Тема №5777 Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 1)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 1) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 1), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

1. Какое количество тепла потребуется для нагрева­ния 1 воздуха от О д о Г С при постоянном объем е и начальном давлении Р = 1,013-10® н/ж^? П лотность возду­
ха при нормальных условиях 1,29 кг/м^, удельная тепло­
емкость при постоянном давлении Ср = 1,01 дж 1г'град.
2. Определить количество теплоты, необходимое для
нагревания 5 г азота от 15 до 25° С при пс-стоянном о б ъ ­
еме.
3. Газ, расширяясь от 0,01 до 0,016 м^, при постоянном
давлении 1,013-10® н1м^ поглощ ает 126 дж тепла. О пре­
делить изменение внутренней энергии.
4. Смешано 4,03 г водорода и 32 г кислорода. Их
удельные теплоемкости Ср соответственно равны 14,3 и
0,912 дж 1г-град. Определить потерю тепла при охлаж ­
дении этой смеси на 20° при постоянном объеме.
5. Определить количество теплоты, которое необходи­
мо для нагревания при F = c o n s t 25 г кислорода, находя­
щ егося при 350°С, от 1,013-105 до 5,065-105 „ / ^ 2
6. При нормальных условиях 0,005 лг® криптона нагре­
ваю т до 600° С при постоянном объеме. К аково конечное
• При решении задач предполагается, что газы подчиняются за­
конам идеальных газов.
10
давление газа и количество тепла, затраченное на нагре­
вание?
7. В резервуаре емкостью 0,05 при 10° С и избытЬч-
- ном давлении 5,065-10® н/м? содерж ится азот. Определить
максимальное количество теплоты, которое можно сооб-
- &1ить газу, если стенки резервуара выдерж ивают давле­
ние, не превышающее 20,26-10® н/ж^.
' 8. Вычислить работу, соверш аемую при расширении
газовой системы на 0,005 и давлении 1,013-10® н/м^.
9. Какое количество работы будет соверш ено 1 кг СОг
, при повышении его температуры на 200° при постоянном
^ давлении?
10. При постоянном давлении 9,59-10^ нагревают
I 5 ж® азота. Определить соверш енную работу, если газ
■'расширился до 8 л®.
i 11. Какое количество теплоты потребуется, чтобы на­
греть 10 г паров ртути на 10° при постоянном давлении?
, (П ары ртути одноатомны.)
I, 12. В цилиндрическом сосуде, закрытом невесомым
'‘ подвижным поршнем, 1 водорода находится при 0°С .
.^Внешнее давление 9,72-10"* н/м^. К акое количество тепло-
iTH потребуется на нагревание водорода до 300° С?
13. П од давлением 1,013-10® н1м^ и при 15° С 0,025
-воздуха расщиряется до 0,1 м^. Определить работу и ко­
нечное давление газа.
J 14. Найти изменение внутренней энергии при испаре-
. йии 0,2 кг этанола при температуре его кипения под дав­
лением 1,013-10® н/ж^. Теплота парообразования спирта
при температуре кипения равна 857,7 дж1г, а удельный
объем пара равен 0,607 мУкг. О бъемом жидкости прене-
•: бречь.
15. Найти изменение внутренней энергии гелия, изо-
барно расш иряющ егося от 0,005 до 0,01 ж® под давлени­
ем 1,96-10® н/л<2.
16. Вычислить работу расширения при нагревании 2 г
воздуха от О д о Г С при давлении 1,013-10® н/м^. Плот-
''-Иость воздуха при нормальных условиях 1,29 кг/м^.
f 17. Определить количество теплоты и работу при на­
зревании азота от 0,5 до 4 при 26,8° С и 9,32-10^
18. При 2 5 °С и 1,013-10® н/л£^ в сосуде находится 1 кг
^азота. Вычислить Q, АС/ и А при изохорном увеличении
“давления до 2,026-10® н/ж^ и при изобарном расширении
i "ДО трехкратного объема. Ч
И
19. Вычислить работу расширения, если 100 г водо­
рода при 50° С расширяются от 0,04 до 0,2
20. При 100° С 6 г кислорода занимают объем 0,004 ж®.
Вычислить работу при изотермном расширении д о объ ­
ема 0,0045
21. Определить работу, необходимую для изотермно-
го сжатия 1 кг-моль двуокиси углерода при 20° С и дав­
лении от 1,02-10® до 35,70-10® н1м^.
22. К акое количество тепла выделится при изотерм­
ном сжатии 0,015 идеального газа при 36,8° С и
1.013-10® н1м^, если объем его уменьшится в 5 раз?
23. При 0 °С и 5,065-10® н/ж^ 0,002 азота расш иря­
ю тся изотермно до давления 1,013-10® н/ж^. Вычислить
работу и количество поглощенной теплоты.
24. Определить изменение внутренней энергии при ис­
парении 20 г этанола при температуре кипения, если
удельная теплота испарения его равна 857,7 дж1г, а
удельный объем пара при температуре кипения —
607 см^/г. О бъемом жидкости пренебречь.
25. Определить работу адиабатного сжатия 1 моль
двухатом ного идеального газа при повышении температу­
ры от 15 до 25° С.
26. При 27°С и 10,13-10® н/м? 8 г кислорода расш иря­
ются адиабатно до давления 1,013-10® «/л<2. Вычислить
конечную температуру и работу, совершенную кислоро­
дом.
27. Определить температуру и работу при адиабат­
ном сжатии 0,01 азота до 1/10 его первоначального
объема, если начальные температура 26,8° С и давление
1.013-10®
28. Вычислить работу адиабатного расширения 1 моль
одноатомного идеального газа при понижении темпера­
туры от 100 до 25° С. Начальное давление. 10,13-10® н/лl^,
конечное 2,026-10® н/ж^.
29. В цилиндре при 18°С и 1,013-10® н/ж^ находится
гремучая смесь. При изменении объема от 3 ,7 7 -Ю''* до
0,302-10-4 J^^з произошел взрыв. Определить температуру
и давление в момент взрыва, если сж атие происходит без
обмена теплоты с окруж ающ ей средой.
30. При 17° С 10 г кислорода сж имаю тся адиабатно
от 0,008 до 0,005 ж®. Определить конечную температуру,
затраченную работу, изменение внутренней энергии и из­
менение энтальпии.

Задачи
1. Зависимость мольной энтальпии двуокиси олова от
температуры в интервале 298-^1500° К выражается урав­
нением
Я г - Я298 = 73,889Г + 5,021 • 10-^Р - f
, 21,589-105 ,
А------------------- ож ! моль.
Получить выражение зависимости истинной мольной
теплоемкости при Р = const от температуры. Вычислить
Ср при 500° С и результат сопоставить со значением
Ср = 71,077 дж!мол ь ■ град.
2. Зависимость истинной мольной теплоемкости от
температуры для сульфида серебра в интервале 298-т-
' 4-452° К можно выразить урав 1'ением
Ср = 42,38 -Ь 110,46- 10-зГ дж /м оль-град.
15
Рассчитать средню ю теплоемкость в указанном интер­
вале температур.
3. Средняя мольная теплоемкость твердого едкого
натра в интервале температур 298^-595° К составляет
80,32 дж !м оль-град и ж идкого едкого натра в интерва­
ле 595— 900° К — ЪЪ,ЪЪ дж 1град-молъ. Определить коли­
чество теплоты, поглощенное при изобарном нагревании
1 кг едкого натра от 298 до 700° К, если теплота плавле­
ния равна 8363 дж !моль и температура плавления 595° К-
4. Зависимость мольной теплоемкости фосфата каль­
ция С аз{Р0 4 )гОТ температуры выражается уравнением
С р= 203,3-1-170,Ы 0-з7’ -2 6 ,1 Ы 0 5 Г -2 дж 1моль-град в ин­
тервале температур 273-^1373° К. Найти изменение эн­
тальпии при нагревании этого вещ ества от 600 до 900° К.
