Тема 2. Химическая термодинамика
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
При изучении курса физической и коллоидной химии студенты выполняют контрольную работу, состоящую из 9 задач. Для определения номеров задач контрольной работы необходимо пользоваться таблицей:
| Начальные буквы фамилии, имени, отчества студента | Первые три буквы фамилии | Первые три буквы имени | Первые три буквы отчества | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3* | |
| А Р Б С В Т Г У Д Ф Е(Ё) Х Ж Ц З Ч И(Й) Ш К Щ Л Ы М Ь(Ъ) Н Э О Ю П Я | 1 | 16 | 31 | 46 | 61 | 76 | 91 | 106 | 121 |
| 2 | 17 | 32 | 47 | 62 | 77 | 92 | 107 | 122 | |
| 3 | 18 | 33 | 48 | 63 | 78 | 93 | 108 | 123 | |
| 4 | 19 | 34 | 49 | 64 | 79 | 94 | 109 | 124 | |
| 5 | 20 | 35 | 50 | 65 | 80 | 95 | 110 | 125 | |
| 6 | 21 | 36 | 51 | 66 | 81 | 96 | 111 | 126 | |
| 7 | 22 | 37 | 52 | 67 | 82 | 97 | 112 | 127 | |
| 8 | 23 | 38 | 53 | 68 | 83 | 98 | 113 | 128 | |
| 9 | 24 | 39 | 54 | 69 | 84 | 99 | 114 | 129 | |
| 10 | 25 | 40 | 55 | 70 | 85 | 100 | 115 | 130 | |
| 11 | 26 | 41 | 56 | 71 | 86 | 101 | 116 | 131 | |
| 12 | 27 | 42 | 57 | 72 | 87 | 102 | 117 | 132 | |
| 13 | 28 | 43 | 58 | 73 | 88 | 103 | 118 | 133 | |
| 14 | 29 | 44 | 59 | 74 | 89 | 104 | 119 | 134 | |
| 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 | 135 | |
* - 9-ую задачу студент выполняет после проверки правильности решения первых 8 задач и защиты контрольной работы во время аудиторного занятия. Текст 9-ой задачи выдает преподаватель на аудиторном занятии.
|
|
|
Номера первых трех задач контрольной работы определяются тремя первыми буквами фамилии студента, номера трех следующих задач – тремя первыми буквами имени и последующих трех задач - тремя первыми буквами отчества, например: СТЕПАНОВ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ решает задачи № 2, 18, 36, 48, 69, 85, 91, 116, 126 (задача 126 выдается преподавателем на аудиторном занятии).
Контрольная работа должна быть выполнена в срок, предусмотренный учебным графиком (до начала сессии), и сдана на проверку по электронной почте.
Оформляется контрольная работа в отдельной тетради рукописно. Номера вопросов должны соответствовать заданию. Содержание вопроса излагается полностью перед ответом. Задания могут быть как теоретическими, так и связанными с решением задач. Все расчеты, проводимые при решении задач, должны сопровождаться краткими пояснениями. В тетради на каждой странице необходимо оставить поля для замечаний преподавателя.
Контрольная работа подписывается студентом с указанием даты ее выполнения. На первой странице необходимо проставить номера выполненных задач соответствующего варианта. На обложке тетради (наклеенном бланке) указывается группа, специальность, фамилия, имя, отчество, название дисциплины, по которой выполнена контрольная работа.
|
|
|
При решении задач используйте справочные данные, их значения опубликованы в справочниках или статьях, например: Стандартные энтальпии образованияΔHoобр., стандартные энергии Гиббса образованияΔGoобр.неорганических веществ и их стандартные энтропии Soпри 298,15К (Термические константы веществ. Под ред. В.П. Глушко, ВИНИТИ. М.,1965-1981.Вып.I-Х). Также можно воспользоваться интернет-ресурсом, приведя ссылки на сайты.
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
Тема 1. Агрегатные состояния
1.Какой объем занимает хлор массой 5 кг при нормальных условиях?
2.Смесь, состоящая из 1 объема метана и 4 объемов кислорода, находится в замкнутом сосуде при 150оС давлении 1·105 кПа. Как изменится давление после взрыва и приведения сосуда к первоначальной температуре? Каков состав образовавшейся смеси в объемных долях?
3.Определите массу кислорода, находящегося в колбе вместимостью 2 л, при температуре 125оС и давлении 93,31 кПа.
4.В колбе вместимостью 500 см3 при 20oС находится оксид азота (II) массой 0,615 г. Каково давление газа?
5.Вычислите плотность аммиака (г/л) при 18оС и давлении 986,4 гПа.
6.Газовая смесь приготовлена из 2 л Н2 (Р= 93,3 кПа) и 5 л СН4 (Р=112 кПа). Объем смеси равен 7 л. Найти парциальные давления газов и общее давление смеси.
|
|
|
7.Над водой при 26oС и давлении 98,7 кПа собраны 250 мл водорода. Давление насыщенного пара воды при 26oС составляет 3,4 кПа. Вычислите объем водорода при нормальных условиях и его массу.
8.В газометре над водой находится 7,4 л кислорода при 23oС и давлении 104,1кПа (781 мм рт. ст.). Давление насыщенного водяного пара при 23oС равно 2,8 кПа (21 мм рт. ст.). Какой объем займет находящийся в газометре кислород при нормальных условиях?
