Семинары (791990)
Текст из файла
СЕМИНАР № 3ТЕРМОДИНАМИКАОбщие понятия термодинамики : система, состояние системы, параметрысостояния, равновесные и обратимые процессы.I закон термодинамики. Понятия : работа, теплота, внутренняя энергия,энтальпия. Тепловой эффект химической реакции. Закон Гесса. Теплотаобразования химических веществ. Стандартные условия. Энергия связи.Понятие теплоемкости. Зависимость теплового эффекта реакции оттемпературы.II закон термодинамики. Понятие энтропии. Условие самопроизвольногопротекания процесса в изолированной системе. Энтропия идеального кристалла.Изменение энтропии при изменении температуры.Литература[2, 3, 7, 36]Задания для подготовки к семинару1.
На основании приведенных данных найдите ∆fH°298ZnSO4 :ZnS (тв) = Zn (тв) + S (ромб)∆rH°298 = 183.92 кДж2 ZnS (тв) + 3О2 (г) = 2ZnO (тв) + 2SO2∆rH°298 = -927.46 кДж2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г)∆rH°298 = -195.96 кДжZnSO4 (тв) = ZnO (тв) + SO3 (г)∆rH°298 = 230.32кДж2. Найдите стандартное изменение энтальпии реакции:CH4 (г) + Cl2 (г) = CH3Cl (г) + HCl (г), если известно:∆rH°298 = 183.92 кДжCH4 (г) + 2O2 (г) = CO2 (г) + 2H2O (ж)CH3Cl (г) + 3/2O2 (г) = CO2 (г) + H2O (ж) + HCl (г)∆rH°298 = -927.46 кДж∆rH°298 = -195.96 кДжH2 (г) + 1/2O2 (г) = H2O (ж)1/2H2 (г) + 1/2Cl2 (г) = HCl (г)∆rH°298 = 230.32 кДж3.
Вычислите, насколько отличаются тепловые эффекты Cp и Qv при 300К дляреакций H2 (г) = 2H (г) и O2 (г) = 2O (г).4. На основании приведенных ниже данных докажите, что формула Кекуле длябензола не соответствует действительности.Eсв C-H = 413 кДж, Eсв C-C = 348 кДж, Eсв C=C = 615 кДжEат (Cграфит → С (г)) = 718 кДж, Eат (H2(г) → 2H (г)) = 218 кДж∆fH° (C6H6) = 83 кДж/моль5. Вычислите изменение энтропии реакции в стандартных условиях:2H2S(г) + 3O2 (г) = 2SO2 (г) + 2H2O (ж), используя табличные данные.6. Вычислите изменение энтропии при плавлении 15 г серебра.Tпл = 960°С, ∆Hпл = 104.5 кДж/моль.7.
Вычислите изменение энтропии при нагревании 11.7 г сульфида кадмия от 100°С до 0°С, если среднее значение теплоемкости (Cp) равно Дж/моль⋅К8. Стандартные энтальпии образования CaO (тв), H2O (ж), Ca(OH)2 (тв) равны 634.9; -285.5; -985.6 кДж/моль, соответственно. Рассчитайте стандартнуюзнтальпию испарения воды, если ∆H°298 реакции:1CaO (тв) + H2O (г) = Ca(OH)2 (тв) равно -109.1 кДж.9. Вычислите энергию связи C-N в молекуле CH3NH2, если известно, что∆fH°298(CH3NH2 (г)) = -28 кДж/моль.Eатомизации (кДж/моль атомов)Eсв, кДжN2472.6С-H413H2217.9N-H391C718.410.
Используя следующие данные, вычислите стандартную энтальпиюобразования CH3SH(г):Eатомизации (кДж/моль атомов)Eсв, кДжS222.8С-H413H2217.9C-S259C718.4S-H33911. В сосуде, разделенном перегородкой на 2 объема одинаковой емкости (по 30л) находятся: в одном 42г азота, а в другом -16г кислорода при одинаковойтемпературе. Найдите изменения энтропии при удалении перегородки.12. Вычислите изменение энтропии при изотермическом сжатии паров бензолаот 0.4 до 1 атм с последующей конденсацией. (Т=80°С, ∆Hисп = 30.85 кДж/моль,n=1 моль)13. Теплота испарения воды при 30°С равна 2474 кДж/моль, а при 20°С - 2453кДж/моль.
