И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии (1134495), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Вычислите изменение энтропии. 34в. Составьте уравнение вида (п Кр — †/(Т) для реакции окисления аммиака 4ХНв+50в =2ХО+6НвО если при 1000 К Кр — — 44,35!. Вычислите констануту равновесия реакции при 1400 К. 35. Определите температуру, при которой давление СО, над СаСО, будет ! ° !0' Па, если прн 1035 К давление 13 332 Па. Тепловой эффект реакции СаСО, = СаО+СО, при !035 К равен 167,91 !О' Дж/моль.
Считайте, что в узком температурном интервале тепловой эффект реакции не зависит от температуры. 36в. Напишите уравнение зависимости константы равновесия реакции СаСО, (кальцнт) = СаО + СОв от температуры. Определите давление СО„над СаСО при 1200 К, если при 1035 К давление СОв ! 3,332 Па, Для определения зависимости теплового эффекта реакции от температуры воспользуйтесь данными справочника (М.]. 37. Воспользовавшись данными справочника [М.], вычислите константу равновесия реакции Н, + С1, = 2НС! при стандартном давлении и 298 К. Рассчитайте изменение энергии Гиббса для этой реакции при 298 К, если начальные давления (Па): Нв — 2,026 10ьС!в— — 1,О! 3 !Ов; НС! — 0,103 10'. Учтите, что процесс проводится идеально обратимо.
38, Для реакции 1, = 21 приводятся константы равновесия при нескольких температурах: Т, К ... 950 !050 1150 1250 Кр 10в .. ! 134 7 3!б 33.833 127,122 280 О,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,2 2,0 , 0,165 0,385 0,533 0,608 0,682 0,712 0,750 0,750 св, моль/л 7) Концентрации вещества А во всех опытах 0,01 моль/л. Длина кюветы 5 !О ' м. 42. Определите константу рановесия реакции А + ЗВ =- АВ„ если прн некоторой длине волны коэффициенты погашения А и В равны нулю. Интенсивность света, прошедшего через кювету с растворителем а; интенсивность света, прошедшего через кювету с раствором Ь, при этой длине волны для равновесных смесей: 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,77 1,2 2,0 , 21,3 21,3 21,3 21,3 21,3 21,30 21,3 21,3 . !4,4 5,36 3,15 2,50 2,23 2,!8 2,!3 2,13 св, моль/л а Ь Концентрация вещества А во всех опытах 0,01 моль/л, длина кюветы 1 10 ' м.
43. Некоторое количество Ю, нагрето в закрытом сосуде до 727 К. В результате термической диссоцнации образовались Юв и О,. Вычислите: ! ) исходное давление Ю,; 2) общее давление равновесной смеси, если Кр реакции $0в = Юв + '/,О, равна 0,539. Равновесное давление 50, 4,05.!О" Па.
44. Вычислите константу диссоциации ВаО по уравнению реакции ВаО (г) = Ва (г) + в/в Ов при 4000 К, если константы равновесия реакций: ВаО (г) =Ва (г)+О, К,=0,0156; О =2О, Кв = 2, 1842. 45. Вычислите константу равновесия реакции 5 + О, =- Ю, при 4000 К, если известны Кр для реакций 30, =3+20, К, =0,63; Ов=20, Кв=2,184. 281 Постройте график 1пКр —— — / (Т-'), определите графически тепловой эффект реакции в изученном диапазоне температур. Составьте уравнение вида 18 Кр =- /(Т-') в температурном интервале 950 —:1250 К. 39. Определите константу равновесия реакции 2С,Н,СН, = = м-С,Н4 (СНа), + С,Н, и состав равновесной смеси в молярных долях при 298 К и 1,О! 33 10' Па. Для расчета воспользуйтесь даниными справочника (М.!.
40. По методу Темкина — Шварцмана для реакции в газовой фазе 2С,Н,СН,=-м-СвН4 (СН,),+ С,Н, рассчитайте Лбв, Кр и состав в молярных долях рановесной смеси при 800 К и 1,0133 104 Па. 41. Определите константу равновесия реакции А + 2В = АВ„ если при некоторой длине волны коэффициенты погашения веществ А и В равны нулю. Оптические плотности равновесных смесей при этой длине волны равны: 46. Для реакции' С,Н,С,Н, (г) + ЗН, =- С,Н„С,Н, (г) в интервале температур 485 —:565 К получено уравнение 9620 !я Кр (Па) =- — — 33,058. Т Рассчитайте температуру, при которой эта реакция станет осуществимой, если первоначальная газовая смесь состоит из!О моль этилбензола, 50 моль водорода и 40 моль этилциклогексана.