9.Чему равно атмосферное давление на вершине Казбека, если при 0оС масса 1л взятого там воздуха равна 700 мг?
10.При взаимодействии NH3 c Cl2 образуются хлороводород и азот. В каких объемных соотношениях взаимодействуют NH3 и Cl2 и каково соотношение объемов получающихся газов?
11.Масса 200 мл ацетилена при нормальных условиях равна 0,232 г. Определите мольную массу ацетилена.
12.При 17оС некоторое количество газа занимает объем 580 мл. Какой объем займет это же количество газа при 100оС, если давление его останется неизменным?
13.На сколько градусов надо нагреть газ, находящийся в закрытом сосуде при 0оС, чтобы давление его увеличилось вдвое?
14.При 7оС давление газа в закрытом сосуде равно 96 кПа. Каким станет давление, если охладить сосуд до -33оС?
|
|
|
15.При давлении 98,7 кПа и температуре 91оС некоторое количество газа занимает обьем 680 мл. Найдите объем газа при нормальных условиях.
Тема 2. Химическая термодинамика
16.Вычислите изменение энтальпии для каждой из следующих реакций. Укажите, какая из них является эндотермической, а какая экзотермической:
а) 6Н2 (г.) + Р4 (тв.) = 4РН3 (г.)
б) 3Fe (тв.) + 2О2 (г.) = Fe3О4 (тв.)
в) 2HF (г.) + Br2 (ж.) = 2HBr (ж.) + F2 (г.)
г) CaO (тв.) + СО2 (г.) = СаСО3 (тв.)
17.Теплота образования антрацена С14Н10 (тв.) равна 121,3 кДж/моль, а теплота образования 9,10-дигидроантрацена С14Н12 (тв.) равна 66,4 кДж/моль. Вычислите изменение энтальпии реакции С14Н10 (тв.) +Н2 (г.) = С14Н12 (тв.)
18.Глицерин (СН2ОН)2СНОН - вещество, образующееся в организме в процессе метаболизма жиров, имеет теплоту образования -666 кДж/моль. На последней стадии метаболизма глицерин превращается в СО2 (г.) и Н2О (ж.). Вычислите количество энергии в килоджоулях и килокалориях, которое выделяется в результате полного метаболизма 10,0 г глицерина.
19.Определите максимальную работу, которую можно получить, если к воде при 100oС подводится 4000 Дж теплоты, а температура конденсата 20oС.
20.Сравните термодинамическую эффективность паровой машины и машины, работающей на ртутном паре, если котел первой имеет температуру 200oС, второй 460oС, а холодильник каждой из машин имеет температуру 30oС.
21.Рассчитайте значение ∆Gо298 следующих реакций и установите, в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стандартных условиях?
а) NiO (тв.) + Pb (тв.) = Ni (тв.) + PbO (тв.)
б) Pb (тв.) + Сu (тв.) = PbO (тв.) + Cu (тв.)
в) 8Al (тв.) + 3Fe3O4 (тв.) = 9Fe (тв.) + 4Al2O3 (тв.)
22.Вычислите ∆Gо298 процесса Салмаз → Сграфит при 25oС. Если этот процесс самопроизвольный, то почему алмаз не превращается в графит?
23.Вычислите изменение свободной энергии следующих реакций восстановления оксида железа (II):
а) FeO (к.) + 1/2C (графит) ↔ Fe (к.) + 1/2CO2 (г.)
б) FeO (к.) + C (графит) ↔ Fe (к.) + CO (г.)
в) FeO (к.) + CО (г.) ↔ Fe (к.) + CO2 (г.)
Протекание какой из этих реакций наиболее вероятно?
24.Какие из перечисленных оксидов могут быть восстановлены алюминием при 298 К: CaO; FeO; CuO; PbO; Fe2O3 ; Cr2O3 ?
25.Вычислите ∆Gо для реакции СaCO3 (к.) ↔ CaO (к.) + CO2 (г.) при 25, 500 и 1500oС. Зависимостью ∆Но и ∆Sо от температуры пренебречь.
26.200 г овсяной каши содержит 42 г белков, 134 г углеводов и 7 г жиров. Какова калорийность этого количества каши в килоджоулях и килокалориях?
27.Не производя вычислений, укажите, для каких из перечисленных процессов изменение энтропии положительно:
а) MgO (к.) + H2 (г.) ↔ Mg (к.) + H2O (ж.)
б) C (графит) + CO2 (г.)↔ 2CO (г.)
в) CH3COOH (водн.)↔ CH3COO- (водн.) + H+ (водн.)
28.Стандартное изменение энтальпии реакции СаСО3 (тв.) → СаО (тв.) + СО2 (г) равно 178,1 кДж. Используя стандартные теплоты образования (прил.1), вычислите стандартную теплоту образования СаСО3 (тв.).
29.Теплота сгорания углерода с образованием СО2 равна -393,5 кДж/моль, а теплота сгорания СО с образованием СО2 равна -283,0 кДж/моль СО2. Вычислите теплоту сгорания углерода с образованием СО.
30.Какое количество теплоты выделятся при сгорании 4,5 г метана, если в системе поддерживается постоянное давление?
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1022; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!