Оцените среднее значение теплоемкости (Ср) водяного пара винтервале температур 20-30 °С, если Cp(H2O(ж)) = 75.31 кДж/моль.К.14. Определите изменение энтропии 1 моля NaCl при нагревании от 20 до850°С, если известно:NaCl(тв)Cp = 45.94 + 16.32.10-3T Дж/моль.КNaCl(ж)Cp = 66.53 Дж/моль.КТпл = 800°С ∆Hпл = 31.0 кДж/мольСЕМИНАРЫ № 4, 5ТЕРМОДИНАМИКА. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ.Понятие энергии Гиббса и Гельмгольца.Направление самопроизвольного протекания процесса.Зависимость ∆G от температуры.Влияние энтальпийного и энтропийного фактора на изменениенаправления процесса.Изменение энергии Гиббса при перераспределении масс в системе.Понятие химического потенциала.
Зависимость химического потенциала отпарциального давления (изобарный процесс) и от концентрации (изохорныйпроцесс). Изотерма химической реакции. Условие равновесия. Константаравновесия. Ее физический смыслОпределение равновесных концентраций (парциальных давлений) инаправления протекания реакции при реальных концентрациях (парциальныхдавлениях).Факторы, влияющие на величину константы равновесия и на степеньпревращения веществ.
Смещение положения равновесия, принцип Ле-Шателье.2Температурнаязависимостьконстантыравновесия.Определениетермодинамических данных (∆H, ∆G) из зависимости КР от температуры.Литературасм. семинар № 3.Задания для подготовки к семинарам1. Найти уравнение, связывающее Кр и Кс.2. Должна ли реакция всегда протекать самопроизвольно при любыхэкспериментальных условиях, если для нее ∆G° < 0?3. Для реакции: H2 + J2 = 2HJ Kc=50 при 444°С. Определите направлениепроцесса, если исходная смесь имеет следующий состав: СН2=2 моль/л, СJ2=5моль/л, СHJ =10 моль/л.4. Если 0.50г N2O4 самопроизвольно испаряется в 2-х литровой колбе при 25°С,в ней происходит реакция: N2O4(г) = 2NO2(г).
Вычислите парциальное давлениеN2O4, если известно, что Кр = 0.114 при 25(С.5. Устойчив ли NH4Cl при стандартных условиях? При какой температуреначнется его термическое разложение? ((G(T = 0). (считать H, S независимымиот Т). Каково РNН3 при 400(С?NH4Cl (тв)HCl (г)NH3 (г)∆H298, кДж/моль-314.4-40.19-92.4∆S298, Дж/мольК95.9192.6186.36. В растворе первоначально содержалось 0.0515 моль C2H5OH, 0.0525 мольCH3COOH, 0.0167 моль H2O, 0.0314 моль эфира. При равновесии количествоуксусной кислоты равно 0.0255 моль. Определите Kc в этих условиях.7. В результате взаимодействия 1 моля H2 и 1 моля J2 равновесная смесьсодержит 1.56 моль HJ. Вычислите Kp при 450°С.8. Определите ∆rH°т MgCO3 (тв) = MgO (тв) + CO2пара СО2 равно 79 гПа, а при 540°С - 996 гПа.(г),если при 490°С давление9.
Степень диссоциации PCl5 при 447°K при давлении 1 атм равно 0.2, а при528°К и том же давлении 0.8. Найдите среднее значение теплового эффектареакции PCl3 + Cl2 = PCl5 при постоянном давлении в интервале температур447-528°K.10. Оцените, пойдет ли при стандартных условиях реакция:3Fe3O4 (тв) + CO2 (г) = 3FeO (тв) + СО2 (г) и при какой температуре пойдет реакциявосстановления Fe3O4 (тв) (∆G°T = 0)∆fG°298 (кДж/моль)∆fH°298 (кДж/моль) S°298 (Дж/моль.К)FeO (тв)-265.060.7-244.5Fe3O4 (тв)-1117.9146.3-1014.8СО (г)-110.6197.7-137.2-393.8213.8-394.4СО2 (г)11. Вычислите давление насыщенного пара воды при Т=298°К, если∆fG°298, H2O(ж) = -237.19 кДж/моль, ∆fG°298, H2O(г) = -228.59 кДж/моль12.
