И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии (1134495), страница 17
Текст из файла (страница 17)
При 268,2 К давление насыщенного пара твердого бензола 2279,8 Па, а над переохлажденным бензолом (жидким) 2639, 7 Па. Вычислите изменение энергии Гиббса в процессе затвердевания !моль переохлажденного бензола при указанной температуре (пары бензола считать идеальным газом). 32. Теплота плавления льда при 273 К равна 334,7 10' Дж/кг. Удельная теплоемкость воды 4,2 10д Дж/(кг К), удельная теплоемкость льда 2,02 10а Дж/(кг К). Определите Лб, ЛН и Л5 при превращении 1 моль переохлажденной воды при 268 К в лед. 33. При 298 К энтропия ромбической серы 32,04 Дж/(моль К), а энтропия моноклинной серы 32,68 Дж/(моль К). Теплоты сгорания соответственно равны — 297 948 и — 298 246 Дж/моль. "Рассчитайте Лб длЯ Реакции 5!р,„а) — — 51„,„>.
ПРенебРечь в пеРвом пРиближении различием плотностей ромбнческой н моноклинной серы. Какой вывод можно сделать из полученного результата? 34. Вычислите [(7, ЛН, Л(/, Л5, ЛА, Лб для изотермического сжатия 1 моль идеального одноатомного газа при 773 К и давлениях от 5,06 10' до 1,01 ° 10а Па. 35. В изолированной системе при 273,16 К 1 моль газа обратимо н нзотермически расширяется от 1,01 10т до 1,01 10" Па. Вычислите значения ([т, б, Л(/, ЛН, Л5, ЛА и Лб (считать газ идеальным): 1) для газа и для всей изолированной системы в целом; 2) при свободном расширении газа (расширение в вакууме необратимо), для газа и для всей изолированной системы в целом.
Результаты расчета представьт! в виде таблицы. 36. При 298,2К и 1,01 104 Па молярная энтропия алмаза равна 2,457, а графита 5,73 Дж/К. Теплота сгорания алмаза387,9, а графита 382, кДж/моль. Плотности алмаза и графита соответственно равны 3,513 1О' и 2,26 10' кг/м'. Рассчктайте ЛН' перехода алмаза в графит при 298,2 К и 1,01 104 Па. Какая форма — графит или алмаз — является стабильной при этих условиях? Может ли быть получена другая стабильная форма при повышении давления? Если да, то каким должно быть давление? 37.
Определите стандартное изменение энергии Гиббса при 298 К для реакции ЕпО + СО = Уп + СО,. Величины ЛН]да и Л5дда найдите по справочнику [М.]. 38. Выведите зависимость Лбг от Т для реакции / Н + / С! = НС1 Значения ЛН4да, Лбдада и зависимости Ср = / (Т) найдите па справоч- нику [М.].
92 39. Определите ЛН', Л(/а, ЛА'„Лба и Л5' при 298,2 К для реакции С На+ 2Н О (ж) +СН СООН (ж) + Н Необходимые данные возьмите из справочника [М.]. 40. Вычислите Лбдда для реакции С (графит) + 2Нд (г) = СН (г), причем ЛН]да определите из следующих термохимических уравнений: СНа (г!+20а (г) =Сод (г)+2Ндо (ж)+ЛНддда, Сод (г)=С (гРафат)+О (г) — ЛО~~дт, 2Ндо(ж) =2Н, (г)+Од (г) — 2ЬО2да. Значения Л5]да вычислите с помощью постулата Планка. 41. Вычислите Лб!)дд для следующих реакций: 2С0,=2СО+Оа (1); СО+Ндо=Сод+На (4; 2Н)=-Н,+1, (3); СО+2Н,=СН,ОН (4); ЗН +Х =2ЫН (3) Величины ЛН]да, 5]да и Ср — — /(Т) найдите по справочнику [М.].
42. Определите изменение (/, Н, 5, А и б и конечные значения (7 и Т при адиабатическом расширении до 1,013 10а Па 1 10-' м' кислорода, взятого при 298,2 К и 5,065 104 Па.Молярная теплоемкость кислорода при постоянном давлении 20,63 Дж/(моль К), молярная энтропия при 298,2 К и 1,013 10' Па составляет 206 Дж/(моль К). 43. Покажите, будет ли взаимодействовать этилен с водой при 298 К н 1,013 10а Па.
44. Покажите, будет лн взаимодействовать водород с кислородом при 180 К и 1,013 10' Па. 45. Покажите, будет ли взаимодействовать азот с водородом при 700 К и 1,013 1Оа Па. 46. Для реакции '/, Хд + */ Нд = ХНа дано: 307=43340+29,7 19 Т+13,37.!0-д Тд, Вычислите для этой реакции Л52да и сопоставьте полученное значение с данными справочника [М.). 47.
Для реакции 2Н + 5д = 2Н,5 дано ЛО? — 163 300+30 33 Т(9 Т 3,07.10-а Та Вычислите Л5ддда и сопоставьте с данными справочника [М.]. 93 МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ РВ 1Е' Гв, К иа Рл ° 1С'. ж «ври- аига г„. к и, Пв г в Гав А 1. Рассчитайте изменение энтропии цри нагревании (охлаждении) при постоянном давлении в интервале температур от Т, до Т, гт кг вещества А, если известны его температуры плавления и кипения, теплоемкости в твердом, жидком и газообразном состояниях, теплоты плавления и испарения«. Вещество А Т„К к.
