011 atm.

(d) Ikiwa uvukizi wa maji ulikuwa daima usio na kawaida kwenye joto la kawaida, kufulia kwa mvua hakutakuwa kavu wakati wa kuwekwa nje. Ili kufulia kukauka, ni lazima iwe thamani ya$P_{{\text{H}}_2\text{O}}$katika hewa?

61.

Katika glycolysis, mmenyuko wa glucose (Glu) kuunda glucose-6-phosphate (G6P) inahitaji ATP iwepo kama ilivyoelezwa na equation ifuatayo:
$\text{Glu}+\text{ATP}⟶\text{G6P}+\text{ADP}\text{Δ}G\text{°}=\text{-17 KJ}$

Katika mchakato huu, ATP inakuwa ADP muhtasari na equation zifuatazo:
$\text{ATP}⟶\text{ADP}\text{Δ}G\text{°}=\text{-30 KJ}$

Kuamua mabadiliko ya nishati ya bure ya kawaida kwa majibu yafuatayo, na kuelezea kwa nini ATP ni muhimu kuendesha mchakato huu:
$\text{Glu}⟶\text{G6P}\text{Δ}G\text{°}=?$

62.

Moja ya athari muhimu katika njia ya biochemical glycolysis ni mmenyuko wa glucose-6-phosphate (G6P) kuunda fructose-6-phosphate (F6P):
$\text{G6P}\rightleftharpoons \text{F6P}\text{Δ}G\text{°}=\text{1.7 kJ}$

(a) Je, mmenyuko wa pekee au usio na kawaida chini ya hali ya kawaida ya thermodynamic?

(b) Hali ya kawaida ya thermodynamic inamaanisha viwango vya G6P na F6P kuwa 1 M, hata hivyo, katika seli ya kawaida, hawana hata karibu na maadili haya. Tumia Δ G wakati viwango vya G6P na F6P ni 120 μ M na 28 μ M kwa mtiririko huo, na kujadili upepo wa majibu ya mbele chini ya masharti haya. Fikiria halijoto ni 37 °C.

63.

Bila kufanya hesabu ya namba, onyesha ni ipi ya yafuatayo itapunguza mabadiliko ya nishati ya bure kwa majibu, yaani, kuifanya kuwa chanya au hasi zaidi, wakati joto linaongezeka. Eleza.

(a)${\text{N}}_2(g)+{\text{3H}}_2(g)⟶{\text{2NH}}_3(g)$

(b)$\text{HCl}(g)+{\text{NH}}_3(g)⟶{\text{NH}}_4\text{Cl}(s)$

(c)${({\text{NH}}_4)}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_7(s)⟶{\text{Cr}}_2{\text{O}}_3(s)+{\text{SAA 4}}_2\text{O}(g)+{\text{N}}_2(g)$

(d)$\text{2Fe}(s)+{\text{3O}}_2(g)⟶{\text{Fe}}_2{\text{O}}_3(s)$

64.

Wakati kloridi ya amonia imeongezwa kwa maji na kuchochea, hupasuka kwa hiari na suluhisho linalosababisha huhisi baridi. Bila kufanya mahesabu yoyote, onyesha ishara za Δ G, Δ H, na Δ S kwa mchakato huu, na uhakikishe uchaguzi wako.

65.

Chanzo muhimu cha shaba ni kutoka kwa madini ya shaba, chalcocite, aina ya sulfidi ya shaba (I). Wakati mkali, Cu ₂ S hutengana ili kuunda shaba na sulfuri iliyoelezwa na equation ifuatayo:
${\text{Cu}}_2\text{S}(s)⟶\text{Cu}(s)+\text{S}(s)$

(a) Kuamua$\text{Δ}G\text{°}$kwa uharibifu wa Cu ₂ S (s).

(b) Majibu ya sulfuri na oksijeni huzaa dioksidi ya sulfuri kama bidhaa pekee. Andika equation inayoelezea mmenyuko huu, na uamua$\text{Δ}G\text{°}$kwa ajili ya mchakato.

(c) Uzalishaji wa shaba kutoka kwa chalcocite hufanyika kwa kuchoma Cu ₂ S katika hewa ili kuzalisha Cu. Kwa kuchanganya milinganyo kutoka Parts (a) na (b), kuandika equation kwamba inaelezea kuchoma ya chalcocite, na kueleza kwa nini coupling athari hizi pamoja hufanya kwa ajili ya mchakato ufanisi zaidi kwa ajili ya uzalishaji wa shaba.

66.

Nini kinatokea$\text{Δ}G$(inakuwa hasi zaidi au chanya zaidi) kwa athari zifuatazo za kemikali wakati shinikizo la sehemu ya oksijeni linaongezeka?

(a)$\text{S}(s)+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{KWA HIVYO}}_2(g)$

(b)${\text{2HIVYO}}_2(g)+{\text{O}}_2(g)⟶{\text{2HIVYO}}_3(g)$

(c)$\text{Go}(s)⟶\text{Hg}(l)+{\text{O}}_2(g)$