При 96°С давление пара NH3 над моноаммиакатом хлорида лития равно 367мм рт. ст., а при 109.2°С - 646 мм рт. ст. Определите энтальпию образованияLiCl⋅NH3, если ∆fH°298 (NH3) = -46.17 кДж/моль, а ∆fH°298 (LiCl) = 408.6 кДж/моль.13. Вычислите Кдис муравьиной кислоты, если дано:∆fG°298, кДж/моль–CHOO (p-p)-334.7CHOOH(p-p)-356.1H+(p-p)014. При какой температуре начнется термическое разложение нитрата серебрана воздухе (PO2 = PO2 в атмосфере), считать что в воздухе 20 об.
% кислорода;∆H и ∆S - независимыми от Т.AgNO3 (тв)Ag (тв)NO2 (г)O2 (г)∆fH298, кДж/моль-124.6033014142.6240.2205.0Sf, 298, Дж/моль⋅K15. Аммиак при р=1 атм и Т=298°К диссоциирует на Н2 (г) и N2 (г). Вычислитестепень диссоциации аммиака в этих условиях, если ∆fG°298 NH3 = -16.64кДж/моль.СЕМИНАР № 6ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ. ПРАВИЛО ФАЗ.ОДНОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ.Важнейшие понятияи определения. Гомогенные и гетерогенныесистемы, фаза, компонент, составляющие вещества, степень свободы.Уравнения состояния фазы. Условия равновесия фаз.
Правило фаз Гиббсаи вариантность системы. Фазовая диаграмма - геометрическое представлениефазовых равновесий на Р-Т диаграмме. Р-Т - проекция объемной Р-V-Тдиаграммы однокомпонентной системы.Аналитическое описание кривых фазовых равновесий на Р-Т диаграмме(уравнение Клазиуса-Клапейрона). Р-Т диаграмма воды (фазовые поля, линиидвухфазных равновесий (тв. - пар, тв. - жидкость, жидкость - пар). Тройнаяточка воды. Отражение на диаграмме метастабильных двухфазных равновесий(переохлажденная жидкость - пар). Процессы, протекающие в системе лед-вода(ж.) - пар при варьировании параметров системы.Литература[10, 18, 19, 20]4Задания для подготовки к семинарусистемой, фазой, компонентом, степенью1.
Что называетсясвободы(вариантостью)?2. Как формулируется правило фаз Гиббса? При соблюдении каких условийвыведено уравнение Гиббса?3. Как зависит вид уравнения Гиббса от числа параметров, определяющихусловие существования всей системы в целом?4. Вычислите температуру кипения воды на высоте 3600 м в горах, зная, чтопонижение атмосферного давления на каждые 300 м над уровнем морясоставляет 25 мм рт. ст. Считать что стандартные теплоты и энтропияиспарения воды не зависит от температуры и составляют ∆Sисп = 118.8Дж/моль⋅К, ∆Hисп = 44.010 кДж/моль.5. В одном литре водного раствора находятся 20 г NaCl и 20 г KBr.
Сколькофаз, компонентов и степеней свободы у системы? Условия: 25°С, общий объемсистемы - 2 л.6. Почему на Р-Т диаграмме воды кривая, отвечающая равновесию леджидкость наклонена влево?7. Почему на Р-Т диаграмме однокомпонентной системы вблизи тройной точкиугол наклона кривой, отвечающей равновесию тв.-пар больше угла наклонакривой, отвечающей равновесию жидкость-пар?8. Построить фазовую диаграмму J2, исходя из:тв.-газ lgP (мм рт.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