кг г,к 4. Вычислите Л5 для процессов перехода 1 моль газа А из состояния 1 (Р, = 1,013. 10а Па, Т, = 298 К) в состояние 2 (Р„Т,). „„г. л Гв«Л 1'*'О па и а « и Р, ° 10 'п. Ра ° 10 ' и. т,,к г„к т„к 2. Определите Л5, Л(7, ЬН, ЛА, Лб при смешении Ул ма газа А и Ув м' газа В; Т = 298 К. Начальное давление газов равно 1,01 Х Х10а Па. Конечный объем смеси 1/„= 1/л + )гв. Газы А и В и их объемы приведены в таблице на с. 95 (принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов). 3.
Вычислите возрастание энтропии при смешении $'л м' газа А при температуре Тл и (гв ма газа В при температуре Тв. Процесс осуществляется при $' = сопз!. Принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов, начальное давление 1,013.10' Па, конечное давление смеси Р (табл, на с. 95).
400 450 500 550 600 650 700 750 13 33 133,3 1333 1,33 13,33 !ЗЗ 3 1333 1,33 18 Р, 19 Не 20 С1« 2! С1« 22 Аг 23 Кг 24 Кг 25 Хе 750 800 850 900 950 !000 250 350 250 350 400 450 500 550 600 650 700 СО СН СН ыа На О О, О 13,33 133,30 1333 1,33 !3,33 133,3 1333 1,33 1О 11 12 13 14 15 16 17 1,33 1З,О 133,0 1330 1,33 13,3 133 !330 1,3 н НО Не Не СН СН« СО СОа СО 5, Определите изменение следующих функций: 1) ЛБ и Лб при Р =- сопз1; 2) 55 и ЛА при нагревании газа на 100' ()г = сопз!).
Данные для газов см. в задаче 3. 6. Имеются два сосуда, изолированные от внешней среды. В одном находится и, моль твердого, л моль жидкого вещества А при темпера- «Средние теплоемкоств веществ во всех агрегатных состояниях, теплоты плавления я испарения пайдяте по справочнику !С. Х., т. 1). Теплоты переходов пз одной модификации в другую пе учитывать. Прк отсутствии данных прпкять, что теплоемкостп пе зависят от температуры. Звачеппя теплоемкостей, отсутствующие в справочной литературе, вычислить прпбляжеппо, использовав данные 'справочпкка !М.). ! 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 !6 17 18 19 20 21 Вгг (бром) Н«О (вода) Нб (ртуть) СС4 (тетрахлоряд углерода) СН,О« (муравьяпая вколота) С,НС!гО« (трпхлоруксуспая кислота) СН«О (метапол) Сгн«С(О« (хлоруксусвая кислота) С«Н,О, (уксуская кислота) С«Н«О (зтапол) С«Н«О (ацетон) С,Н„О (зткловый зфяр) С«НН (и-пептая) С«Нв (бепзол) С«Нм (цкклогексап) СвНм (и-гексак) СгНв (толуол) Свн«ННСН« (л-метвлаккляп) Сюанв (кафталпв) С~вн«О (а-пафтол) С«10га (о-ксклол) 25 45 40 80 1О 15 80 !5 8 50 10 50 35 1 100 10 50 40 25 75 60 373 42! !93 323 393 160 303 423 423 373 173 143 323 383 373 173 423 423 328 579 423 173 223 673 373 273 350 473 313 223 143 373 323 133 273 273 373 173 303 523 323 223 1 2 3 4 5 б 7 8 9 !О 11 12 13 14 15 16 17 !8 19 20 21 22 23 24 25 н, НО Не Не СН СН СО СО СО« СО Са "!в с,н, На !ча О, О, О, Рг Не С( С1 Аг Кт Кг Хе 1 5 7 1 7 З,З б 7 2 3 8 7 4 б 1 1 4 1 5 1 1 2 3 ЗОЗ 388 275 277 268 298 268 280 258 303 268 313 280 293 333 333 ЗОЗ 281 278 243 308 276 276 278 263 Нг О СО, н с,н, Не Сана р(г СО СНв Хе СН, С1, НО 1~« н, Аг С1, (ча Нг Аг Не СО СО Ра 290 310 290 303 288 283 300 310 278 289 296 289 299 383 297 290 298 292 296 278 292 29! 288 308 286 10! 325 !О! 325 131 722 303 975 172 252 303 975 70 927 !41 855 40 530 810 060 206 450 !51 987 !92 517 101 325 506 625 101 325 101 325 ! 82 385 50 662 50 662 253 3! 2 !51 987 121 590 40 530 172 252 туре плавления, в другом и, моль твердого и ла моль жидкого вещества В при температуре плавления.
Оба сосуда приводятся в соприкосновение. Определите, в каком направлении будет проходить процесс в системе; какое вещество — А или  — будет плавиться или затвердевать. При каких условиях система придет в равновесие (Т, пы па)? Вычислите изменение энтропии системы при переходе из исходного состояния в равновесное. Обратим или необратим данный процесс? Для расчета воспользуйтесь следующими данными и справочником (С.Х.!. 8. Рассчитайте Ло, Л(1, Ло, Лб для следующих процессов: Процесс, условия протекания № вари- анта Вещество Вещество й о.
я в яй П, Па и, п, 9 10 11 12 !3 14 Из полученных результатов сделайте вывод о направлении процесса, 9. При переходе вещества (пары этого вещеста подчиняются законам идеального газа) из жидкого состояния в газообразное при температуре Т и давлении 1,01 1О' Па расходуется теплота парообразования. Принять, что теплота испарения не зависит от температуры. Вычислите изменение энтропии, энергии Гиббса, энергии Гельмгольца, внутренней энергии, энтальпии и работу расширения 1 моль вещества в этом процессе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
