1. Когда 3.25 г твердого цинка сгорает до твердого оксида цинка при стандартных условиях, выделяется 17.45 кДж теплоты

Термохимия:

Инструкция:
1. Для решения данной задачи мы должны использовать закон Гесса, который позволяет найти изменение энтальпии реакции путем сложения изменений энтальпий реакций, которые приведут к той же конечной продукции.

Исходя из данной информации, у нас есть три реакции:

- Реакция 1: твердый цинк + 0,5 О2 -> твердый оксид цинка (-17.45 кДж)
- Реакция 2: жидкая вода -> водород (2г) + 0,5 О2 (+Δн f 298 жидкой воды)
- Реакция 3: 2 Г2 + твердый оксид цинка -> жидкая вода + твердый цинк

Изменение энтальпии для реакции 3 будет равно сумме изменений энтальпий для реакций 1 и 2. Поскольку у нас уже известно изменение энтальпии реакции 1 и значение ∆н f 298 жидкой воды, мы можем использовать их для решения задачи.

2. Для решения данной задачи необходимо знать равенство, устанавливающее зависимость между скоростью реакции и ее активационной энергией:

K = A * exp(-Ea/RT), где
- K - константа скорости reakcii
- A - предэкспоненциальный множитель
- Ea - энергия активации
- R - универсальная газовая постоянная
- T - температура

Увеличение давления в 3 раза не оказывает влияния на энергию активации реакции, поэтому скорость реакции останется неизменной. Температурная зависимость скорости реакции задается зависимостью от температуры, поэтому увеличение температуры с 305 до 345 К приведет к увеличению скорости реакции.

3. Изменение свободной энергии (ΔG) при заданной температуре может быть рассчитано по следующей формуле:

ΔG = ΔH - TΔS, где
- ΔH - изменение энтальпии
- T - температура в К
- ΔS - изменение энтропии

Мы должны знать энтальпию и энтропию реакции, чтобы рассчитать изменение свободной энергии при заданной температуре.

Дополнительный материал:
1. Решим первую задачу:
Известно, что изменение энтальпии для реакции твердый цинк + 0,5 О2 -> твердый оксид цинка составляет -17.45 кДж.
Значение ∆н f 298 жидкой воды равно 2.
Используя закон Гесса, мы можем сказать, что изменение энтальпии для реакции твердый оксид цинка + водород (2 г) -> жидкая вода + твердый цинк составляет -17.45 кДж + 2 кДж = -15.45 кДж.

2. Решим вторую задачу:
Увеличение давления в 3 раза не оказывает влияния на энергию активации реакции, поэтому скорость реакции останется неизменной. Увеличение температуры с 305 до 345 К, с другой стороны, приведет к увеличению скорости реакции.

3. Рассчитаем изменение свободной энергии при 0 градусах и при 600 градусах в третьей задаче.Чтобы решить эту задачу, нужно знать энтальпию и энтропию реакции.

Совет:
1. Для успешного решения задач по термохимии полезно изучить закон Гесса и уяснить его принципы.
2. Понимание механизма влияния температуры на скорость реакции поможет в решении задач, связанных с энергией активации.
3. Изучение свободной энергии и ее зависимости от изменений энтальпии, энтропии и температуры также поможет разобраться в термодинамике.

Упражнение:
Для третьей задачи, рассчитайте изменение свободной энергии при 100 градусах.