1. Какие знаки имеют изменения энтальпии и энтропии в реакции при 298 К: а) h > 0; s > 0; б) h < 0; s < 0; в) h <

1. При решении этой задачи, нам необходимо знать, что энтальпия (\(h\)) является показателем изменения тепловой энергии в реакции, а энтропия (\(s\)) - показателем изменения беспорядка системы.

a) \(h > 0\) означает, что реакция абсорбирует тепло, т.е. является эндотермической. \(s > 0\) означает, что беспорядок в системе увеличивается. Примером такой реакции может быть плавление льда: \(h2o(т) \rightarrow h2o(ж)\).

б) \(h < 0\) означает, что реакция выделяет тепло, т.е. является экзотермической. \(s < 0\) означает, что беспорядок в системе уменьшается. Примером такой реакции может быть сгорание бумаги: \(c6h12o6(s) + 6o2(g) \rightarrow 6co2(g) + 6h2o(g)\).

в) \(h < 0\) означает, что реакция выделяет тепло, т.е. является экзотермической. \(s > 0\) означает, что беспорядок в системе увеличивается. Примером такой реакции может быть химическое растворение соли в воде: \(nacl(\text{тв}) \rightarrow na^+(\text{а}) + cl^-(\text{а})\).

г) \(h > 0\) означает, что реакция абсорбирует тепло, т.е. является эндотермической. \(s < 0\) означает, что беспорядок в системе уменьшается. Примером такой реакции может быть образование кристаллической структуры: \(h2(g) + o2(g) \rightarrow h2o(\text{кр})\).

2. В этой задаче нам необходимо знать, что изменение энтропии (\(s\)) и энергии Гиббса (\(g\)) связаны с термодинамической стабильностью системы.

а) \(s > 0\) означает, что беспорядок в системе увеличивается, а \(g < 0\) означает, что реакция является спонтанной и выделение энергии. Примером такой реакции может быть горение: \(c(s) + o2(g) \rightarrow co2(g)\).

б) \(s < 0\) означает, что беспорядок в системе уменьшается, а \(g > 0\) означает, что реакция не является спонтанной и потребляет энергию. Примером такой реакции может быть фотосинтез: \(6co2(g) + 6h2o(l) \rightarrow c6h12o6(aq) + 6o2(g)\).

в) \(s < 0\) означает, что беспорядок в системе уменьшается, а \(g < 0\) означает, что реакция является спонтанной, но потребляет энергию. Примером такой реакции может быть конденсация воды: \(h2o(\text{в}) \rightarrow h2o(\text{тв})\).

г) \(s > 0\) означает, что беспорядок в системе увеличивается, а \(g > 0\) означает, что реакция не является спонтанной и потребляет энергию. Примером такой реакции может быть разложение аммиака: \(2nh3(g) \rightarrow n2(g) + 3h2(g)\).

3. В данной задаче мы должны определить экзотермическую реакцию, которая протекает самопроизвольно и с уменьшением беспорядка. Рассмотрим каждый вариант:

1) \(h2o(\text{ж}) \rightarrow h2o(\text{г})\): реакция плавления, с увеличением беспорядка и абсорбцией тепла, не является экзотермической.

2) \(caco3(\text{т}) \rightarrow cao(\text{т}) + co2(\text{г})\): реакция разложения, с увеличением беспорядка и поглощением тепла, не является экзотермической.

3) \(h2so4 + 2koh \rightarrow k2so4 + 2h2o\): реакция нейтрализации, с увеличением беспорядка и выделением тепла, является экзотермической.

4) \(2h2o(\text{ж}) \rightarrow 2h2o(\text{г})\): реакция испарения, с увеличением беспорядка и абсорбцией тепла, не является экзотермической.

Таким образом, только реакция 3) \(h2so4 + 2koh \rightarrow k2so4 + 2h2o\) является экзотермической, протекает самопроизвольно и с уменьшением беспорядка.