Физическая химия (стр. 16 )

Начальное количество этилбензола 1 моль, продуктов реакции в начальный момент нет.

5. Для чистого аммиака известны температурные зависимости давления насыщенного пара при равновесии

жидкость-пар	p, Па 7999 18033 26660 53330 101320 Т, К 198,9 208,3 216,2 227,8 239,6
Кристаллы-пар	p, Па 133 403,4 1333 4447 5333 Т, К 164,1 172,4 181,3 192,3 194

В тройной точке плотности массы чистого аммиака в кристаллическом и жидком агрегатном состоянии равны соответственно 827 и 817 кг/м3 . Определите графически координаты тройной точки и величины мольных теплот испарения и возгонки; определите мольную теплоту плавления, мольную энтропию плавления и мольную энергию Гиббса плавления; найдите температуру плавления вещества при давлении 130500 Па.

6. Равновесная гетерогенная ( жидкость-пар) двухкомпонентная ( ацетон-сероуглерод) система при 322К и 1 атм имеет следующий состав: мольная доля сероуглерода в жидкой фазе 0,10, мольная доля сероуглерода в системе 0,20. Масса жидкой фазы 2,0 кг, масса паровой фазы 1,6 кг. Найти мольную долю сероуглерода в паровой фазе.

Вариант 24

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения октана.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости перекиси водорода в интервале от 0 до 210 °C, привлекая [4].

2. Массовая доля и плотность числа молей глицерина в водноглицериновом растворе с общим числом молей 45,680 равны соответственно 0,110 единиц и

7520 моль/м3. Рассчитать массу и объем раствора, его мольный и удельный объемы, мольную массу и удельное число молей, плотности массы и общего числа молей, массы и числа молей компонентов, их плотности масс, мольные доли, плотности числа молей и массовую долю воды.

3. Определить графически парциальный мольный объем воды и рассчитать парциальный мольный объем хлорида натрия 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 1005 1027 1041 1056 1071

4. Вычислить изменение энтропии нагревания до 423 К одного моля неона (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 1атм следующей реакции . Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = 2,617 , газы подчиняются законам идеальных газов.

6. Давление пара хлороформа при 20 °C равно 0,215 ×10 5 Па, а при 30 °C равно 0,331 ×10 5 Па. Определить мольную теплоту испарения хлороформа.

7. При давлении 1,013 × 10 5 Па определить температуру кипения раствора нелетучего вещества с мольной долей N2 = 0,01 в ацетоне.

Рейтинговое домашнее задание

1. В таблице приведена зависимость плотности массы r двухкомпонентного жидкого раствора вода H2O (1 компонент) – этанол С2Н6О (2 компонент) от массовой доли j 2 второго компонента ( Т= 298 К, р = 1 атм)

j 2	0,00	0,20	0,40	0,60	0,80	1,00
r, кг/м3	997,1	966,4	931,5	887,0	839,1	785,1

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 v 1 и

v 2 обоих компонентов 1 и 2 в растворе, где мольная доля второго компонента N2 = 0,32; вычислите для тех же компонентов 1 и 2 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 588 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, где при 500 К и 1 атм осуществляется процесс изомеризации 1-бутена по следующим реакциям:

1. (цис) = 2,05

2. =10,3

Известно, что начальное количество бутена равно стехиометрическому, продуктов реакции в начальный момент нет.

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

Т, К	329	330	333	335	336	337	337,6	337	336	334
	0	0,1	0,20	0,35	0,43	0,53	0,67	0,73	0,85	1
	0	0,05	0,11	0,22	0,32	0,47	0,67	0,8	0,91	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 334 К добавить в систему (N2 = 0,25; масса системы 5 кг) , чтобы перевести ее в пар.

6. Равновесная гетерогенная ( жидкость-пар) двухкомпонентная ( ацетон-сероуглерод) система при 322К и 1 атм имеет следующий состав: мольная доля сероуглерода в жидкой фазе 0,10, мольная доля сероуглерода в системе 0,20. Масса жидкой фазы 2,0 кг, масса паровой фазы 1,6 кг. Найти массу ацетона в системе.

Вариант 25

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения толуола.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости циклогексана в интервале от 0 до 110 °C, привлекая [4].

2. Концентрация метанола в водно-метаноловом растворе составляет 21172 моль/м3. Раствор содержит 13,333 моль воды и имеет массу 1,15 кг. Определить общее число молей и объем раствора, его мольную массу и удельное число молей, мольный и удельный объем, плотности общего числа молей и массы, плотности масс компонентов, их массы, мольные и массовые доли, число молей метанола и плотность числа молей воды.

3. а) Мольный объем раствора вода-пропанол при 293 К и 105 Па составляет 3,503 ×10–5 м3 /моль при массовой доле пропанола 0,6. Парциальный мольный объем спирта в растворе равен 7,501 ×10–5 м3 /моль. Рассчитать парциальный мольный объем воды.

б). Плотность массы раствора вода– метиловый спирт (с массовой долей метанола 0,4), плотности масс воды и метанола в чистом виде равны соответственно: 934,5; 998,2 и 791,7 ( кг/ м3). Рассчитать мольное изменение объема при смешении.

4. Как изменится энтропия при нагревании 1 моль хлорида натрия от 298 до

1194 К. Мольная изобарная теплоемкость жидкого хлорида натрия равна 66,53 Дж/(моль К). Необходимые для расчета данные взять из справочника.

5. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся в результате протекания в газовой фазе при 900 К и 0,4 атм следующей реакции . Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = ­-2,361, газы считать идеальными.

6. Давление пара хлороформа при 40 °C равно 0,492 ×10 5 Па, а при 50 °C

0,713 ×10 5 Па. Вычислить мольную теплоту испарения хлороформа.

7. При давлении 1,013 × 10 5 Па определить температуру кипения раствора нелетучего вещества с мольной долей N2 = 0,01 в хлороформе.