Общее давление первоначальной смеси газов 1,0133.!О' Па. 47*. Вычислите константу равновесия реакции '/, Н, + '/, С1,= = НС! при 900 К и 1,0!33 !Ов Па, используя значения моментов инерции вращения молекул и частот колебаний: Вещество .... НС! С1, На ! !Оеа, кг ме .. 26!2 1!63 0459 <ое !О-а, м-' .. 2,9894 0,5649 4,3966 Вещество .... ХО Хе О, / !Оег, кг ма .. !6,43 !4,01 !9,34 еае.!О-а, м-г ., 1,9!65 2,3564 1,5798 Фа ал . .
.. .. 4 ! 3 Тепловой эффект реакции, протекающей в идеальном газообразном состоянии при абсолютном нуле, — 90,761.!Ол Дж/моль. 50*. Рассчитайте константу равновесия Кр реакции Н, + '/еБа= = НвЬ, протекающей при ! 000 К н 1,0!33 10' Па, если моменты инерции молекул, частоты колебаний и статистические веса нулевых электронных уровней имеют значения: ба 94,88 0,7257 3 Нб Зе 3,!5!3 0,7!87 2,7394 1,2!45 ! ! н, 0,459 4,3966 ! Вещество .... Н / !Оег, кг ма .
' 2,6674 оа !О-е. м ' .. 2,72!9 яе.ел Молекула НаЬ нелинейная, симметрия С, „и =- 2. Для На5 ЬНо е= = — 82,06! кДж/моль. Тепловой эффект реакции в идеальном газообразном состоянии при абсолютном нуле равен — 92,140 10' Дж/моль. 48". Вычислите константу равновесия Кр реакции термической диссоциации иода 1, =- 21 при 1274 К и 1,0133 1Ов Па, если ЬНоо реакции равен !48,766 10' Дж/моль, частота колебания молекулы 1, щ, = 2!4,25 10' м ', момент инерции 750, ! !О " кг м'.
Статистический вес нулевого электронного уровня атома иода 4, а нулевого электронного уровня молекулы 1, единица. 49е. Рассчитайте константу равновесия Кр реакции 5)0 = г/ай[а+ +'/, Ол при 1000 К и 1,0133 10в Па, если моменты инерции молекул, частоты колебаний и статистические веса нулевых электронных уровней имеют следующие значения: 51е. Определите константу равновесия реакции СО + НлО = =- Н, + СОе при 1000 К и 1,0!33 !Ов Па, если, известны моменты инерции молекул, частоты колебаний и теплоты образования при абсолютном нуле в идеальном газообразном состоянии: ЬНе. кдж моль о' Вежеегео ! ущ', кг м' мечв- . СОа 67,8336 1,35! 2 2,3964 0,6722 4,3966 3,8354 3,9387 1,6476 2, Г700 — 393,229 На НаО 0,459 1,0296 1,9674 2,9970 ! 4,49 — 238,906 — ! 13,880 СОа У молекулы СОа колебание с частотой 0,6722 10' м-' дважды вырождено.
52. Определите Кр реакции Н, + 1, = 2Н! при ! 000 К, если статистические суммы состояний 9н, = 3,5539.10'! Яц = — 3,2346 !О"; (~щ = 3,6320 10" и ЛН3 = — 8,292 кД)к. 53". В реакторе, работающем при постоянном давлении, находятся 1 моль СНвС!л и 1 моль Н,.
При 600 К протекают реакции СН,С1,+Н,=СН,С!+НС! (!); СН,С!+Н,=СН,+НС! (2) Константы равновесия реакции при 600 К равны Кр, — — 1,156 10', Кр, = 8,87!6 1О'. Определите состав равновесной смеси. 54. При 3500 К и давлении 1,013 10' Па в системе протекают реакции: г/аХв+СОе СО+ХО (1) СОа СО+'/аОк (2) ХО=а/еХа+ /,О, (з) Исходная смесь состоит из 0,5 моль азота и ! моль углекислого газа. Используя справочные данные [М.[, рассчитайте состав смеси в состоянии равновесия. МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ ' 1. Газообразные вещества А и В реагируют с образованием газообразного продукта С: а) выразите Кр н К, через равновесное количество вещества С, равное х, если исходные вещества А и В взяты в стехиометрических количествах при общем давлении равновесной системы Р и температуре Т, К; 2) рассчитайте Кр и К, при 300 К, если Р = = 7,5-104 Па, х = 0,45; 3) вычислите равновесное количество вещества С при давлении в равновесной системе 3 !О' Па и 300 К; 4) рассчитайте степень превращения вещества А и В при 300 К.
