Контрольная Физика, 7 тем, задачи. Учебная работа № 188713

[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 21,9
Содержание:
«1. Первый закон термодинамики
1.1. Вычислите тепловой эффект реакции А при 298 К: а) при Р=const; б) при V=const. Тепловые эффекты образования веществ при стандартных условиях возьмите из справочника [1].

№ Реакция А
2 4HCl + O2 = 2H2O(ж) + 2Cl2
1.2. 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 [2, Т.1]. Сгорание происходит до CO2(г) и H2O(ж).
№ Вещество А Состояние
2 Этилен г
1.3. Вычислите выделяющуюся или поглощающуюся теплоту при разбавлении 2 кг водного 38 %-ного раствора HCl с 3 кг воды при 298 К. Для расчета воспользоваться справочными данными об интегральных теплотах растворения [1].
№ Вещество А a b c
2 HCl 2 38 3
1.4. Выведите аналитическую зависимость теплового эффекта реакции А от температуры, если известен тепловой эффект этой реакции при 298 К. Уравнения зависимости возьмите из справочника [1]. Вычислите тепловой эффект реакции при температуре Т. Постройте графики зависимости ; и в том интервале температур, для которого справедливо выведенное уравнение зависимости . Определите графически при температуре Т1. Рассчитайте при этой температуре.
№ Реакция А Т, К Т1, К
2 4HCl + O2 = 2H2O(г) + 2Cl2 750 650
С = а +bT+с//Т2
2. Второй закон термодинамики

2.1. Рассчитайте изменение энтропии при нагревании (охлаждении) при постоянном давлении в интервале температур от Т1 до Т2 g кг вещества А, если известны его температуры плавления и кипения, теплоемкости в твердом, жидком и газообразном состояниях, теплоты плавления и испарения [1-3].
Средние теплоемкости веществ во всех агрегатных состояниях, теплоты плавления и испарения найдите по справочнику [2]. Теплоты переходов из одной модификации в другую не учитывать. При отсутствии данных принять, что теплоемкости не зависят от температуры. Значения теплоемкостей, отсутствующие в справочной литературе, вычислить приближенно, использовав данные справочника [1].
№ Вещество А g, кг Т1, К Т2, К
2 Вода 45 421 223
2.2. Определите ΔS, ΔU, ΔH, ΔA, ΔG при смешении VA м3 газа А и VВ м3 газа В; Т=298 К. Начальное давлении газов равно 1,01•105 Па. Конечный объем смеси VK=VA + VВ. (Принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов).
№ Газ А VA•104, м3 ТА, К Газ В VВ•104, м3 ТВ, К Р, Па
2 H2O 5 388 O2 6 310 101325

Таблица 3
2.3. Вычислите возрастание энтропии при смешении VA м3 газа А при температуре ТА и VВ м3 газа В при температуре ТВ. Процесс осуществляется при V=const. Принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов, начальное давление 1,013•105 Па, конечное давление смеси P.

№ Газ А VA•104, м3 ТА, К Газ В VВ•104, м3 ТВ, К Р, Па
2 H2O 5 388 O2 6 310 101325

2.4. Вычислите ΔS для процессов перехода 1 моль газа А из состояния 1
(P1=1,013•105 Па, Т1=298 К) в состояние 2 (Р2, Т2).

№ Газ А Р1•10-2, Па Т2, К
2 H2O 13,0 350
3. Термодинамические характеристики растворов и процессов их образования

1. Раствор веществ А и В данной концентрации; плотность этого раствора при температуре Т равна d: 1) определите молярную концентрацию; 2) определите моляльную концентрацию; 3) рассчитайте молярную долю вещества А в %; 4) определите число молей растворителя, приходящееся на 1 моль растворенного вещества.

№ Массовое содержание А, % Вещество Т, К d•10-3, кг/м3
А В
2 94 CBr3CHO H2O 313 2,566
4. Химическое равновесие

4.1. Вычислите константу равновесия КР реакции при заданной температуре Т. Для расчета воспользоваться методом Темкина-Щварцмана [1].

№ Реакция Т,К
2 CH4+2PCl5=2PCl3+CH2Cl2+2HCl 500
4.2. Применяя принцип Ле Шателье, определите, как будет меняться равновесный выход конечных продуктов реакции при: а) повышении и понижении давления; б) повышении и понижении температуры; в) добавлении инертного газа.

№ Реакция
2 C + O2 = CO2
4.3. Газообразные вещества А и В реагируют с образованием газообразного продукта С: а) выразите КР и КС 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; б) рассчитайте при 300 К, если Р=7,5•104 Па, х=0,45; в) вычислите равновесное количество вещества С при давлении в равновесной системе 3•104 Па и 300 К; г) рассчитайте степень превращения вещества А и В при 300 К.
4.4. Зависимость константы равновесия реакции А от температуры выражается уравнением коэффициенты а,b,c,d приведены в таблице: 1) определите константу равновесия реакции А при Т, К; 2) постройте график в пределах температур от (Т-100) до (Т+100), К; 3) укажите, как изменяется константа равновесия при повышении температуры; 4) определите тепловой эффект реакции А при Т, К.

№ Реакция А Т, К а b c d
2 4HCl+O2↔2H2O+2Cl2 750 5750 -2,136 -0,000857 -4,710

5. Формальная кинетика

1. Опреде
лите порядок и константу скорости реакции, протекающей при заданной температуре Т, К, пользуясь данными о ходе процесса во времени τ (с начала реакции).

№ вари-анта Реакция Время, мин Результат контроля за ходом реакции Т,К
2 15 2HgCl2+HCOONa→Hg2Cl2+NaCl+
HCl+CO2

a– концентрация Hg2Cl2, моль/л;
b — концентрация HCOONa, моль/л
0
3
0
3
0
1
0
2,2 a
0,1034
0,0679
0,0503
0,0316
0,1028
—
0,1028
— b
0,1734
—
0,1734
—
1,0227
0,9579
0,3790
0,3279 298,2
6. Сложные реакции

1. Последовательная реакция первого порядка протекает по схеме . Вычислите: 1) коэффициенты максимума кривой [P]=f(τ) (максимальную концентрацию промежуточного продукта Р и время ее достижения); 2) время достижения τ1 концентрации исходного вещества [A]1; 3) концентрации [P] и [B] в момент времени τ1; 4) время, за которое концентрация промежуточного вещества станет равной [P]1; 5) координаты точки перегиба кривой [B]=f(τ); 6) точку пересечения кривых [A]=f(τ) и [P]=f(τ); 7) на основании полученных данных постройте графики [А]=f(τ), [P]=f(τ), [В]=f(τ).

№ [A]0,
моль/л [A]1,
моль/л [P]1,
моль/л k1,
мин-1 k2,
мин-1 № [A]0,
моль/л [A]1,
моль/л [P]1,
моль/л k1,
мин-1 k2,
мин-1
2 1 0,02 0,01 0,1 0,05 14 1 0,001 0,02 0,12 0,07

7. Зависимость скорости реакции от температуры

1. По значениям констант скоростей реакции при двух температурах определите энергию активации, константу скорости при температуре Т3, температурный коэффициент скорости и количество вещества, израсходованное за время τ, если начальные концентрации равны с0. Порядок реакции и молекулярность совпадают.

№ Реакция T1,K k1,
мин-1•
моль-1•л T2,K k2,
мин-1•
моль-1•л T3,K τ, мин c0, моль/л
2 H2+Br2→2HBr 550,7 0,0159 524,6 0,0026 568,2 10 0,1
»
Стоимость данной учебной работы: 585 руб.