Контрольная Физическая химия, вариант 8, номер: 207319

"
Вариант 8.
Вопрос 1. Показать три случая интегрирования уравнения Кирхгофа в зависимости от учета влияния температуры на теплоемкость. Какое из полученных уравнений используется для приближенных расчетов.
Вопрос 2. Охарактеризуйте энтропию как критерий возможности направления и предела самопроизвольного превращения в изолированных системах.
Вопрос 3. Используя дифференциальную форму уравнения изобары Вант-Гоффа, объяснить, как изменяется константа равновесия химической реакции с повышением температуры.
Вопрос 4. Построить график зависимости температуры замерзания от состава раствора и дать ее теоретическое обоснование:
NaCl, % to C
23,3 -21
24,2 -15
24,9 -10
25,6 -5
Вопрос. 5. Привести вид диаграммы плавкости двухкомпонентных систем с ограниченной и неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях. Показать, как в таких случаях протекает кристаллзация расплавов различных составов.
Вопрос 6. Записать уравнение Аррениуса в полулогарифмической форме. Обозначить оси в которых оно интерпретируется.
Вопрос 7. Дать оценку влияния температуры на скорость гетерогенного процесса.
Вопрос 8. Привести выражение закона Кольрауша и проанализировать его.
Вопрос 9. Привести электрическую схему установки для экспериментального определения ЭДС гальванического элемента (потенциометра). Как по экспериментальным данным ЭДС найти потенциал электрода.
Вопрос 10. Пояснить процесс промотирования и отравления катализатора.
Задача 1. Рассчитать количество тепла необходимое для плавления 5 кг вещества, взятого при стандартной температуре. Nа2SO4.
Показать на графике как изменяется его теплоемкость и рассчитать среднюю теплоемкость вещества в рассматриваемом интервале температур.
Задача 2. Рассчитать тепловой эффект реакции используя величины стандартных теплот сгорания и образования. Различаются ли изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции. Определить теплоту реакции, если во взаимодействие вступают 2 кг исходного вещества или 3 кг продукта реакции. 2СН3ОН(г) + О2(г) = 2С + 4Н2О(г)

Задача 3. Для реакции, приведенной в табл. 5 вывести уравнения температурных зависимостей теплового эффекта и энтропии. Определить температурный диапазон их справедливости. Используя уравнение Темкина-Шварцмана, рассчитать изменение стандартной энергии Гиббса химической реакции для нескольких температур, построить график зависимости ?G0=f(T) и сделать вывод о возможности самопроизвольного протекания процесса. Чему равна константа равновесия реакции при стандартной температуре. 2СН3ОН(г) + О2(г) = 2С + 4Н2О(г)
Задача 4. На основании температур кристаллизации (Т, К) постройте диаграмму плавкости системы А-В, вычертите вес типы кривых охлаждения, возможные для данной системы. В каком фазовом состоянии находятся системы, содержащие 25 и 75% мол. компонента А при температуре Т1? При какой температуре начнется кристаллизации расплава, содержащего 75% мол. компонента А и при какой температуре он отвердеет полностью? Определить состав и массу фаз при кристаллизации 2 кг расплава содержащего 25% мол компонента А при охлаждении до температуры Т1

А – KCl, B – KF, T1 = 850 K,
A мол % Т, К A мол % Т, К
0 1045 45 878
10 1021 60 965
20 978 70 1013
30 943 90 1053
40 898 100 1130
Задача 5. Дана зависимость состав жидкой фазы (х) и находящегося в равновесии пара (у) от температуры. По приведенным данным построить диаграмму кипения системы А–В и определить температуру кипения системы с молярной долей а компонента А. Каков состав первого пузырька пара над этой системой; при какой температуре закончится кипение системы; каков состав последненей капли жидкой фазы? Как распределиться компонент А в газообразной и жидкой фазе если 2 кг смеси нагреть до температуры Т1?
А – СН3ОСН3, В – СН3ОН
Молярная доля А Т, К Т1 а,%
х у
0,0 0,0 337,7 334,5 15
17,6 31,7 333,1
40,0 51,6 330,2
60,0 65,6 329,1
87,8 80 328,6
90,3 94 328,8
100 100 329,5

Задача 6. По значениям констант скорости при двух температурах аналитически и графически определить энергию активации реакции, константу скорости при температуре Т3. Размерность величин: температура – Кельвины, константа скорости – (моль/дм3)-1мин-1.
SO2Cl2 = SO2 + Cl2
T1 = 552; k1 = 6,09?10-5; T2 = 593; k2 = 1,32?10-3, T3 = 682
Задача 7. В течение некоторого времени при постоянстве скорости перемешивания и площади поверхности образца в объеме V растворяют m1 вещества А за время ?1 и m2 за время ?2. Растворимость вещества А в воде при 298 К равна s. Определить среднюю константу скорости растворения вещества А и время, необходимое для того чтобы насыщение раствора веществом А достигло 35, 70 и 90% предельной растворимости при данной температуре.
СuSO4, S = 22,29 г; m1 = 4,96 моль; ?1 = 9 с, m2 = 10,40 моль; ?2 = 27 с,
V = 12 м3.
8. Найти значение коэффициента активности при 298 К для электролита, содержащего 0,01 моль Ва(ОН)2 в 1 кг воды.
Задача 9. При 298 К и разведении в 0,064 м3 удельная электрическая проводимость раствора С3Н5СООН составляет 1,812?10-2 Ом-1?м-1. Вычислить степень электролитической диссоциации, концентрацию ионов водорода и константу диссоциации масляной кислоты. Подвижность ионов составляет: ?0(С3Н5СОО–) = 40,3?10-4 Ом-1?м2?моль-1 и ?0(Н+) = 349,8?10-4 Ом-1?м2?моль-1.
Задача 10. Определит стандартный потенциал каломельного электрода если ЭДС цепи (–) Pt, H2 | HCl|| Hg2Cl2, | Hg, Pt (+) при концентрации раствора соляной кислоты 1 М равна 0,399 В, а средний коэффициент активности для этого раствора составляет 0,796.
Литература.
"