5. Рассчитать мольную теплоемкость Ср хлорида ни-
келя при 25° С, пользуясь правилом Дюлонга и Пти в с о ­
четании с правилом аддитивности. Опытная мольная теп­
лоемкость хлорида никеля от температуры приближенно
выражается уравнением
Ср — 54,81 + 54,81 • IQr^T дж /моль-град.
Вычислить расхож дение меж ду расчетной и опытной теп­
лоемкостями хлорида никеля.
6. Зависимость мольной теплоемкости газообразной
двухатомной серы от температуры можно выразить урав­
нением
Ср = 3 6 ,1 0 8 + 1,506-10-зГ — 3 , 5 1 5 - дж /м оль-град
в интервале температур 273-f-2000° К.
Получить выражение для зависимости энтальпии от
температуры для 1 моль этого газа в этом интервале
температур (принять Г 1 = 2 7 3 °К ). Рассчитать изменение
энтальпии при нагревании 1 моль газообразной серы от
273 до 1000° К.
7. Вычислить изменение энтальпии азота при охлаж ­
дении 1 дымовых газов от 230 до 15° С. Содержание
азота Б дымовых газах 80 о б .% . Зависимость истинной
мольной теплоемкости азота от температуры имеет вид
Ср = 27,2 + 0,00418Г дж /м оль-град.
8. Истинная атомная теплоемкость меди выражается
уравнением
Ср = 22,64 + 6,28- 10-зГ дж /м оль-град.
16
Удельная теплота плавления меди равна 179,9 дж!г. К а­
кое количество тепла выделится при затвердевании 1 кг
расплавленной меди и охлаждении ее от температуры
плавления 1065 до 15° С.
9. Истинная удельная теплоемкость твердой меди мо-
й<ет быть рассчитана по уравнению
Ср = 0,3563 + 9,88- 10“ ®Г дж/моль-град-,
медь плавится при 1065°, теплота плавления равна
179,9 дж1г. К 1 кг меди, взятому при 15° С, подведено
541.2 кдж. Какое количество меди расплавилось?
1 0 . Истинная удельная теплоемкость свинца может
быть рассчитана по уравнению
с = 0,1233 + 5,682-10-5^ дж /г-град.
Температура плавления свинца 326° С. Какое количество
теплоты необходимо подвести, чтобы расплавить 1 кг ме­
талла, взятого при 17° С?
11. Истинная мольная теплоемкость водяного пара
мож ет быть выражена уравнением
Ср = 28,83 + 13,74- 1 0 - з Г - 1,435-вГ2 дж /м оль-град.
К акое количество теплоты выделится при охлаждении
90 г пара от 307 до 100° С при постоянном давлении
1,013-Ю^н/жз.
12. Проверить правило Дюлонга и Пти для меди, цин­
ка и кадмия при 17° С. Даны истинные удельные теплоем­
кости при постоянном давлении;
для Си с = 0,3849- f 8,891 -10-5^ (9ж/г-г/?а(9,
для Zn с — 0,3795 + 18,58-10“ ®^ дж /г-град,
для Cd с — 0,2285 + 9 ,90 4-10“ 5/йж /г-гра(3.
13. Истинная удельная теплоемкость ж идкого цинка
выражается уравнением
С(ж) = 0,362 + 26,78-10-®^ дж /г-град,
а твердого цинка
С(т) = 0,3795 18,58-10-®/ дж /г-град.
Какое количество теплоты выделится при охлаждении
300 г этого металла от 500 до 0° С, если температура
плавления цинка 4 19 °С и удельная теплота плавления
117.2 дж\г.
17
Рассчитать теплоемкости 1 г-атом твердого и рас­
плавленного цинка при температуре плавления.
14. Вычислить отношение работы расширения к коли­
честву теплоты, затраченной при нагревании 1 кг меди
от О до 250° С. Коэффициент объем ного расширения меди
равен 5,01-I0-® гр а д-\ плотность меди 8,93 г/см^; удель­
ная теплоемкость в указайном интервале температур
0,392 дж !г-град.
15. Вычислить отношение работы расширения к погло­
щенной теплоте при нагревании 0,02 лг® воздуха от 27
до 227° С и постоянном давлением 1,013-10^ н/л«2. Для
кислорода и азота истинная мольная теплоемкость рас­
считывается по уравнению
Ср — 27,2 + 0,00418Г дж 1м оль-град.
16. Средняя удельная теплоемкость для СОг в интер­
вале температур от О д о 200° С выраж ается уравнением
Ср = 0,8485 - f 28,95• 10-^/ — 6,82• дж !г-гр ад.
Найти зависимос'гь истинной мольной темплоемкоГсти от
абсолютной температуры и количества теплоты, которое
пойдет на нагревание 220 г СО2 от О до 100° С при посто­
янном давлении. Какая часть этого тепла идет на повы­
шение внутренней энергии газа?
17. Комната имеет площадь 20 и высоту 4 м. Какое
количество теплоты потребуется, чтобы нагреть воздух в
этой комнате от 10 д о 20° С при полной термоизоляции,
если для азота и кислорода истинная мольная теплоем­
кость
Ср = 27,19 + 4,18- дж !м ол ь-град.
18. Металлический хром мож ет быть получен восста­
новлением хлорида хрома водородом по уравнению реак­
ции
СгС1з (т) + у Нг (г) = Сг (т) + ЗНС1 (г)
Эффективность использования водорода 50% . Истинные
мольные теплоемкости
,н , : 27,19 + 3,766- 10-зГ дж !м ол ь-град
8,340 4- 29,41 - 10-зГ дж 1м оль-град.
Определить минимальное количество теплоты, необходи­
мое для нагревания от 25 до 900° С исходных веществ
для получения 1 кг хрома.
19. Средняя мольная теплоемкость двуокиси углерода
(в пределах температур 273-=-1200° К ) выражается урав­
нением
Ср = 43,26 + 5,732 - 10-зГ + 8,18 - дж !м ол ь-град.
Определить истинную мольную теплоемкость СО2 при по­
стоянном давлении и 0°С .
20. Истинная атомная теплоемкость ромбической се­
ры выражается уравнением
Ср = 14,98 + 26,11-10-®?' дж !г-ат ом-град.
Определить значение средней атомной теплоемкости се ­
ры в пределах от О до 95,6° С.
2 1 . Зависимость истинной атомной теплоемкости ме­
таллического ниобия от температуры выражается урав­
нением
Ср = 23,81 + 3,816- Ю -зГ дж !г-ат ом-град,
которое справедливо в интервале 2734-1573° К. Получить
зависимость энтальпии ниобия от температуры в виде
уравнения. Вычислить изменение энтальпии Я 1273— -^273
для 1 г-атом ниобия.
22. К акое количество теплоты поглощ ается при нагре­
вании 2 кг меди от 25 до 1000° С, если мольная теплоем­
кость меди выражается уравнением
Ср = 22,64 + 6,28-10-37 дж !г-ат ом-град.
23. Количество теплоты, выделяющееся при осты ва­
нии 1 г платины от Т до Го, рассчитывается по уравнению
Q 0 ,1322 (Г - Г о )+ 12,23 ( Р - ) 10-« й ж /г.
Вывести уравнение зависимости средней и истинной атом­
ной теплоемкости платины от температуры в интервале
Го— Г. Рассчитать истинную атомную теплоемкость пла­
тины при 30° С.
24. Истинная удельная теплоемкость ртути выражает­
ся уравнением
с = 0,1479 — 2,89-10-®^ to/2-epa<3.
Определить количество теплоты, необходимое для нагре­
вания 50 г ртути от О до 357° С.
19
25. Истинные удельные теплоемкости ряда металлов
могут быть выражены уравнениями:
для Си с = 0,385 + 8,891 • 10-®^ ^ж /г-гра(?,
для РЬ с = 0,124 + 5,682-10-5^ йдас/г-гра(3,
для Zn с — 0,379 + 1,858-10“ ^^ дж !г-гр ад,
для Cd с = 0,228 + 1,858-10“ ^^ дж !г-гр ад.