№ ва- рианта № ва- , рианта № ва- Урввнение реакции рванее Уравнение реакции Уравнение реакции А -!- В = УрС Вл+в=с ЗА+В=2С 2Л+ЗВ=ЗС 2А+ ВВнн2С зл-1- ВВ=с Л+2В=С л+в=зс ВА+В=2С Вл+в=зс 2А+ УрВ= ЗС 2А+ЗВ = 2С ЗА+ '/зВ=ЗС ЗА!- ВВ =2С В А+ Урн = ЗС УрА-1- УрВ=С А+ ЗВ=ЗС ЗА+В=С 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 А+ 2В.= 2С А — , '2В=ЗС А+ В=2С 2А+ 2В = С 2А+2В=ЗС ЗА+ЗВ=2С НА+В= Урс 2.
Гетерогенная реакция протекает при постоянной температуре Т: 1) определите стандартное сродство веществ А н В при 298 К; 2) вычислите константы равновесия реакции Кр и Ке; 3) определите массу нрореагировавшего твердого вещества А, если объем системы рг м', а исходное давление газа В равно Р,, объемом твердой фазы можно пренебречь; а) определите изменение энергии Гиббса, отнесенное к началу реакции, если исходные давления газообразных веществ В и С соответственно равны Р, н Р„реакция протекает при температуре Т, К идеально обратимо. У 1О, ага ,, го — ', Па г, го-', на р, го ', Па № ва- рианта Реакции 1 2 3 4 5 б 7 8 9 1О 11 12 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 С+2Н =СН„ С+2нр — — СНа С+ 2Нр = СНа С+2Нр=СН, 2С+ 2й = Ср Н 2С+2Нр = Сине 2С+ Нр =-СрНа 2С+ Ор = 2СО 2С+ Ор = 2СО 2С+0,=2СО 2СцС1+ Нр = 2НС1+ 2Сц 2СцС1+ Н, = 2НС1+ 2сц Зп+ 2НрО = 2Н + БпОр ЗпОр+ 2Н, = 2Йро+ Зй ЯпОр + 2Нр = 2НрО+ Зп ВпОе+2С0=2СО +Вп Зп5+ Н, = Нр5+ Зй ВПВ+ Н, = Н,5+Во РЬЗ+Нр = Нр5+ РЬ РЬЗ-(- Нр — — НрБ+ РЬ РЬБ+ Нр = НрБ+ РЬ РЬВ+СО=СО — , 'РЬ РЬЗ+ СО = СОВ+ РЬ РЬС! +Н =2НС!+РЬ РЬС! -1- Нр = 2НС1+РЬ 600 700 800 500 1000 2000 1800 773 873 973 673 773 1073 1073 973 1173 783 1196 783 973 1273 1081 1370 873 1073 600 700 700 600 68 400 68 400 68 400 10 100 300 500 500 50 500 400 700 10 50 5 1О 50 2 1О 200 300 186 84 37 250 480 2050 1290 705 572 293 36! 215 690 152 167 580 745 670 755 745 654 758 747 284 350 100 50 25 200 300 1000 800 800 500 300 500 400 800 200 200 100 900 700 900 800 700 ВОО 800 400 500 8 10 3 5 7 11 9 2 4 б 4 6 3 8 6 2 5 7 В 3 5 7 9 11 2 3.
Вещество А массой и кг помещено в закрытый сосуд вместимостью )г м'. При температуре Т, К, часть кристаллизационной воды выделилась в газовую фазу и в сосуде установилось давление Р, Па: 1) определите массу воды, связанную с веществом А; 2) рассчитайте абсолютное количество твердой фазы в равновесном состоянии системы 3) вычислите Кр, К„ЛАТ и АЯ реакции при температуре Т, К, № ва- рианте * У. м' а. кг г,к Р, Па 4. Зависимость константы равновесия реакции (А) от температуры выражается уравнением а 1В Кр +О 16 Т+а Т+г! Т коэффициенты а, д, с и г! приведены в таблице на с. 287, давление выражено в Па: 1) определите константу равновесия реакции (А) при Т, К; 2) постройте график (и К = 7 (Т-') в пределах температур от (Т вЂ” !00) до (Т + 100) К; 3) укажите, как изменяется константа равновесия прн повышении температуры; 4) определите тейповой эффект реакции (А)ЛНге при Т К; б) сопоставьте тепловой эффект, вычисленный в п.
