И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии (1134495), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Определите теплоту образования кристаллической аминоуксусной кислоты ИНпСНпСООН при 298 К и стандартном давлении на основании ее теплоты сгорания, равной — 976,72 кДж/моль. Полученную величину сопоставьте со справочной [М.1. 32; Определите теплоту сгорания кристаллического и-нитрофенола СпНа[ь[Оп при 298 К, если теплота образования АН),ооа = — 191,66 кДж/моль. Полученную величину сопоставьте со справочником [М.1. 33. Определите тепловой эффект реанции 50, --', С1, = 50пС!п (ж) при 340 К, если принять, что теплоемкости всех реагирующих веществ не зависят от температуры и равны теплоемкостям при 298 К.
Значения теплоемкостей возьмите из справочника [М.1. 34. Определите тепловой эффект реакции Иа (тв) + т и 1,(тв) ==- = Иа! (тв) прн 370 К. Зависимость теплоемкостей от температуры возьмите из справочника. 35. Составьте уравнение зависимости молярной теплоты сгорания водорода прн постоянном давлении от температуры; образующийся водяной пар не конденсируется. Установите предел температур, для которых справедливо полученное уравнение. Вычислите тепловой эффект реакции прн 800 К. 36. Составьте уравнение зависимости теплового эффекта химической реакции С (графит) +Н,О =- СО + Н, от температуры.
Рассчитайте ЛНтооо 37. Тепловой эффект сгорания графита при 298 К равен — 393, 795 кДж/моль, а алмаза при той же температуре — 395, 692 кДж/моль. Удельные теплоемкости для этих веществ соответственно равны 720, 83 и 505,58 Дж/(кг. К). Рассчитайте теплоту перехода графита в алмаз при 273 К. 38. Теплота испарения метанола при 298 К равна 37,5 кДж/моль. Определите теплоту испарения метанола при 320 К, Теплоемкости жидкого и газообразного метанола возьмите из справочника [М.1. 39.
Вычислите тепловой эффект образования А1С1„ из простых веществ при 423 К и стандартном давлении. Тепловой эффект при 298 К и завимнмости теплоемкостей от температуры возьмите из справочника [М.) 40. Определите тепловой эффект реакции 2сс.ХаОН+а-5!Оа — — сс-гчап51Оа+ НаО (г) при стандартном давлении и 800 К. Необходимые данные возьмите нз справочника [М.). Теплота плавления ИаОН при 595 К составляет 6,36 кДж/моль. 41", Определите тепловой эффект реакции 5 + О, = ЯОа при 390 К и стандартном давлении, Необходимые данные возьмите из справочника [М.). Сера при 390 К находится в моноклинной кристаллической модификации.
Температура фазового превращения 368,6 К. 42. Вычислите тепловой эффект реакции 5Оп + С1, = ЯОпС1п при 500 К. Для решения воспользуйтесь значениями (Нг — Нура), приведенными на с. 55. 43* Теплоемкости н-пропана при различных температурах; Т, К „........ 300 400 500 600 700 800 900 1000 Ср, Дат/(моль К) ...73,8 94,6 1.12,9 129,0 143,1 !55,3 165,3 175,1 Температура Номер отсчета Номер отсчета Номер отсчета Температура Температура 1,683 1,700 1,708 1,718 1,727 1,738 1,747 20 2! 22 23 24 25 26 1О 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2,319 2,050 1,800 1,658 1,638 1,639 1,641 1,653 1,662 1,671 2,299 2,300 2,303 2,305 2,307 2,308 2,31! 2,313 2,315 2,317 48.
Вычислите изменение температуры 'калориметра и раствора при растворении 2 г ХНа[ч[Оа в 100 мл воды. Тепловая константа налориметра К = 52,3 Дж/К. Выведите аналитическую зависимость Ср — — / (Т) в виде степенного ряда Ср = а + /7Т + с7ч. 44. Платье, в котором вы вымокли, впитало 1 кг воды и холодный ветер высушил его. Какое количество потерянной теплоты необходимо возместить организму? Сколько глюкозы нужно потребить, чтобы восполнить эту потерю? Предположим, что ваш организм не возместил потерю теплоты. Какова будет ваша температура после высыхания одежды (предположите, что теплоемкость вашего тела равна теплоемкости воды).