Рассчитать величины средних теплоемкостей в интерва­
ле О— 100° С.
26. Количество теплоты, расходуем ое на нагревание
1 кг окиси железа (РегОз) от О до f С, выражается урав­
нением
Q = 770,7^ + 0 ,2 2 6^ 2 дж/кг.
Получить уравнение зависимости истинной мольной теп­
лоемкости окиси железа от температуры.
27. Истинная мольная теплоемкость окиси кальция
выражается уравнением
С р ^ ° = 4 8 ,8 3 + 4,519- Ю - з Г - 6,527-105Г-2 дж Iм ол ь■ гр а д.
Определить количество теплоты, необходимое для нагре­
вания 10 кг СаО от О до 900° С.
28. Средняя удельная теплоемкость СОз при постоян­
ном давлении в интервале температур от О до 1000° С вы­
раж ается уравнением
ср = 1,003 + 10,27- 1 0 -Т + 19,41 - дж [г-гр а д.
Найти истинную мольную теплоемкость СОг при 500° С.
29. М ольная теплоемкость кварца ЗЮг выражается
уравнением
Ср = 46,95 + 34,36 -10-зГ + 11,3 -1 О^Г-г дж !м оль '^рад.
Получить уравнение для вычисления теплоты, расходуе­
мой на нагревание 1 кг кварца от Г] до Тч.
30. В калориметре смешаны 50 г льда, взятого при
0°С , и 150 г воды, взятой при 50° С. Определить конеч­
ную температуру, если удельная теплота плавления
льда 334,7 дж/г и удельная теплоемкость воды
4,184 дж 1г-град.

§ 4. ЗАКОН ГЕССА

1. Теплоты образования жидкой воды и газообразной
двуокиси углерода соответственно равны — 285,8 и
— 3 9 3 ,5 кдж1моль, теплота сгорания метана при тех же
условиях — 890,3 кдж1моль. Рассчитать теплоту образова­
ния метана из элементов при условиях: 1 ) Р = const;
2 ) У = const, Г = 2 98 ° К.
2. Теплота сгорания ж идкого бензола pasjia
— 3267,7 кдж1моль. Теплота сгорания газообразного аце­
тилена при тех же условиях равна — 1299,6 кдж1моль.
Вычислить теплоты образования ж идкого бензола и га­
зообразного ацетилена, а такж е теплоту образования бен­
зола из ацетилена при условиях; 1) Р = const и 2) V —
= co n s t, если , теплоты образования СО2 (г) и Н2О (ж )
соответственно равны — 393,5 и — 285,8 кдж1моль.
* В ряде задач тепловые эффекты реакций, теплоты образова­
ния и сгорания даны при стандартных условиях, т. е. при 25° С
и 1 атм, которые в условиях не указываются.
26
3. Тепловые эффекты реакций при 0 °С и постоянном
давлении 101,3 кн1м^:
С - f О2 = СО2 - 405,8 кдж
СО - f V 2O2 = СО2 - 284,5 кдж
Нг + V 2O2 = Н2О (г) - 246,8 кдж
( 1)
( 2 )
(3)
Рассчитать при тех же условиях тепловые эффекты сле­
дующ их реакций:
С (граф) + V 2O2 = СО + AH i кдж (4)
С + 2Н гО (г) = CO2 -I-2 H2 + Д Н гкаж (5)
C + H 20 (r) = C 0 - f Н2 + АЯз/с(?лр ( 6 )
2 С 0 = СО2 -Ь С - f ДЯ4 кдж (7)
4. Теплота образования этилена С2Н 4 (г) равна
52,3 кдж1моль. Какова теплота сгорания этилена при:
I) Р = const; 2 ) V = co n st, если теплоты образования
С О2 (г) и Н 2О (ж ) соответственно равны — 393,5 и
— 285,8 кдж1моль?
5. Рассчитать теплоту образования ж идкого сероугле­
рода по следующим данным:
S (мон) 4 - 0 2 (г) = S0 2 ( n ) - 296,9' кдж
CS2 (ж ) + ЗО2 (г) = СО2 (г) + 2 S0 2 (г) - 1109,0 кдж
С (граф) + 0 2 (г) = С 0 2 (г) - 393,5
6 . Теплота образования РегОз (т) —821,3 кдж!моль,
а теплота образования AI2O3 — 1675,0 кдж!моль. Рассчи­
тать тепловой эффект реакции восстановления 1 моль
РегОз металлическим алюминием.
7. На основании следующ их данных рассчитать теп­
лоту образования безводного A bC le (т):
2А1(т) + 6НС1-а^7 = А 12С 1ба<7 + ЗН2 ( г ) - 1003,2 кдж (1)
Н г(г)-^ -Cl2 (r) = 2 Н С 1(г)— 184,1 кдж (2)
НС1 ( г ) - f = НС1 «<7 — 72,45 (3)
А 12С 1б(т) -\-aq = khC\%aq — 643,1 кдж (4)
8 . На основании следующ их данных рассчитать те­
плоту образования твердого AS2O3:
AS2O3 (т) - f ЗН2О (ж ) + a q = 2НзА$Оза<7 + 31,59 (1)
27
As (г) + здСЬСг) = A sC l3 (r) - 298,7 кдж (2)
АзС1з(г) + ЗНгО (ж ) + aq = HsAsOga^/ +
+ ЗНС1а<7 — 73,58 кдж (3)
V 2H2 ( г ) -f-VaC-bCr) = НС1 (г) 92,31 кдж (4)
Н С1(г) + а <7 = НС1а<7 — 72,45 (5)
Н 2 (г) + ‘ ДОгСг) = Н2О (ж ) - 285,8 кдж (6 )
9. На основании следующих данных рассчитать тепло­
ту образования: 1) газообразного аммиака; 2 ) водного
раствора аммиака:
4МНз(1г) + 302(г) = 2 М2 (г) + 6 Н а 0 ( ж ) - 1516,3 К(?ж (1)
2Н 2 ( г ) + 0 2 (г) = 2 Н2 0 ( ж ) - 571,7 кдж (2)
ЫНз(г) + й^ = МНза(7 — 35,15к5дй: (3)
10. Рассчитать теплоту образования безводной СиСЬ,
пользуясь следующими данными:
С п О (т) + 2 Н С 1а(7 = СиС12а<7 + Н2 0 (ж ) — 63,89 кдж (1)
СиСЬ (т) + а <7 = CuChaq — 46,36 кдж (2)
Си (т) + V 2O2 = СиО (т) - 155,2 кдж (3)
Ш (г ) + CI2 (г) + aq = 2HC\aq - 328,9 кдж (4)
Hz (г) + УгОаСг) = Н 2 0 ( ж ) - 285,8 кдж (5)\
П . Теплота нейтрализации соляной кислоты раство­
ром едкого натра — 55,9 ксЗдас, а монохлоруксусной кислоты
C H 2CICOOH тем же раствором едкого натра — 59,75 кдж.
При прибавлении к раствору, содерж ащ ему 1 г-экв моно-
хлоруксуснокислого натрия, 1 г-экв НС1 поглощается
1,904 кдж теплоты. Какая часть взятой соли при этом
разлагается?
12. Теплота нейтрализации азотной кислоты раство­
ром едкого натра — 55,9 кдж, а двухлоруксусной кислоты
CHCI2CO O H тем ж е раствором едкого натра — 62,05 кдж.
Если прибавить 1 ж е NaOH к раствору, содержащему^
по 1 ж е H N O3 и СН СЬСО О Н , то выделяется — 58,41 кдою
теплоты. Рассчитать количество грамм-эквивалентов
H N O3, прореагировавш их с NaOH.
13. Теплоты нейтрализации NaOH и N H 4OH соляной
кислотой соответственно равны — 55,9 кдж1моль и
-5 1 ,3 4 кдж!моль. Какова теплота диссоциации N H 4OH,
если он в растворе практически не диссоциирует?
