Физическая химия (стр. 19 )

3. При температуре 563 К рассчитать значения стандартной мольной энтальпии, стандартной мольной энтропии, стандартной мольной энергии Гиббса газовой 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 700 К и 1 атм протекает процесс изомеризации этилбензола по следующим реакциям:

1. =3,36

2. = 5,93

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

жидкость-пар	p, Па 26660 30000 33500 39500 49000 Т, К 293 297 300 305 310
Кристаллы-пар	p, Па 1333 2666 5332 7998 13300 26600 Т, К 242 252 264 271 281 293

5. Известны температурные зависимости давления насыщенного пара

над жидким и твердым чистым веществом с мольной массой

М= 0,058 кг/моль.

Плотности масс вещества в жидком и твердом виде равны, соответственно 812 кг/м3 и 822 кг/м3 (в тройной точке на диаграмме состояния).

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 860000 Па.

6. В равновесии при 320К и 1 атм находится парожидкостная двухкомпонентная система «ацетон - сероуглерод ». Масса жидкой фазы 1,0 кг, масса паровой фазы 1,0 кг. Мольная доля сероуглерода в жидкой фазе 0,14, мольная доля сероуглерода в паровой фазе 0,36. Найти мольную долю сероуглерода в системе.

Вариант 29

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения тетрахлорметана.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости воды в интервале от 0 до 160 °C, привлекая для этого [4].

2 . Массовая доля и плотность числа молей глицерина в водно-глицериновом растворе с общим числом молей 45,680 равны соответственно 0,105 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.

3. а). Плотность массы раствора вода-метанол при 293 К и 105 Па составляет 989,6 кг/м3 при массовой доле метанола 0,6. Парциальный мольный объем спирта в растворе равен 3,937 ×10–5 м3 /моль. Рассчитать парциальный мольный объем воды.

б). Плотность массы раствора вода-этанол (с массовой долей этанола 0,6 ), плотности масс воды и этанола в чистом виде равны соответственно: 887,0; 997,1; 785,1 ( кг/ м3). Рассчитать мольное изменение объема при смешении.

4. Рассчитать мольное изменение энтропии бензола при его охлаждении от 400 до 298 К. Необходимые для расчета данные взять из справочника.

5. Вычислить состав равновесной смеси, образующейся в результате протекания в газовой фазе при 799 К и 10 атм следующей реакции

.Исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, = - 4,613, газы подчиняются законам идеальных газов.

6. Температура кипения жидкого метанола при 0,267 ×10 5 Па равна 34,7°C, а при давлении 0,533 ×10 5 Па равна 49,9 °C. Вычислить температуру кипения при нормальном давлении.

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 5 г мочевины в 210 г воды, считая раствор идеальным.

Рейтинговое домашнее задание

1. В таблице приведена зависимость плотности массы r двухкомпонентного жидкого раствора вода (1 компонент) – ацетон (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	997,0	969,0	937,0	893,0	869,0	843,0	786,0

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 = 0,35; вычислите при той же N2 парциальные мольные объемы смешения Δ v 1m и Δ v 2 m

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 763 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. Гидрокрекинг н-додекана протекает при 800 К, 1 атм и может быть описан следующими реакциями:

1. =35,6

2. =30,1

Найти равновесный состав, если, начальные количества исходных веществ равны стехиометрическим, 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 335 К добавить в систему (N2 = 0,3; масса системы 5 кг) , чтобы перевести ее в пар

6. В равновесии при 320К и 1 атм находится парожидкостная двухкомпонентная система «ацетон - сероуглерод ». Масса жидкой фазы 1,0 кг, масса паровой фазы 1,0 кг. Мольная доля сероуглерода в жидкой фазе 0,14, мольная доля сероуглерода в паровой фазе 0,36. Найти массу ацетона в системе.

Вариант 30

Обязательное домашнее задание

1. а) Определить энергию активации вязкого течения о-ксилола.

б). Изобразите графически температурную зависимость мольной изобарной теплоемкости воды в интервале от 0 до 160 °C, привлекая для этого [4].

2. Водно-метаноловый раствор с плотностью массы метанола 536,8 кг/ м3 имеет массу 2,10 кг и мольный объем 2,728 ×10 –5 м3/моль. Определить общее число молей и объем раствора, его мольную массу и удельное число молей, плотности общего числа молей и массы, удельный объем, числа молей и массы компонентов, их массовые и мольные доли, плотности чисел молей и плотность массы воды.

3. Определить графически парциальный мольный объем воды и рассчитать