45. Одним из факторов, учитываемых при выборе холодильных жидкостей, является нх энтальпия испарения. Небольшое количество фтороуглерода с М = 102 помещено в сосуд с элентрическим нагревателем. При давлении 650 мм рт. ст. жидкость кипит при 35! К. При пропускании через нагреватель, помещенный в кипящую жидкость, тока в 0,232 А от 12-вольтного источника в течение 650 с получилось 1;87! г днстиллята. Определите молярную энтальпию и внутреннюю энергию испарения фтороуглерода.
46. Поршень, оказывающий давление 1 атм, находится на поверхности воды при 100' С. При уменьшении давления на бесконечно малую величину испарилось 10 г воды. На этот процесс израсходовано 22,2 кДж теплоты. Определите 9, ))7, Л(/, Лгт' н' ЬН для процесса испарения.
47. Определите графически с точностью 0,001' действительное изменение температуры при калориметрическом измерении температуры через каждые 30 с по термометру Бекмана: 3 Зап. 747 65 49. Теплота растворения 2 г смеси кристаллогидратов сульфата меди — различного состава равна нулю. Установите, какие формы крнсталлогидратов смешаны и в каком массовом соотношении.
Рассчитать процентное содержание воды в системе. 50. Вычислите интегральную теплоту растворения при 298 К 1 моль КС1 в воде при образовании насыщенного раствора, если теплота разбавления 10 мл насыщенного раствора 'в 100 мл воды д =-- = — 87,88 Дж. Теплоту растворения для полученного раствора взять из справочника. 51. Рассчитайте истинную теплоемкость Ср' кристаллического Ва(ЫОв)г при 700 К по средним теплоемкостям в интервале температур от 298 К до Т: га еа- Вааата Уксусная нвслота 1,!-Этнленхлорнд Этнлеыхлорнд Зтнлеыглнколь Днмегнламыы Ацетон Пропнламны Нлопропнловмй спирт Пропнловый спнрт Глыцернн Бутнронытрнл Бутнловмй спирт грет-Бутнловай спнрт Днвтнловмй вфыр Пырнднн Амнловмй спнрт Днхлорбенаол Ннтробензол Фенол Гндрохнноы Аннлнн Цнклогекса пол Бенаойная кислота Беквнловмй спнрт Гептанол-1 500 600 700 800 174,01 183,38 !92,73 200,66 т, К Сщ Дж/(моль К) МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ 1. Вычислите тепловой эффект реакции А при 298 К: а) при Р= = сопз(; б) прн У = сопз(.
Тепловые эффекты образования веществ при стандартных условиях возьмите из справочника [М.[. Реаацаа А 3. Вычислите выделяющуюся или поглощающуюся теплоту при разбавлении а кг водного Ь%-ного раствора вещества А в с кг воды при 298 К. Для расчета воспользоваться справочными данными об интегральных теплотах растворения [М.[. ~ аа. саста Вещество А Вещество А 45 40 35 50 40 ЗО 30 45 40 50 26 30 КОН КОН КОН НХО нхо, ХН 1лс! 1.!Вг ХаВг К! ХаС1 Ха! 3 1 2 4 5 1О 3 2 6 б !О !О !4 15 16 !7 !8 19 20 21 22 23 24 25 НС! НС1 НС! н зо На50а н зо НаЗО НС1 ХаОН ХаОН ХаОН ХаОН КОН 2. Вычислите тепловой эффект образования вещества А из простых веществ при 298 К и стандартном давлении, если известна его теплота сгорания при этой температуре и стандартном давлении [С.