28
14. Теплоты нейтрализации соляной, уксусной и мас­
ляной кислот едким натром соответственно равны — 5 5 ,9 ;
— 56,07 и —57,74 кдж!моль. Какова теплота диссоциации
уксусной и масляной кислот, если они в водном растворе
практически не диссоциируют?
15. Теплоты растворения M gSQ (, M g S 0 4 -H 2 0 и
M g S 0 4 - 7 H 2 0 соответственно равны —84,85; —55,64 и
15,9 кдж!молъ. Какова теплота гидратации при переходе:
а) M g S O i IB M gSO i-H aO ; б) M g S O i в M g S 0 4 -7 H2 0 ;
в) M g S 0 4 -H 2 0 B M g S 0 4 - 7 H2 0 ?
16. Теплота растворения ВаСЬ — 8 ,6 6 кдж!моль, а
теплота гидратации этой соли при переходе в
BaC l2-2H 20— 29,16 кдж!моль. Какова теплота растворе­
ния В а С Ь -2 Н 2 0 ?
17. Теплоты образования воды и водяного пара равны
соответственно — 285,8 и — 241,8 кдж!моль. Рассчитать
теплоту испарения воды при 25 °С.
18. Вычислить тепловой эффект реакции
C 2H 4(r)-f Н2 0 (г) = СгНзОНСг)
если теплоты образования этилена, водяного пара и газо­
образного этанола соответственно равны 52,28; — 241,8 и
— 235,3 кдж!моль.
19. Теплота сгорания '• паров пропанола
— 2064,0 кдж!моль. Вычислить теплоту сгорания жидкого
пропанола, если теплота его испарения составляет от
41,84 до 48,12 кдж! моль. Рассчитать расхож де­
ние между вычисленным и табличным значением
— 2016,7 кдж!моль.
20. Рассчитать теплоту перехода ромбической серы в
моноклиническую, если теплота сгорания ромбической
серы — 297,5 кдж!г-атом, а теплота сгорания моноклини-
ческой серы — 300,1 кдж!г-атом.
21. Теплоты сгорания аморфного углерода, графита и
алмаза соответственно равны — 409,2; — 394,6 и
— 395,3 кдж!г-атом. Рассчитать теплоту аллотропного
превращения: 1) аморфного углерода в графит;
2) аморфного углерода в алмаз; 3) графита в алмаз.
22. Теплота образования раствора хлорида цинка
— 478,2 кдж!моль, а теплота образования раствора-хлори­
да меди (II) — 262,3 кдж1моль. Вычислить теплоту реак­
ции
CuCl2 (p — р) + Zn = ZnCl2 (p— р) + Си
29
23. Теплота сгорания бензойной кислоты
СбН5С О О Н (т) — 3227,5 кдж/моль. Теплоты образования
воды и двуокиси углерода из элементов при тех же усл о­
виях соответственно равны —285,8 и —393,5 кдж/маль.
Вычислить теплоту образования CeHsCOOH (т ).
24. Рассчитать- теплоту образования газообразного ам­
миака на основании следующ их данных:
4М Нз(г) + ЗОг(г) = 2 Ы г(г)+ 6 Н2 0 ( г ) - 1266,9 кдж1моль
2Н г(г) -)- 0 2 (г) = 2Н аО(г) — 483,7 кдж1моль
25. Вычислить тепловой эффект реакции восстановле­
ния окиси железа (II) водородом , пользуясь следующими
данными:
F eO (T )-f С О (г) = Р е(т)Н - С0 2 ( г ) — 13,18 кдж1моль
СО (г) -Ь ‘ ДОгСг) = С О г(г) — 283,0 кдж1моль
Н2 ( г ) + ‘ ДОгСг) = Н2 0 (г) — 241,8 кдж1моль
26. Определить тепловой эффект реакции
С2Н5ОН (ж ) + СНзСООН (ж ) =
= СНзСООС2Н 5 ( ж ) + Н2 0 (ж )
если теплоты сгорания С2Н бО Н (ж ) ДН1 =
= — 1366,7 кдж)моль\
СН зСО О Н (ж )Л Н г = — 871,5 кдж1моль,
СНзСООСгН5 (ж ) АНз = — 2254,2 кдж1моль.
27. Вычислить теплоту образования M g C O j (т) ‘из
MgO(T) и СО2, пользуясь следующими данными:
C (г p a ф )-f 0 2 (г) = С 0 2 (г) — 393,5 кдж1моль
М д (т ) + ‘ ДОгСг) = M gO (T ) — 601,7 кдж1моль
М § ( т ) + С ( г р а ф ) 4 -з Д 0 2 (г) =
== М дС О з(г) — 1113,0 кдж/моль. ,
28. Определить теплоту образования гексагидрата ни­
трата магния M g'(N 0 3 ) 2 -6 H2 0 (T ), если известны следую ­
щие данные:
M g ( т) + 2H+aq + 0 9 M g ^ a q + Hz (г) — 465,8 кдж ( 1)
Нг (г) + N2 (г) + ЗОа (г) + а<7 2Я+ад +
+ 2Ы Оз-а? — 409,4 кдж (2)
30
M g (N 0 3 )2 -6 H 2 0 (T )+ + 2 N0 3 - 0 7 +
+ 6 Н 2 0 (ж )-1 -21,3 (3)
Н2 (г)-Ь V 2 0 2 (r )-> -Н2 0 (ж ) — 285,8 кдж. (4)
29. В топке сгорает каменный уголь, содержащ ий 65%
углерода. В топочных газах содерж ится 13 о б .% С 0 2 и
"1 об. % СО; остальное азот и кислород. Определить теп­
л о т у сгорания 1 кг угля, если теплота образования
С О 2 (г) —393,5 кдж!моль, а теплота образования СО (г)
— 110,5 кдж!моль.
' 30. Теплота растворения Na2S0 a(T) при 18° С
— 11,30 кдж!моль, а теплота гидратации этой соли при
лереходе в Ка2 8 0 з- 7 Н2 0 (т) — 58,16 кдж1моль. Опреде­
лить теплоту растворения Ма2 5 0 з- 7 Н 2 0 (т ).

 9. ВЫЧИСЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ
В РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ

1. Рассчитать мольную энтропию окиси углерода при
200° С и 50,67-10® н1м^, если энтропия при 25° С и
1,013-10® «/^ 2 равна 197,9 дж 1град-моль, а зависимость
* В условиях задач предполагается, что газы и пары подчиняют­
ся законам идеальных газов.
56
мольной теплоемкости от температуры выражается урав­
нением
Ср = 28,41 + 4,10- 10-зГ — 0,46-1057-2 дж1 м оль-град.
2. Вычислить изменение энтропии при нагревании
1 кг-моль сульфида кадмия от — 1 0 0 до 0 °С , если зависи­
мость мольной теплоемкости от температуры в интервале
от 140 до 300° К выражается уравнением
Ср = 54,0 - f 3,8- Ю-^Г дж !м ол ь-град.
3. Найти изменение энтропии при нагревании 1 г-атом
кадмия от 25 до 727° С, если температура плавления
3 2 Г С и теплота плавления равна 6109 дж/г-атом:
22,22 + 12,30- Ю -зГ дж j м ол ь• град-,
^cd()K) _ 2 g g2 QoKI м оль-град.
4. К аком у конечному объем у отвечает изменение эн­
тропии, равное 38,28 дж 1моль-град, если 1 моль идеаль­
ного газа, занимающий в данных условиях 0 ,0 2 м^, изо­
термически расширяется.
5. Н асколько изменится энтропия в процессе изотер­
мического расширения 10 г криптона от объем а 0,05 ж® и
давления 1,013-10® -д о объема 0,2 м^ и давления
0,2133-10® н/м^?.
6 . Определить изменение энтропии, если 0,0112 азо­
та нагреваются от О до 50° С. Одновременно давление
уменьшается от 1,013-10® д о 1,013-10® н/м^. Теплоемкость
равна 29,29 дж !м оль-град.
