Физическая химия (стр. 15 )

.Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, =1,27 , газы подчиняются законам идеальных газов.

6. Давление пара этилового эфира при 20 °C равно 0,577×10 5 Па, а при 30 °C 0,846 ×10 5 Па. Определить мольную теплоту испарения эфира.

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 13 г глюкозы в 120 г воды, считая раствор идеальным.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для двухкомпонентного жидкого раствора вода (1компонент) - ацетон

(2 компонент) имеется в табличной форме опытная зависимость мольного объема v от мольной доли 2-го компонента N2 (Т = 298 К, р = 1 атм):

N2	0,00	0,17	0,27	0,36	0,46	0,69	1,00
v ×105, м3/моль	1,807	2,654	3,00	3,44	4,01	4,77	7,39

Постройте график зависимости мольного объема смешения раствора D v m от N2 и определите для обоих компонентов парциальные мольные объемы смешения D v 1m и D v 2 m при N2 = 0,5; вычислите для тех же компонентов при той же N2 парциальные мольные объемы v 1 и v 2.

2. Жидкая вода массой 5,7 кг имела в начальном состоянии ( 1 атм) при температуре 303 К плотность массы 996 кг/ м3. При постоянном давлении 1 атм ее перевели в конечное состояние с температурой 343 К. Полагая, что коэффициент изобарной расширяемости ( 0,262 × 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 495 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. Найти равновесный состав системы, в которой при 600 К и давлении 1 атм протекает процесс ароматизации н-октана, согласно следующим реакциям:

1. = 97,2

2. = 104

Известно, что исходное вещество взято в количестве 1 моль, продуктов реакции в начальный момент времени нет.

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

Т, К	404	398	392	390	389	388	389	391
	0	0,08	0,20	0,34	0,45	0,67	0,85	1
	0	0,23	0,41	0,50	0,57	0,67	0,77	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 394 К добавить в систему (N2 = 0,2; масса системы 1 кг) , чтобы перевести ее в пар

6. Равновесная гетерогенная ( жидкость-пар) двухкомпонентная ( пиридин – метанол) система при 318 К и 0,2 атм имеет следующий состав: мольная доля метанола в жидкой фазе 0,34, мольная доля метанола в системе 0,50. Масса жидкой фазы 2,0 кг, масса паровой фазы 0,82 кг. Найти мольную долю метанола в паровой фазе.

 

Вариант 23

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения воды.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости пентана в интервале от 0 до 120 °C, привлекая для этого [4].

2. Водно-аммиачный раствор, где мольная доля и плотность числа молей аммиака равны соответственно 0,215 единиц и 11280 моль/м3 (298 К, 1 атм), обладает массой 0,825 кг. Определить общее число молей и объем раствора, его мольную массу и удельное число молей, мольный и удельный объемы, плотности общего числа молей и массы, числа молей и массы компонентов, их плотности масс, массовые доли, плотность числа молей и мольную долю воды.

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. Вычислить изменение энтропии нагревания до 373 К одного моля ксенона (газ считать идеальным), занимающего при 15 оС объем 23,64 л, если конечный объем 26,51 л.

5. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся в результате протекания в газовой фазе при 400 К и 1,0 атм следующей реакции

. Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = - 0,578 , газы идеальны.

6. Определить нормальную температуру кипения этилового эфира, если давление его паров при 30 °C равно 0,846 ×10 5 Па, а мольная теплота испарения 28367,52 кДж/кмоль.

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 приведена зависимость плотности массы r двухкомпонентного жидкого раствора сероуглерод (1 компонент) – ацетон (2 компонент) от массовой доли j 2 второго компонента ( Т= 298 К, р = 1 атм)

j 2	0,00	0,13	0,29	0,35	0,48	0,60	0,87	1,0
r, кг/м3	1257	1153	1058	1024	962,1	914,9	824	788

Постройте график зависимости объема раствора от числа молей компонента 2 при постоянной массе сероуглерода 0,20 кг и найдите с помощью полученного графика парциальные мольные объемы v 1 и v 2 обоих компонентов 1 и 2 в растворе, где мольная доля второго компонента N2 = 0,6; вычислите при той же N2 парциальные мольные объемы смешения Δ v 1m и Δ v 2 m

2.Жидкий бензол массой 1,2 кг имел в начальном состоянии ( 1 атм) при температуре 293 К плотность массы 879 кг/м3. При постоянном давлении 1 атм его перевели в конечное состояние с температурой 330 К. Полагая, что коэффициент изобарной расширяемости ( 1,21 × 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 433 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. Рассчитать равновесный состав системы, в которой при 900 К и 1 атм протекает процесс изомеризации этилбензола по следующим реакциям:

1. =3,14

2. = 3,65