Х., т. 1[. Сгорание происходит до СОв (г) и НвО (ж). 67 3» 1 2 3 4 5 б 7 8 9 1О !1 12 13 2Н +СО=СНаОН(ж) 4НС! + Ое = 2Нао(ж) + 2С!а ХН»С1(тв) = ХНа+ НСР 2Ха+6Н 0(ж)=4ХН +30 4ХО+6Н,О(ж) =4ХНа+бог 2ХОа = 2ХО+ Ое Х,О,=2ХО» Мя(ОН) =Мко+Н 0(г) СаСОа = Сао+ Соа Са(ОН)а = Сао+ Н О(г) З(ромб) + 2НаО(ж) = бог + 2На 5(ромб)+ 2СОа =Зое+2СО 2$0а+ Оа = 230а 14 15 !6 17 18 !9 20 2! 22 23 24 25 ЗО +С!а =ЗО,С1 СО+ЗНа — — СНа+ НаО(ж) 2СО+ Зов = $(ромб) + 2СО» СО+ С1а = СОС(а(г) Сов+ На = СО+ Нао(ж) Соа+4Н =СНа+2Н 0(ж) 2СО =2СО+О СН»+ Соа = 2СО+ 2На сн =с н+н Свнеонбн) СаН»+ Нао(ж) СНаСНО(г) + Не —— Св Н»ОН(ж) С»Не(ж) + ЗНа = С»Н,а 1 3 4 5 6 7 8 9 !О 11 12 13 1 2 3 4 5 б 7 8 9 ГО !! 12 !3 14 15 1б 17 18 19 20 21 23 24 25 26 38 30 90 80 70 60 34 30 об 40 35 50 2' 3 4 1 2 3 3 1 1 2 3 4 2 с,н,о, С Н С1 С»Н»С) с,н,о,' снх СвН,О СвНаХ с,н,о с,н,о сно снх с,н„о с,н„о сн,о с,н,'х с,н„о С н С1 СаН,О,Х С,Н»О с но, СеНтХ с н,о с,н,о, СгН»0 с,н„о ж Ж г Ж ж ж ж Ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж тв тв ж Ж тв ж ж 4.
Выведите аналитическую зависимость теплового эффекта (Дж) реакции А от температуры, если известен тепловой эффект этой реакции при 298 К. Уравнения зависимости С~ = 7 (Т) возьмите из справочника [М.]. Вычислите тепловой эффект реакции при температуре Т. Постройте графики зависимости са ва- ряаиаа Реакция А т,к Реакция А т,к !4 15 16 17 700 700 600 700 с с ~~(Я!Се) =1(т); ~(исС]Ь)„~~=1(Т) к 507=1(Т) 18 19 Ю 21 22 700 800 800 700 800 6 7 8 9 1О 1! в том интервале температур, для которого справедливо выведенное (с((асс) уравнение зависимости АНт =1(Т).
Определите графическн — „, при температуре Т,. Рассчитайте саСР при этой температуре. 23 24 25 12 13 Са вари- еита тк К т,к Реакцяя А ГЛАВА 7П ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ Основные уравнения и символы [К., с. 223 — 281; Г., т. 1, с. 23 — 131] Взаимосвязь между теплотой и работой в процессе, осуществляемом по циклу Карно, описывается уравнением Š— Е, т — т, в' Ч ' (1, (711. 1) е, т Е где в) — КПД цикла; (~, — количество теплоты, сообщенное при температуре Т, системе, совершающей данный цикл; (1в — количество теплоты, отданное системой при температуре Т;1 Ф вЂ” работа, совершенная системой.
Основные свойства энтропии: в обратимом процессе при переходе системы из состояния 1 в состояние 2 изменение энтропии определяется по уравнению 63=~ —, 6Е Т (Л1.2) где бс',) — элементарное количество теплоты. В изолированной системе (У, () = сопз1) энтропия является критерием направленности самопроизвольного процесса и состояния равновесия: 5. Определите тепловой эффект химической реакции А при температуре Т. Для расчета воспользуйтесь таблицей функций (Нт — НЬа) из приложения. (Ч1!.3) 1 2 3 5 6 7 8 9 1О 1! 12 13 14 15 16 17 !8 19 20 21 22 23 24 25 2Нв+ СО = СНвОН(г) 4 НС! + О, = 2ЙвО(г) + 2С) а — с "ХНас1 ХНа+НС! Ха + 6НвО(г) = 4ХНв-+ Зоя 4ХО+ 6Нао(г) = 4ХЙв -]- 50 2ХОв= 2ХО+Ов Хао =2ХО Ма(ЬН), = Аао+ Н,О(г) СаСОа = Сао+ СОа С а(0 Й)а = Сао+ Нво(г) с/аз (г)+ 2Нао(г) = 50а+ 2 На '/яза(г) + 2СОа —— Боя+ 2СО 250а+ Оа = 250а 50, + С!а 50вс(в(г) СО+3Н', =СН + Н,О(г) 2СО+ 50.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