7 . Найти изменение энтропии при изотермическом сж а ­
тии 1 моль паров бензола при 80° С от 0,4053-10® до
1,013-10® н!м^ с последующ ей конденсацией и охлаждени­
ем ж идкого бензола до 60° С. Нормальная температура
кипения бензола 80° С; мольная теплота испарения бен­
зола 30,88 кдж1моль\ удельная теплоемкость ж идкого
бензола 1,799 дж 1г-град.
8 . Вычислить изменение энтропии при смешении
0,001 ж® водорода с 0,0005 м^ метана, если исходные газы
и образую щ аяся смесь газов находится при 25° С и
0,912-10® н1м^.
9 . В сосуд, содержащ ий 0,001 ж® воды при 20° С, по­
гружена железная пластинка массой 1 0 г, нагретая до
57
200° С. Чему равно изменение энтропйи, если
^Fe(T)_ 2 5 5 2 дж !г-ат ом-град,
jy g2 дж/моль-град.
10. Рассчитать изменение энтропии в процессе см еш е­
ния 5 кг воды при 80° С с 10'тег воды при 20° С. Удельную
теплоемкость воды считать постоянной и равной
4,184 дж1 г-гр ад.
П . Определить изменение энтропии в процессе сж и ж е­
ния 1 моль метана, если начальная температура равна
25° С, а конечная 111,8° К. Мольная теплота испарения
метана при 111,8° К равна 8234,0 дж1моль и мольная теп­
лоемкость (г) = 3 5 J 9 дж !м оль-град. Вычислить ра­
боту сжижения метана, приняв к. п. д. равным 1 0 % .
12. К ак изменится энтропия при нагревании 1 моль
хлорида натрия от 25° С до 1073° К, если температура его
плавления 800° С, удельная теплота плавления 516,7 дж!г.
Мольная теплоемкость
Ср(т) = 45,96 + 16,32- 10-зГ дж /м оль-град.
13. Рассчитать'изменение энтропии 1 моль бензола при
переходе из ж идкого состояния при 25° С в пар при
100° С, если теплота испарения бензола 393,3 дж!г, тем­
пература кипения бензола 80,2° С, мольная теплоемкость
ж идкого бензола равна Ср (ж ) = 136,1 дж 1моль-град, а
мольная теплоемкость паров бензола
Ср (г) = - 33,90 + 471,87 • 10-^Г -
- 298,34 • 10 -б Р + 70,84 • 10 - э р дж !м оль ■ град.
14. Найти изменение энтропии при нагревании 1 моль
ацетона от 25 до 100° С, если удельная теплота, испарения
ацетона равна 514,6 дж !г, температура кипения равна
56° С, мольные теплоемкости ж идкого ацетона
С р(ж ) = 125 дж /м оль-град,
паров ацетона
С р(г) = 22,47 + 201,8-10-37’ - 63,5- Ю -^Р дж /м оль-град.
15. Рассчитать изменение энтропии при нагревании
2 моль метанола от 25 до 100° С, если удельная тепло.та
испарения СН3ОН 1100,4 дж\г, температура кипения
5 8
64,7° С, мольные теплоемкости ж идкого метанола
С р (ж ) = 81,56 дж/моль-град-,
и паров метанола
С р ( г ) = 1 5 ,2 8 + 105,2-10 - з Г - 3 1,04-10-«Г2 дж /м оль-град.
16. Вычислить изменение энтропии при нагревании
1 моль твердого брома от температуры плавленйя
— 7,32 до 100° С, если удельная теплота плавления равна
67,78 дж1г, скрытая удельная теплота испарения равна
188,5 дж1г, температура кипения равна 59° С; Ср (ж ) =
= 75,71 дж !моль-град-, мольная теплоемкость паров
брома
Ср (г) = 3 7 ,2 0 + 0,71-10-37’ - 1,19-105Г-2 дж /м оль-град.
17. Определить изменение энтропии при нагревании
1 моль этанола от 25 до 100° С, если удельная теплота и с­
парения С2Н5ОН 863,6 дж!г, температура кипения 78,3° С,
мольные теплоемкости ж идкого этанола
С р ( ж ) = 111,4 дж /м оль-град,
и паров этанола
С р ( г ) = 19,07 + 212,7-10-37’ - 108,6-10-вГ2 +
+ 21,9 • 10~®Р дж/моль ■ град.
18. Найти изменение энтропии при нагревании 1 моль
толуола от 25 до 150° С, если удельная теплота испарения
толуола 347,3 дж!г, температура кипения 110,6° С, моль­
ные теплоемкости ж идкого толуола С р (ж ) =
= дж !м оль-град и паров толуола Ср (г) = —33,88 +
+ 557,0-10-37’ -3 4 2 ,4 • 1 0 -^ ^ + 7 9 ,8 7 - 1 0 - » P дж 1моль-град.
19. К ак изменится энтропия при нагревании 1 моль мо-
ноклинической серы от 25 до 200° С, если удельная тепло­
та плавления моноклинической серы 45,19 дж1г, темпера­
тура плавления 119,3° С, мольные теплоемкости жидкой
серы
Ср (ж ) = 35,73 + 1,17-10 - з Г - 3,305 -1 О^Т’-^ дж/моль - град
и твердой серы
Ср(т) = 23,64 дж /м оль-град.
20. Вычислить возрастание энтропии 1 моль брома
Вг2, взятого при температуре плавления — 7,32° С, и пе-
5 9
реходе его из твердого состояния в пар при температуре
кипения 61,55° С; мольная теплоемкость ж идкого брома
C^^(ж) = 0,4477 дж !г-град\
теплота плавления 67,72 дж1г\ теплота испарения
182,8 дж!г.
2 1 . Рассчитать изменение энтропии этанола при пере­
ходе из ж идкого состояния при 2 5 °С и 1,013-10® н!м^ в
пар при температуре кипения 7 8°С и 0,0507-105 н/ж^.
Мольная теплота испарения этанола 40,79 кдж1моль\
удельная теплоемкость этанола
С р(ж ) = 2,257 + 7,104-10-3^ дж 1г-град.
В каком процессе изменение энтропии максимально?
2 2 . Вычислить изменение энтропии при смешении
0,0001 ж® кислорода с 0,0004 азота при постоянной
температуре 17° С и давлении 1,013-10® н1м^.
23. К аково изменение энтропии в системе, если
0,002 ж® аргона при 100° С и 20 000 нагреваются, при­
чем объем увеличивается до 0,008 м^, а давление — до
12,16-10® н!мК
24. Смешаны 0,002 гелия и 0 ,0 0 2 ж® аргона при
27° С и 1,013-10® н/л/2 каждый. После изотер много смеш е­
ния полученная газовая смесь нагрета до 327° С при по­
стоянном объеме. Вычислить общ ее возрастание энтро­
пии, учитывая, что мольная теплоемкость обоих газов
одинакова и равна
С у ( г ) = 12,55 дж /м оль-град.
25. Определить изменение энтропии 1 моль хлорида
иатрия при нагревании от 20 до 850° С, если известно,
что мольная теплоемкость твердого хлорида натрия с о ­
ставляет
С р(т) = 45,94 + 16,32- 10-^Г дж /м оль-град
и для ж идкого соединения
С р(ж ) = 66,53 дж/моль-град-,
геплота плавления 31,0 кдж1моль; температура плавле-
1ия 800° С.
26. Вычислить изменение энтропии при разделении
I моль воздуха при 1,013-10® н!м^ на чистые кислород и
1 3 0 T (принять состав воздуха 2 1 об. % кислорода и
^9 об. % азота).
27. Энтропия ж идкого этанола при 25° С равна
160,7 дж 1моль-град. Давление пара при этой температуре
равно 59,0 мм рт. ст., а теплота испарения равна
42,635 кдж1моль. Вычислить энтропию паров этанола при
1,013-10® н1м^ и 25° С.
28. Теплоемкость при 1,013-10® н/м^ для твердого маг­
ния в интервале температур от О до 560° С выражается
уравнением
Ср (т) = 22,3 10,64 - 10-зГ— 0,42 • 1 0®Г- 2 дж1 г-атом • град.
