Физическая химия (стр. 11 )

б). Плотность массы раствора вода – метиловый спирт (с массовой долей метанола 0,8), плотности масс воды и метанола в чистом виде равны соответственно: 846,9; 998,2 и 791,7 (кг/ м3). Рассчитать мольный объем смешения.

4. Найти возрастание энтропии при смешении 0,0001 м3 водорода при 303 К с 0,0002 м3 азота при 290 К ( давление обоих газов 1 атм, их можно считать идеальными смешение происходит в сосуде с постоянным объемом).

5. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся в результате протекания в газовой фазе при 900 К и 1 атм следующей реакции Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = 1,398 , газы считать идеальными.

6. Давление пара хлороформа при 50 °C равно 0,713 ×10 5 Па, мольная теплота испарения хлороформа 30836 Дж/моль. Определить нормальную температуру кипения хлороформа.

7. При 298 К давление насыщенного пара над чистой водой равно 23,76 мм рт. ст. Рассчитать (выразить в Па) давление насыщенного пара при той же температуре над раствором 9 г тиомочевины в 180 г воды, считая раствор идеальным.

Рейтинговое домашнее задание

1. В таблице приведены данные о зависимости удельной изобарной теплоемкости двухкомпонентного жидкого раствора вода (1 компонент) - азотная кислота (2 компонент) от массы кислоты m2 при постоянной массе воды m1 = 0,5 кг (Т = 298К, р = 1 атм):

m2, кг	0,000	0,125	0,214	0,333	0,50	2,0	¥
, Дж/К· кг	4180	3350	3180	3010	2630	2260	1760

Постройте график зависимости изобарной теплоемкости раствора Ср (Дж/К) от числа молей кислоты n2 и определите парциальные мольные изобарные теплоемкости обоих компонентов при мольной доле 2-го компонента N2 =0,6; вычислите для тех же компонентов при той же N2 парциальные мольные изобарные теплоемкости смешения Dm и Dm.

2. Кристаллическая соль KNO3 массой 1,66 кг имела в начальном состоянии ( 1 атм) при температуре 283 К плотность массы 2107 кг/ м3 и мольную изобарную теплоемкость 96, 26 Дж/(К моль). При постоянном давлении 1 атм ее перевели в конечное состояние с температурой 343 К. Полагая, что коэффициент изобарной расширяемости ( 0,186 × 10–3) и мольная изобарная теплоемкость в данном интервале температур постоянны, вычислите мольные и полные изменения объема, энтропии и энтальпии при переходе из начального состояния в конечное.

3. При температуре 693 К рассчитать значения стандартной мольной энтальпии, стандартной мольной энтропии, стандартной мольной энергии Гиббса реакции . Определить, возможно ли самопроизвольное протекание газовой реакции слева направо при этой температуре. В какую сторону будет смещаться равновесие данной реакции при изобарическом повышении температуры? Исходная смесь соответствует стехиометрическому составу, газы близки по свойствам к идеальным.

4. При 900 К и 1 атм в системе протекают следующие реакции

1. = 0,416

2. =0,482

Известно, что в начальный момент времени количество исходного вещества равно 1 моль, продуктов реакции в начальный момент нет. Рассчитать равновесный состав.

5. На основании приведенных данных о составах жидкой и паровой фаз при различных температурах постройте диаграмму фазового состояния системы бензол ( 1 компонент) - пропанол-2 ( 2 компонент)

Т, К	353	349	346	345	344,5	346	349	355
	0	0,03	0,06	0,2	0,41	0,7	0,85	1
	0	0,15	0,27	0,35	0,41	0,53	0,67	1

Обозначьте все поля, линии и характерные точки на этой диаграмме и укажите, сколько компонентов и фаз, находится в равновесии и чему равно число степеней свободы в каждой из указанных позиций. Ответьте, есть ли отклонения от закона Рауля и, если есть, то какие. Определите, какой компонент и в каком количестве нужно при 350 К добавить в систему (N2 = 0,8, масса системы 2 кг) , чтобы перевести ее в пар

6. В равновесии при 316К и 1 атм находится парожидкостная двухкомпонентная система «ацетон - сероуглерод ». Масса жидкой фазы 5,0 кг, масса паровой фазы 5,0 кг. Мольная доля сероуглерода в жидкой фазе 0,26, мольная доля сероуглерода в паровой фазе 0,51. Найти мольную долю сероуглерода в системе.

Вариант 17

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения циклогексана.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости метанола в интервале от 0 до 140 °C, привлекая для этого [4].

2. Имеется раствор вода-гидроксид калия с массой 0,845 кг и мольным объемом 1,756 ×10 –5 м3/моль. Мольная доля гидроксида калия в нем равна 0,078 . Определить общее число молей и объем раствора, его удельный объем, мольную массу и удельное число молей, плотности массы и плотность общего числа молей, массы и числа молей компонентов, их массовые доли, плотности чисел молей и масс.

3. Определить графически парциальный мольный объем воды и рассчитать парциальный мольный объем сульфата меди в водном растворе с мольной долей его, равной 0,0085 , по следующим данным:

0,01 0,04 0,06 0,08 0,10

,кг/м3 1009 1040 1062 1084 1107

4. Определить возрастание энтропии при нагревании 1 моль бензола от 298 до 400 К. Необходимые данные взять из справочника [4] .

5. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся в результате протекания в газовой фазе при 900 К и 1 атм следующей реакции .Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = 0,639 , газы считать идеальными.

6. Давление пара хлороформа при 20 °C равно 0,215 ×10 5 Па, а при 30 °C

0,331 ×10 5 Па. Определить мольную теплоту испарения хлороформа.

7. Температура кристаллизации водного раствора серной кислоты при значении ее массовой доли равной 0,105 составляет 277,7 К. Рассчитать коэффициент активности воды в этом растворе, если мольная теплота плавления чистой воды равна 6020 Дж/моль.

Рейтинговое домашнее задание

1. В таблице приведена зависимость плотности массы r двухкомпонентного жидкого раствора вода (1 компонент) – метанол (2 компонент) от массовой доли j 2 второго компонента ( Т= 298 К, р = 1 атм)

j 2	0	0,2	0,4	0,6	0,7	0,8	1,0
r, кг/м3	998,2	966,6	934,5	894,6	871,5	846,9	791,7

Постройте график зависимости объема раствора от числа молей компонента 2 при постоянной массе воды 0,20 кг и найдите с помощью полученного графика парциальные мольные объемы v1 и v2 обоих компонентов 1 и 2 в растворе, где мольная доля второго компонента N2 = 0,4; вычислите при той же N2 парциальные мольные объемы смешения Δ v 1m и Δ v 2 m

2. Жидкий метанол массой 0,57 кг имел в начальном состоянии ( 1 атм) при температуре 273 К мольный объем 3,95 ×10–5 м3/моль. При постоянном давлении 1 атм его перевели в конечное состояние с температурой 313 К. Полагая, что коэффициент изобарной расширяемости ( 1,19 × 10–3) и мольная изобарная теплоемкость в данном интервале температур постоянны, вычислите мольные и полные изменения объема, энтропии и энтальпии при переходе из начального состояния в конечное.

3. При температуре 628 К рассчитать значения стандартной мольной энтальпии, стандартной мольной энтропии, стандартной мольной энергии Гиббса реакции . Определить, возможно ли самопроизвольное протекание газовой реакции слева направо при этой температуре. В какую сторону будет смещаться равновесие данной реакции при изобарическом повышении температуры? Исходная смесь соответствует стехиометрическому составу, газы близки по свойствам к идеальным.