4, с тепловым эффектом, вычисленным по закону Кирхгофа при температуре Т, К; 8) определите стандартное сродство реагирующих веществ при температуре Т, К. 1 2 3 4 5 б 7 8 9 1О 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0,047 0,659 0,068 0,258 0,057 0,128 0,019 0,890 0,500 0,210 0,612 0,035 0,254 0,018 0,856 0,081 3,010 0,622 1,495 0,416 1,174 0,183 0,208 0,257 1,190 1.1Вг 2НрО Е1! НрО ХарНРО, 12НрО Ха,НРОе 12НрО ХаСООСН,.ЗЙ 0 ХарСОр !ОНрО ХаСООСНр ЗНрО ХааСОа 10НрО ХарСОа 10НрО ХаСООСНа ЗН,О ХарНР04 12НрО Хар50е ! ОНрО Ха,50е !ОНвО Ха,50а 7НрО МВС!р. 6Н,О Ре50а 7НрО Со50а 7НрО СоС1р ОН,О Х1С1, ВН,О Сц50а 5ЙеО ЕОЗО~ 7НеО ЗгС! 6Н 0 ВаС!р 2НрО ВаС!р.2НрО ВаС!р 2НрО 6 7 5 6 3 7 6 8 9 4 7 В 9 4 10 4 1О 8 ' 9 3 8 5 4 3 5 130 403 273 288 298 273 273 298 288 313 298 273 293 297 343 298 298 313 309 298 ЗОЗ 298 288 298 313 133,3 866,5 354,6 1190,4 851,8 358,6 120,0 2399,4 1161,0 2492,7 2538,0 373,2 1767,6 2439,4 1999.5 1940,8 2210,4 2826,0 2999,3 1037,! 2852,6 1135,7 377,2 733,2 2103,5 т, (к Н) иа- риеита Реакция (А) )В ва- Рваята Реакция (А) т,к 18 1200 !9 455 1300 РСН, РСО 1000 Кр Рсо РЙ, ! „Н ))Н ) 22 )с,н,) )'С,Н.
)'Н,О К) = ХВОВ 2ХОВ РС Н,ОН РС»Н»ОН 24 400 1000 500 1000 8 9 1О !1 Рн, )'С»Н„ 25 Кр— Рс,н, Рй, 12 )а ВВВВВЯТВ 13 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3 724 6 750 — 9.650 — 66 250 — 47 500 — 5749 — 2 692 — 4 600 — 9 680 — 5 650 — 13 810 — 2 300 10 373 2 250 9 874 2 300 — 9,!298 — 2.136 1,83 1,75 — 1,75 1,75 1,75 0,623 — 1,385 0,67 — 0,877 4,34 1,222 — 1,75 — 7,14 — 4,34 0,00308 — 0,000857 — 0,00324 0 0 — 0,0005 — 0,00483 — 0,00102 — 0,000219 0,000414 0,00267 — 0,00! 62 0 0,000455 0,00188 0,0000002 3,401 — 4,710 28,239 — ! 0,206 — 13,706 7,809 1,944 !7,776 17,756 9,616 8,386 2,567 — 18,806 — 7, я)6 — 1,371 — 2,576 Рао, с) 14 Кр —— Рао, Ро, Рсн,рн,о 15 Кр —— Рсо Рн, Ра, Рсо !6 Кр —— 17 2НВ+ СО~Неон 4 НС!+ Оя~+2 Нео+2С!е ))-ХНВС1~~ХНВ+ НС! 2ХВ+ бня0~~4ХНВ+ ЗОВ 4ХО+ОХВО '+4ХНВ+50В 2ХОВ»~2ХО+Ое мб)он) мао+ н о Са)СОВ)~~СВО+Со, Са)ОН)а~есао+ НВО Бе+ 4НВ0~~2$0е+ 4НВ Бя+ 4СОВ 'е250е+4СО 250е+ Ов~+250В 5О, +С4~5О,С 1, со+ зн, сн,+ н,о 4СО+25ОВ 5 +4СО СОС!я ВСО+С!„ РСН»ОН Кр= Рй Рсо Рй,о Рс), «1)с) Рс(, К р =Рын, Рнс) Рйн, Ро, е Р),рн,о Кр= Р)(о Рй,о РЙО Ро, Кр= РЙО, РЙО, К Р «Н»О» КР = РН,О КР РСО, КР = РН»О Рао, Рй,о Кр= Ра, Рй,о РЬ, РЬ Кр= Ра, Рсо РЬо, К Рао, Ро, СО,+ Нв — +СО+ Нео Соя+ 4ня~~сне+ 2НВО 2С0~~~2СО+ О 2СО+ 2НВ» СН» -(-Сое Сене~сене ! Н, СВНВО Неесене + Нао СН,СН О+ Нее~с,н,он сн +зн сн П«адалаеаиие табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