Определить изменение энтропии на 1 г-атом при увеличе­
нии температуры от 300 д о 800° К и при постоянном дав­
лении' 1,013-10® н1м^.
29. В термически изолированный сосуд, содержащ ий
5 кг воды при 30° С, вносят 1 кг снега, температура кото­
р о г о — 10° С. К ак возрастает энтропия в происходящем
процессе, если теплота плавления снега 333,3 дж!г, удель­
ная теплоемкость снега 2,008 дж 1г-град, а удельная теп­
лоемкость воды 4,184 дж 1г-град.
30. Рассчитать изменение энтропии при превращении
0,1 кг воды, взятой при 0 °С , в пар при 120° С. Удельная
теплота испарения воды при 100° С 2,255 кдж(г; удельная
теплоемкость жидкой воды 4,184 дж 1г-град, удельная теп­
лоемкость пара при постоянном давлении
19,958 дж 1г-град.

§ 13. ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ДИССОЦИАЦИИ
или КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ

1. В зято 42,0 г N2O4 в объем е 0,01835 при 50° С и
0,946-10® н/м^. N2O4 диссоциирует по уравнению
N2O4 ^ 2 NO2
Вычислить степень диссоциации и константу равновесия.
2. При 2400° К для реакции
Н г О ^ Ш + У г О г
lg /C p = —2,41. Н асколько надо повысить давление, чтобы
степень диссоциации водяного пара уменьшилась вдвое,
если вначале давление равнялось 0,507-10^ н/ж^?
3. При 49,7° С и 261,4 мм рт. ст. N2O4 диссоциирует
на 63% согласно уравнению
2 NO2 ^ N2O4
Определить под каким давлением степень диссоциации
при указанной температуре будет равна 50% .
4. В объеме 0,001 находится 0,99 г фосгена при
600° С. Общ ее давление равно 1,377-10® н1м^. Определить
степень диссоциации, константу равновесия Кс реакции
COCI2 ^ СО + CI2
и подсчитать, сколько грамм ов СО надо ввести в дан­
ный объем, чтобы степень диссоциации фосгена понизи­
лась до 1 0 ?/o'.
* Во всех задачах этой главы (кроме § 15) предполагается, что
газы подчиняются законам идеальных газов.
74
5. Если нагреть 1,518- мо ль иода, то пары его
займут объем 2,493-10 под давлением 0,581 • 10® н/м^
и при температуре 800° К. Определить константы равно­
весия (К с и /Ср) при диссоциации Ь по уравнению 2 1 ^ Ц .
6 . При 494° С и 0,99-10® м/ж^ двуокись азота диссоции­
рована на 56,5% но уравнению
2 N 0 + О2 2N0a
Определить давление, при котором степень диссоциации
равна 80% , и значения /Ср и K c -
Т. При 49,7° С и 261,4 мм рт. ст. N2O4 диссоциирует
на 63% согласно уравнению 2 N 0 2 4 =tN2 0 4 . Определить
константу равновесия /Ср, если а) парциальные давления
выражены в мм рт. ст., б) в ньютонах на в) рассчи­
тать значение К с для этой реакции.
8 . Константа равновесия реакции
PCla + C b ^ P C l s
при 500° К равна /Ср=2,961 -10^® (н1м^)~К Определить
степень диссоциации при этой температуре, если общ ее
давление равно 8,104-10® «/ж^.
9. Н авеска 0,99 г фосгена нагревйется до 600° С в со ­
суде объем ом 0,001 жз. Общ ее давление 1,377-10® н/ж^.
В результате термической диссоциации установилось
равновесие:
С О + CI2 ^ COGI2
Вычислить степень диссоциации, константу равновесия.
Л'р и давление, при котором степень диссоциации пони­
зится до 1 0 % .
10. Вычислить степень диссоциации аммиака при сле­
дую щ их условиях; а) 600° С и 10,13-10® н/ж^; б ) 600° С и
1 0 1 ,3 - 1 0® н/ж^, а такж е процентное содерж ание (в объ ­
емных процентах) аммиака в равновесной смеси, если
константа равновесия реакции
N H 3 ^ V 2 N 2 -f V 2H2
при 600° С равна /Ср = 669,7-10® н/м^. .
И . Вычислить степень диссоциации аммиака при
а) 4 0 0 °С и 10,13-10® н!м\ б) 4 0 0 °С и 101,3-10® н!м'^ и
процентное содерж ание (в объемных процентах) амми­
ака в равновесной смеси, если константа равновесия ре­
акции
N2 + 3 H 2 ^ 2 N H 3
при 400° С /Ср = 78,59 - 1 0 ®
75
1 2 . Н авеска 9,2 г N2O4 частично диссоциирует при
27°С и 1,013-10® н/ж^ и занимает объем 0,00295 ж®. Р а с­
считать степень термической диссоциации и константу
равновесия К с при этой температуре для системы
N2 0 4 4 =fc2 N 0 2 . Как надо изменить объем при той ж е тем ­
пературе и том ж е исходном количестве N2O4, чтобы сте­
пень диссоциации стала равной 4 0% ?
13. Константа равновесия для реакции
Р С 15 = РС1з + С1а
равна /С р= 0,255-10® /4 /^ 2 при 2 1 2 °С. Вычислить К с. Р ас­
считать степень диссоциации и общ ее давление смеси,
если 9,65 г PCI5 в объем е 0,00264 нагреты до 212° С.
14. При 49,7° С N2O4 диссоциирует, причем устанав­
ливается равновесие 2 N 0 2 =f*N2 0 4 . Рассчитать среднее
значение константы /Ср по следующим данным для о б ­
щ его давления (н/ж^): а) 0,663-10®; б) 0,348-10®;
в) 0,243-10®; и степени диссоциации а) 0,485; б) 0,620;
в) 0,680. П о среднему значению /Ср найти степень ди ссо­
циации при общ ем давлении 0,125-10® н/ж^, а такж е дав­
ление, при котором степень диссоциации равна 0,92.
15. При 49,7^ С и 261,4 мм рт. ст. N2O4 диссоциирует
на 63% согласно уравнению 2 Ы0 2 ^ Ы г 0 4 . Какова будет
степень диссоциации при той ж е температуре под давле­
нием 93,8 мм рт. ст.}
16. При 830° С и 1,013-10® н/ж2 степень диссоциации
сероводорода согласно уравнению
2 Н2 - f S2 ^ 2 H2S
равна 8,7% . Определить константу равновесия этой
реакции.
17. При 1500°К и 0,1013-10® н1м^ степень диссоциации
С О 2 по уравнению
2 С 0 + 0 2 ^ 2 СО2
равна 1,04-10“ ^ Определить коНстанту равновесия /Ср.
Рассчитать степень диссоциации СО2 под давлением
2 0 2 ,6 - 1 0 ® н/ж2, пренебрегая малыми значениями а по
сравнению с единицей в ( 1— а) и ( 1 + а / 2 ).
18. П ользуясь значением константы равновесия К р =
= 50 реакции
Иг - f I2 ^ 2HI
76
рассчитать, сколько молей водорода надо взять на каж ­
дый моль иода, чтобы Ь при 444° С превратился на 90%
в иодистый водород?
19. Для галоидов при 1000° К и 1,013-10® полу­
чены следующие значения степени термической диссоциа­
ции на свободные атомы: для СЬ ai = 3 ,5 -Ю” "*, для Вг2 а2 =
= 2,3-10-® и для I2 03 = 2,8-10-2. Рассчитать константы
равновесия для систем: 2 C l5^ C l 2, 2 В г:?*Бг2, К а­
кие выводы мож но сделать о прочности связей в моле­
кулах хлора, брома и иода?
20. При 727° С константа равновесия реакции
2S O 2 + 02^ 2 5 0 з
/Ср = 3,417-10-® (н/ж ^)-'. П од каким давлением степень
диссоциации SO3 составит 2 0% ? Какое потребуется дав­
ление для снижения степени диссоциации до 5 % ?
