Контрольная Физическая химия, вариант 4, номер: 243563

"Индивидуальное домашнее задание № 1
Вариант 4
1.Как определить тепловой эффект реакции через теплоту сгорания веществ и продуктов реакций?
2. Задача 1. Найдите тепловой эффект химической реакции
С(т) + H2O(г) = CO(г) + H2(г)
3.Что называется температурным коэффициентом теплового эффекта реакции?
4. Задача 2.Вычислить тепло, необходимое для испарения и нагревания 5 кг вещества от температуры его кипения T1 до конечной температуры T2= 100 , если известна температура кипения, удельной теплоты испарения∆H исп и температурная зависимость теплоемкости газообразного веществаCp в интервале указанных температур.
5. Задача 3.Выведите и определите для реакции (задача 1).а) уравнение зависимости теплового эффекта от температуры; б) тепловой эффект этой реакции при температуре 333 К, если тепловой эффект этой реакции, рассчитанный в задаче 1, при 298 К равен H298.
6. Какая термодинамическая функция является критерием самопроизвольно протекающих процессов в изолированных системах? Что является условием равновесия?
7. Задача 4. Найдите изменение энтропии g кг твердого вещества при нагревании в интервале температур от T1 до T2, если известны температуры плавления и кипения, средние теплоемкости, теплоты плавления и испарения.
8. Задача 5. Найдите изменение энергии Гиббса при сжатии 1 моля указанной жидкости от p1 до p2 при 0 С. Сжимаемостью жидкости в указанном интервале давлений пренебречь.
9. Энергия Гельмгольца. Физический смысл. При каких условиях и значениях изменения энергии Гельмгольца процесс протекает самопроизвольно?
10. Задача 6. Для реакции (см. задачу 1) вычислить изменение энергии Гиббса при стандартных условиях. Стандартные значения энтропии веществ взять из справочника [5] или из Приложения 1. Определить, будет ли реакция протекать самопроизвольно в этих условиях.
11. Какие имеются способы выражения константы равновесия, и какая зависимость между ними существует?
12. Что называется температурным коэффициентом константы равновесия химической реакции?
13. Задача 7. Для реакцииCO(г) + 3H2(г) = H2O(г) + CH4(г) — 260 кДж,
протекающей при температуре Т = 700 К с участием газообразных веществ записать выражения для констант равновесия реакции Кp, Кc, Кx, Кn; показать, как связаны между собой эти константы. Проанализировать, как влияют Т, p и посторонние примеси на выход продуктов реакции.
14. Задача 8. Парциальные давления CO2, H2, CO и H2O(г) в состоянии равновесия соответственно равны 11744, 49041, 20265 и 20265 Н/м2. Определить: а) константу равновесия реакции CO + H2O = CO2 + H2; б) число молей водорода, находящегося в равновесии с 15 молями CO, 15 молями H2O и 65,16 молями CO2.
CO + H2O = CO2 + H2
15. Задача 9. Зависимость константы равновесия реакции от температуры выражается уравнением типа lgK= +blgT+cT+a. Определите численное значение константы равновесия при двух температурах (T – 100) и (Т + 100). Сделайте вывод, как изменяется константа равновесия с температурой.
По значениям константы равновесия для двух температур (T – 100) К и (T + 100) К определите средний тепловой эффект H данной реакции.

Реакция- 2NH2 + 6H2O = 4NH3 + 3O2
T,K= 2000, a= –66250, b= –1,75 =0

Список используемой литературы.

1. Колпакова Н.А. Физическая химия. Ч. 1: учеб.пособие / Н.А. Колпакова, В.А. Колпаков, С.В. Романенко, Том. политехн. ун-т. – 2-е изд., перераб. – Томск, 2004. – 160 с.
2. Колпакова Н.А. Физическая химия. Часть ΙΙ: учебное пособие / Н.А. Колпакова, С.В. Романенко, В.А. Колпаков; Томский политехниче-ский университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического универ-ситета, 2011. – 232 с
3. Михеева Е.В. Физическая химия: учеб.пособие/ Е.В. Михеева, Н.П. Пикула, М.И. Тартынова. – Томск: Изд-во Томского политехниче-ского университета, 2012. – 208 с.

Internet-ресурсы
4. Сайт ТПУ.-режим доступа:http://www.tpu.ru.


Индивидуальное домашнее задание № 2
Вариант 4
1. Пользуясь правилом фаз Гиббса, покажите, сколько термодинамических степеней свободы у однокомпонентной системы при температуре плавления.
2. При растворении в воде нитрата серебра и хлорида калия между этими веществами протекает реакция. Для указанной системы запишите привило фаз Гиббса, определите общее число компонентов, число независимых компонентов, число фаз и число степеней свободы системы.
3. Как можно использовать уравнения Клапейрона-Клаузиуса для определения тепловых эффектов процессов фазовых переходов?
4. Приведите и объясните диаграмму состояния двухкомпонентной системы с образованием твердых растворов эвтектического типа.
5. Задача 1. По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества в твердом и жидком состояниях (dтв, dжв кг/м3 ) в тройной точке: а) постройте график зависимости
ln(p) от ; б) определите по графику координаты тройной точки;
в) рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки; г) определите по графику температуру плавления вещества при давлении p, Па.
Состояние Условия
Твердое Жидкое
T,К p, Па T,К p, Па
55
58
59,2
63
64 1333
3999
11997
14663
17329 60
64
66
67,8
69
71 12663
17329
22394
27993
31993
39990 М = 28
р = 500*105, Па
dтв = 1026
dж= 808
6. Задача 2. На основании приведенных данных постройте диаграмму для данной двухкомпонентной системы. Укажите на диаграмме смысл всех полей, линий и точек. Определите состав химических соединений, если они имеются на диаграмме.
Система, Состав, Т, °C, начала Т, °C, конца Т, °C,
A-B мас. % B кристаллизации кристаллизации расслоения
C2H5OH-CCl4 0 78 78 —
(этанол -
тетрахлорметан) 10
30 76
72 72
66 —
—
50 67 64 —
64 63 63 —
80 67 66 —
90 72 69 —
100 75 75 —
диаграмма системы жидкость-газ, состав выражен в %
7. Какие способы выражения концентраций растворов Вы знаете? Приведите их определения.
8. Что такое осмотическое давление растворов и как оно зависит от состава растворов?
9. Что называется эбуллиоскопической постоянной? В каких единицах она измеряется и как может быть вычислена?
10. Задача 3. При температуре Tдавление пара растворителя над раствором концентрации g, % (массовые) неизвестного нелетучего вещества в жидком растворителе равно p, Па. Плотность этого раствора приведена ниже. Вычислите молекулярную массу растворенного вещества. Определите молярную и моляльную концентрацию раствора. Вычислите осмотическое давление раствора. Вычислите эбулиоскопическую постоянную. Вычислите криоскопическую постоянную.
g, % Молекулярная масса растворителя p, Па T, К d*10 -3, кг/м3
3 78 4627 280 0,750
11. Задача 4. Дана зависимость состава жидкой (x) и газообразной (у) фаз от температуры (T) для бинарной жидкой системы A- Bпри постоянном давлении p. Составы xи у выражены в молярных процентах вещества A. Выполните следующие действия: а) постройте график зависимости состава пара (у) от состава жидкой фазы (x) при р = const; б) постройте график зависимости температура кипения - состав. Оха¬рактеризуйте полученную диаграмму; в) определите температуру кипения системы, содержащей масс. % aкомпонента A, каков состав первого пузырька пара, при какой температуре исчезнет последняя капля жидкости, и каков ее состав; г) какое количество вещества A(кг) будет в парах и какое в жидкой фазе, если 2 кг смеси, содержащей a% вещества A, нагреть до температуры T1?
Система Состав А, об.% T, К Состав А, об.% T, К
x у
x y
0,0 0,0 435,0 30,0 90,5 371,7
A- H2O 2,0 10,0 431,8 50,0 90,8 370,9
B– C5H4O2 4,0 19,0 427,8 90,8 90,8 370,9
при р = 10,333*104, Па
6,0 36,0 419,0 96,0 91,8 370,9
8,0
10,0 68,0
81,1 395,5
382,5 98,0
99,0 92,0
94,5 371,1
371,6
20,0 89,0 373,6 100,0 100,0 373,0
При решении задачи использовать следующие параметры:
T1 К a b c
372 50 15,8 84,2

Список используемой литературы.

1. Колпакова Н.А. Физическая химия. Ч. 1: учеб. пособие /
Н.А. Колпакова, В.А. Колпаков, С.В. Романенко, Том. политехн. ун-т. – 2-е изд., перераб. – Томск, 2004. – 160 с.
2. Колпакова Н.А. Физическая химия. Часть ΙΙ: учебное пособие / Н.А. Колпакова, С.В. Романенко, В.А. Колпаков; Томский политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 232 с
3. Михеева Е.В. Физическая химия: учеб. пособие/ Е.В. Михеева,
Н.П. Пикула, М.И. Тартынова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 208 с.

Internet-ресурсы

4. Сайт ТПУ.- режим доступа: http://www.tpu.ru.

"