21. Константа равновесия реакции
PCls + C I a ^ P C ls
при 500 °К /Ср = 2,961-10-® (н/ж ^)-'. Определить, под ка­
ким давлением степень диссоциации при этой температу­
ре будет равна 1 0 % .
22. Закрытый сосуд заполняется при 1 7°С и 0,946Х
ХЮ® н/ж^ фосгеном (С О С Ь ). При этих условиях фосген
практически не диссоциирован. При нагревании до 500° С
давление повышается до 2,674-10® н/м^. Рассчитать сте­
пень диссоциации фосгена и константы равновесия Кр и
К с при 500° С для реакции
COCI2 ^ СО + CI2
23. При 444° С константа равновесия реакции
Нг + I2 ^ 2HI
/Ср = 50. Сколько молей Иг нужно добавить к 1 моль HI,
нтобы степень диссоциации стала равной 1 0 % ?
24. Ж елезо и С О 2 реагируют по уравнению
Fe (т) + СО2 (г) ^ FeO (т) + СО (г)
При 1000° К и 1,013-10® н/ж2 парциальное давление СО2
равно 0,66-10® н/ж2. Определить степень диссоциации СО2
согласно уравнению
2С02 ^ 2 С 0 + О2
при данной температуре и под давлением: а) 0,1013Х
77
X1Q5 н1м\ б) 1,013-105 н!м^- в) 10,13-105 н1м^. Парциаль­
ное давление кислорода над FeO при 1000° К равно
4,131-10->б н/ж2.
25. При 1000°К и 0,1013-10® водяной пар д и ссо­
циирует
2 H a -f 0 2 ^ 2 Н 2 0 (г)
и степень диссоциации ai = 5 ,5 6 -10~^. В тех ж е условиях
СОг диссоциирует
2 С 0 + . Ог 4^3= 2С 0г
и 02=5,31 - 10~^. Рассчитать по этим данным константу
равновесия реакции
С О + Н 2 0 (Г )^ С 0 2 + Н 2
и состав равновесной см еси при смешении равных объ ­
емов СО и НгО (г). Какой объемный процент На и СО2
будет в равновесии с 20 об. % СО и 15 об. % Н 2О?
26. Рассчитать Кр при 727° К для реакции
S 0 2 -| -N 0 2 4=!=S03 + N 0
если при данной температуре для реакции
2 S0 2 - f О2 ^ 2 5 0 з /Ср = 3,417-10-® {н/м^)~\
а для реакции
2 N 0 - f О2 2 NO2 Кр = 5,926 -10-^ (н/м^)
27. При 1000° К и 1,013-10® н1м^ для реакции
Fe (т) + Н2О (г) ^ FeO (т) - f Н2 (г)
парциальное давление водорода 0,652-10® н/м^. При этой
ж е температуре для реакции
- 2 Р е О (т )ч ::г :2 Р е (т ) + 0 2 ( г ) ро^ = 4,21 • 10-^® «/ж ^ .
Определить константу равновесия реакции
2 Н 2 (г ) + 0 2 ^ 2 На0 (г )
и рассчитать степень термической диссоциации водяного
пара при общ ем давлении: а) 0,1013-105 н/ж^; б) 1,013Х
X 10^ н/м^; в) 10,13-105
28. При 900° К и 1,013-105 н/м^ для реакции
2 Н 2 + 0 2 =ё^2 Н г 0 (г )
П
0=3,24-10-® . При той же температуре для реакции
H2 -i-C l2 ^ 2 H C l(r)
/Ср = 2 ,5 2 -10” . Определить константу равновесия реакции
ФНС1 (г) + 0 2 ^ 2 Н2О (г) + 2С1г
29. При 1000° К и 1,013-105 для реакции
FeO (т) + СО (г) ^ Fe (т) + СО2 (г)
^ парциальное давление СО равно 0,353-105 „ / ^ 2
Константа равновесия /Ср реакции
2 С 0 + 02=?*: 2 СО2
при той же температуре ра®на 8 ,4 4 3 -10'5 {н1м^)~К Р а с­
считать /Ср для реакции
2 F e O (T )^ 2 F e(T ) + 02(r)'
30. При 1500° К степени диссоциации водяного пара
по реакции
Н 2 0 ( г ) ^ Н 2 + ‘ / 2 0 2
и двуокиси углерода по реакции
С 0 г : ^ С О + 7 2 Оз
соответственно равны 2 -2 1 -10~^'и 4 ,8 -10~^. Рассчитать
константу равновесия реакции
C 0 + H 2 0 ( r ) ^ C 0 2 -fH 2
этой температуре.

§ 14. ВЫЧИСЛЕНИЕ СОСТАВА РАВНОВЕСНОЙ СМЕСИ ГАЗОВ

1. Из смеси, содерж ащ ей 1 моль азота и 3 моль в о ­
дорода, в состоянии равновесия при давлении 10,13Х
ХЮ® н/м^ образуетсся 0,5 моль аммиака. Вычислить Кр
для реакции
N 2 + ЗН з 2 М Н з
Чему равен выход аммиака (в объемных процентах)?
2. При изучении реакции
H 2 -h h ^ 2HI
при 440° С нагревалось различное число молей водорода
и иода и определялось число молей иодистого водорода
в состоянии равновесия.
Взято водо-
рода« моль '
Взято иода,
моль
Получено иодисто­
го водорода, моль
2,94 8 , 1 0 5.64
5,20 7,94 9,40
14.44 8 , 1 2 14,93
П о приведенным данным рассчитать константы рав­
новесия, а по среднему значению константы найти, сколь­
ко молей иодистого водорода долж но образоваться при
нагревании 27,58 моль водорода и 8,02 моль иода.
3. Константа равновесия для реакции
N2 + Ог ^ 2 N 0
при 2673° К равна 0,0035. Какой выход N 0 получится
при этой температуре: а) из воздуха; б ) из смеси
40 об. % О2 и 60 об. % N2: в) из см еси 80 об. % О2 и
20 об. % N2?
4. Константа равновесия реакции
SO 2 + CI2 ^ SO2CI2
при 102° с /Сс = 13,35 {кмоль1м^)-\ Какова будет кон­
центрация S O 2CI2 при равновесии, если исходные кон­
центрации SO2 и CI2 имеют следующие значения:
82
а) Csoj = Ccij = 1 KMOAbjM^;
б) Csos = Cci, = 2 KMOAbjM^;
e ) Csoa = 1 KMOAbjM\ a Cci^ = 2 кмоль1м^’>
5. Вычислить константу равновесия для реакции
С ( т ) + С 0 2 ^ 2С 0
по следующ им данным:
Общее давлевие
при 1000°С, н/м‘
Содержание
смеси,
в равновесной
об. %
со. СО
1 0 ,8 4 .1 0 5 7 . 5 9 2 , 5
2 0 ,2 6 - 1 0 5 1 2 ,5 8 7 , 5
3 0 .3 9 - 1 0 5 1 7 ,0 8 3 , 0
Рассчитать содерж ание (объемные проценты) СО2 и
СО в равновесной смеси при 47,21 • 10® и 1000° С.
6 . Твердый N H 4 C I при 11° С имеет давление насыщен­
ных паров, равное 0,303-10® н1м^. Пар N H 4 C I при 1 Г С
практически полностью диссоциирован на аммиак и циа­
нистый водород. Ч ему будет равно парциальное давле­
ние HCN, если твердый N H 4 C N будет возгоняться при
11° С в закрытом сосуде с аммиаком, начальное давле­
ние которого 0,430-10® н/л£2? Каково будет общ ее давле­
ние в сосуде? Сколько граммов N H 4 C I возгонится, если
объем сосуда 0 ,0 0 1 м^}
7. При смешении 1 моль уксусной кислоты и 1 моль
этанола протекает реакция (в растворе)
С Н з С О О Н - f С 2 Н 5 О Н ^ С Н 3 С О О С 2 Н 5 + Н 2 О
При достижении равновесия в реакционной смеси нахо­
дятся по 1/3 моль кислоты и спирта и по 2/3 моль эфира
и воды. Какое количество эфира будет в реакционной
смеси при равновесии, если смеш ать: а) 1 моль кислоты
и 2 моль спирта; б) 1 моль кислоты,^ 1 моль спирта и
1 моль воды; в) 1 моль эфира и 3 моль воды; г) 1 'моль
кислоты, 1 моль спирта, 1 моль воды и 1 моль эфира?
8 . Для реакции
С 0 + Н 2 0 = ё * : Н 2 + С 0 2
/Ср=1 при 930° к . Рассчитать процентный состав исход-
83
ной смеси СО и Н 2О, чтобы при той же температуре рав­
новесная смесь содерж ала по 2 0 об. % С О2 и Нг.
9. Для реакции
H 2 + l 2 ^ 2 H I
при 444° с /Ср = 50; 1 моль HI нагревается до 444° С.
Сколько молей HI при этом разложится?- Чему будет
равна степень диссоциации?
10. Для реакции
2 С 0 ^ С 0 г + С (т )'
при 1000° К /С р=0,587-10-5 {н/м^)~К Н екоторое количест­
во двуокиси углерода, занимающее объем 1 при 27° С и
1,013-105 н1м^, пропускается при 1000°К над углем. К а­
кой объем будет занимать равновесная смесь газов, если
давление остается неизменным, и какой будет ее про­
центный состав?
11. Для реакции
С 0 + Н 2 0 ( г ) ^ С 0 2 + Нг
при 930° к /Ср=1,0. Смесь, состоящ ая из 20 об. % СО и
80 об. % Н 2О, нагревается до 930° К. Определить равно­
весный состав смеси.
12. При нагревании стехиометрической смеси метана
и водяного пара до 1100°К и при 1,013-10® н/м^ в равно­
весной смеси
СН4 + Н 2 0 ^ С 0 + ЗН 2
содерж ится 72,43% Нг. Определить константу равнове­
сия этой реакции.
13. Смесь, начальный состав которой 4,9 моль НС1 и
5,1 моль О2, реагирует при 480° С. Равновесное давление
равно 723 мм рт. ст., а степень превращения НС1 состав­
ляет 76% . Определить константу равновесия /Ср для ре­
акции
4НС1 + 0 2 ^ 2НгО + CI2
14. Газовая смесь состава: 45 о б .% СО, 35 об.% Н2 и
20 об. % Н2О нагревается до 1400° С. Рассчитать равно­
весный состав смеси газов
C 0 z + H 2 ^ C 0 - f Н 2 0 (г)
если константа равновесия при этой температуре рав­
на 2 ,2 1 .
84
15. Для реакции
Н2 - f CI2 ^ 2НС1
при некоторой температуре /Ср=1. Определить состав (в
объемных процентах) равновесной реакционной смеси,
полученной из 2 л Нг и 3 л СЬ.
16. При получении водорода взаимодействием окиси
углерода с водяным паром
C 0 - f H 2 0 ( r ) ^ C 0 2 - f На
при 1000° к /Ср=1,37. Вычислить равновесное количество
водорода, если исходная смесь содерж ит 0,4 моль окиси
углерода и 0 ,6 моль паров воды.
17. Вычислить при 1000° К и 20,26-10® н1м^ Кр и К с
реакции образования метана
2 C 0 - f 2 Н 2 ^ С Н 4 + С02
если равновесная см есь газов содерж ит 22,2 об.% C H 4 ,
31,8 об. % СО2, 25,8 об. % Нг и 20,2 об. % С 0 .
18. Вычислить равновесный вы ход СО для реакции
С (koikc) СО2 ^ 2 С б
при 800° С и 1,013-10® н1м^, если /< р = 6,683-10® н/ж^.
. 19. При 550° С и 1,013-10® н1м^ из 1 моль СО и 1 моль
С 1г к моменту достижения равновесия образуется
0 ,2 моль фосгена. Определить Кр и К с реакции
CO + C l2 ^ C O C l 2
20. Для реакции
Нг + I2 = 2HI
при 440° С /Ср = 50. Сколько молей HI получится, если
нагреть до этой температуры 1,27 г иода и 0,02 г водоро­
да? Чему будут равны парциальные давления всех газов,
если объем равновесной смеси равен 0 ,0 0 1 ж®?
2 1 . Газовая смесь, состоящ ая из равных объем ов НС1
и Ог, реагирует при 800° К. После наступления равновесия
в равновесной смеси содерж ится 18,66 об. % СЬ и давле­
ние равно 1,013-10® н/м^. Определить константу равнове­
сия реакции
4НС1Н-0г=Р^:.2С12+Н20
22. В реакционную трубку с катализатором со ск оро­
стью 5 л/ч поступает смесь SO2 и О2 при 20° С и
85
1,013-10® «/^2. Смесь содерж ит 10 об.% SO2. В трубке
образуется SO3 по уравнению реакции
2S O 2 + О 2 4=^ 2 5 0 з
и устанавливается равновесие. Равновесная смесь газов,
выходящая из трубки, пропускается через раствор ВаСЬ,
где за 2 ч осаж дается 5,58 г B aS0 4 . Определить констан­
ту равновесия /Ср этой реакции при данной температуре.
23. Углерод взаимодействует с СО2 по уравнению
С (гр аф ) + С 0 2 =рь2 С0
В состоянии равновесия при 9 0 0 °К и 1,013-10® н\м^ газо­
вая фаза содерж ит 35,28 об. % СО. Определить /Ср и со ­
держание (в объемных процентах) СО в равновесной
смеси под общ им давлением 10,13-10® н1м^.
24. П од давлением 1,013-10® н/м^ и при 1000°К кон­
станта равновесия /Ср реакции
С (граф) + СО2 ^ 2 С 0
равна 1,886-10® н/м^. Определить состав газовой фазы в
состоянии равновесия.
25. В реакционный сосуд введены 1 моль Нг и 1 моль
ЗЬгЗз и нагреты до 713° К. Константа равновесия Кр
реакции
SbzSs (т) + ЗН2 ^ 2Sb (т) - f 3 H2S
равна 0,429. Определить, сколько молей сурьмы образу­
ется и сколько молей водорода израсходуется по этой
реакции в состоянии равновесия.
26. Для реакции
С О -Ь H 2 0 (r)= e ^ C 0 2 -f Н2
при 800° К /Ср=4,12. Смесь, состоящ ую из 20 вес. %
СО и 80% ' вес. % Н гО ^нагревают до 800° К. Определить
равновесный состав смеси и выход водорода, если был
взят 1 кг водяного пара.
27. Из смеси стехиометрических количеств водорода и
азота, заключенной в сосуд емкостью 0,001 при 400° С,
образуется 0,0385 моль NH3. Вычислить константу равно­
весия К с и Кр реакции
ЗН г- f N 2=e^ 2 N H s
28. Определить равновесный состав смеси для реакции
C O - f Н 2 0 (Г )^ С 0 2 + Н2
86
если известно, что при 930,5° К /Ср= I, а до начала реак­
ции были смешаны 3 моль СО и 4 моль Н 2О.
29. Рассчитать количество кислорода (в объемных
процентах), которое содерж ится в реакционной равновес­
ной смеси для реакции
N2 - f О2 =^3: 2 N 0
если при 2400° С /Ср=0,0035, а азот и кислород были взя­
ты в эквимолекулярном соотношении.
30. Для реакции
С 2 Н 5 О Н (ж ) -f С Н 3 С О О Н (ж ) =
= СНзСООС2Н5 (ж ) + Н2 0 (ж )
п р и 2 5 ° С /С = 4 . Определить выход эфира, если взять
100 г спирта и 20 г уксусной кислоты. Считать раствор
идеальным.

 

Категория: Химия | Добавил: Админ (17.03.2016)
Просмотров: | Теги: Картушинская | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar