Тема №5778 Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 2) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии Картушинская (Часть 2), 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

§ 17. РАСЧЕТЫ ПО УРАВНЕНИШ ИЗОБАРЫ
И ИЗОХОРЫ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

1. Для реакции
2С0г ^ 2 С 0 + 02
/Ср = 4,033 • 10“ '® н!м^ при 1000° К. Вычислить константу
равновесия этой реакции при 2 0 0 0 ° К, если среднее зна­
чение теплового эффекта Qp = 561,3 кдж1моль.
2 . Давление диссоциации H g C l N H a равно 4693,2 н/м^
при 167° с и 8826,4 при 185° С. Определить среднее
значение теплового эффекта реакции
H g C I N H a 5:3= H g C l + N H s
3. ТеплавЪй эффект реакции
Р С 1 5 ^ Р С 1 з + С 1 2
в температурном интервале от 475 до 575° К равен
91546,0 дж. Степень диссоциации РС Ь при 475° К и
1,013-10® н1м^ равна 0,428. Определить степень диссоциа­
ции PCI5 при 575° К и 2,026-10® н1м^.
108
4. Давление диссоциации РЬО при 600° К равно
9,52 5-10“ 2® н1м^, а при температуре 800° К — 2,33 х
Х Ю -'® н1м^. Определить температуру, при которой РЬО
будет разлагаться на воздухе.
5. Давление диссоциации СаСОз при температуре
1150° К равно 0,669-10® н1м^. Теплота диссоциации
167 360 дж/моль. Определить температуру, при которой
давление диссоциации СаСОз равно 1,013-10® н/м^.
6 . При нагревании СО2 под давлением 1,013-10® н/м^
д о 1400° К обнаруж ивается термическая диссоциация на
1,5-10“ ^%, а при температуре 1498° К и том же давле­
н и и — на 4,7-10"^% . При этом устанавливается равно­
весие
2 С 0 + 0 2 ^ 2 СО2
Определить тепловой эффект реакции в этом темпе­
ратурном интервале и степень диссоциации СО2 при
1478° К и 1,013-10® н/ж2.
7. Йодистый водород диссоциирует при нагревании
до температуры 280°С на 17,8%, а при нагревании
до 520° С — на 24,48%- Определить степень диссоциации
при нагревании до 300° С.
8 . При диссоциации N2O4 устанавливается равновесие
2 N 0 2 ^ N2O4
При нагревании 9,2 г N2O4 до 27° С под давлением
1,013-10® н1м^ газ занимает объем 0,00295 м^, дальней­
шее нагревание до 110° С приводит к расширению объема
до 0,00607 ж®. Рассчитать степень термической диссоциа­
ции при 27 и 1 1 0 ° С, константы равновесия Kc.i и К с ,2
при этих температурах и среднее значение теплового эф ­
фекта в указанном температурном интервале.
9. Определить тепловой эффект реакции диссоциации
магнезита
M g C 0 3 ^ M gO + СО2
если упругость диссоциации при 490° С равна
59,0 мм рт. ст., а при температуре 540° С — 747 мм рт. ст.
10. При нагревании пятихлористого фосфора уста­
навливается равновесие
Р С 1з ( г ) + С 12( г ) ^ Р С 15(г)
При 200° С и 1,013-10® н1м^ все компоненты находятся в
газовой фазе и степень термической диссоциации PCI5
109
равна 48,5%. Под тем же давлением при 250°С пяти­
хлористый фосфор диссоциирует на 80%. Вычислить
средний тепловой эффект реакции в данном интервале
температур и степень термической диссоциации при 225°
и 5,065-105 н/ж2.
11. Для реакции
CO + C l2 ^ C O C l2 (r)
при 1,013-10^ н1м^ и 300° С 0 = 3,9%, а при 500° С и том
ж е давлении а = 55% . Рассчитать средний тепловой эф­
фект реакции в указанном температурном интерва­
ле и степень термической диссоциации при 400° С
и 1,013-105 н/ж2.
12. При умеренном нагревании кристаллогидрата
FeS0 4 -7H20 устанавливается равновесие
FeSOi - 7 Н2О (т) FeSOi • 6 Н2О (г) + Н2О (г)
При 45,43® С давление водяного пара над кристаллогид­
ратом равно 76,79 мм рт. ст., а при температуре 25° С—
14,55 мм рт. ст. Чему будет равно равновесное давление
пара над кристаллогидратом при 10° С?
13. При нагревании кристаллогидрата ZnS0 4 -7 H2 0
устанавливается равновесие
ZnSOi - 7 Н2О (т) ^ ZnSOi • 6 Н2О (т) + Н2О (г)
При 283° К давление водяного пара над кристаллогид­
ратом равно 4,86 мм рт. ст., а при 348° К — 220 мм рт. ст.
Определить средний тепловой эффект реакции в данном
интервале температур и константу равновесия данной
системы при 300° К.
14. Д ля ранновесия
Рез0 4 (т) 4- 4С 0 (г) ^ 3Fe (т) + 4 СО2 (г)
при 109Г К /Ср = 2,49, а при 1312° К /Ср=4,5. Чему равен
тепловой эффект процесса восстановления Рез0 4 ? При
какой температуре /Ср = 5 ,4 ?
15. Вычислить константу равновесия реакции
2 5 0 г -f Oz ^ 2 SO3 ~ 188,5 кдж
при 1000° К, если при 900° К /Ср=2,3-10-7 {н/м ^)-\
16. Теплоты сгорания водорода и окиси углерода со­
ответственно равны —241,8 и —283,0 кдж. Определить
состав водяного газа, образовавшегося из равных объ­
емов водяного пара и окиси углерода по уравнению ре-
110
акции
при 600° с, если при 1000° С /Ср=1,39.
■ 17. Для реакции
H2 + l 2 =f*2 HI
при 360° с /(р=61,6, а при 445° С Кр=41,7. Сравнить
среднее значение теплового эффекта с нормальным срод­
ством при 445° С. Найти изменение энтропии.
18. Для реакции
N2 + ЗН2 2 NH3
при 893° К /(р=7,109-10-’б, а при 973° К Кр=2,103Х
ХЮ~'® н1м^. Определить тепловой эффект реакции в
данном температурном интервале и вычислить констан­
ту равновесия при 933° К.
19. Определить температуру разложения известняка
при давлении 1,013-10^ н!м^, если давление диссоциации
при 900° С равно 992 мм рт. ст., а тепловой эффект ре­
акции при постоянном давлении равен 165,0 кдж1моль.
20. В реакционном сосуде находится по 1 моль СО и
Н2О. Определить состав смеси в момент равновесия ре­
акции при 800° К, если при 1278°К /Ср=1,62. Средний теп­
ловой эффект реакции
Н20 + С 0 ^ С 0 а + Н2
•в этом температурном интервале равен 41,84 кдж!моль.
21. Определить тепловой эффект реакции
2 С 0 + 0 г ^ 2С0г
считая его постоянным в пределах температур 2 0 0 0 —
2500° К, если известны константы равновесия этой реак­
ции /Ср 1 = 3,91 • 10“® мУн при 2000° К и Кр2—2,22Х
Х Ю -'0ж 2/«при2100°К .
22. Теплота образования МП3О4 из элементов равна
—1407,9 кдж. Определить температуру, при которой ок­
сид разложится на элементы при нагревании на воздухе.
Давление диссоциации МП3О 4 при 450° С равно 6,655Х
ХЮ-з® мм рт. ст.
23. Ж елезо и водяной пар реагируют по уравнению
Fe (т)-Ь Н2О (г) F eQ (T )-f На (г)
Температура реакции 1025° С, давление 1,013-105 н/м^.
111
H 2 0 - | - C 0 ^ C 0 2 - f Нг
при установлении равновесия парциальное давление во­
дорода 427 мм рт. ст., а парциальное давление паров
воды 333 мм рт. ст. При температуре реакции 900° С
Рнг = 450 мм рт. ст., рн2О = 310 мм рт. ст. Рассчитать сред­
ний тепловой эффект реакции в этом интервале темпе­
ратур.
. 24. Д ля реакции сульфирования
2AgCl (т) + H2S (г) ^ Ag2S (т) - f 2НС1 (г)
при 230° С Кр = \ , т - \ 0 ^ н!м^, а при 419° С К р=117,8Х
ХЮ® н1м^. Определить тепловой эффект в данном интер­
вале температур и константу равновесия при 280° С.
25. Степень диссоциации PCI5 при 200°С и 1,013Х
X 10® н/ж2 равна 0,485, а при 250° С и том же давлении —
0,8. Рассчитать среднее значение теплового эффекта ре­
акции
при
Р С 1з + CI2 ^ PCI5
_ Р = const и у = const и при 200—250° С.
26. Д ля реакции
C ( T ) - f 2 Н 2 ( г ) ^ С Н 4 ( ' г )
при 700°С /Ср = 0,1924-10-5 j j 750°с 7(р=0,1159-10-«. Вы­
числить средний тепловой эффект реакции в этом интер­
вале температур.
27. При 96° С давление диссоциации LiCl-NHs (т)
равно 367 мм рт. ст., а при 109,2° — 646 мм рт. ст. Р ас­
считать средний тепловой эффект реакции
LiCI • NH3 (т) ^ LiCl (г) -f- NH3 (г)
в этом температурном интервале и при постоянном дав­
лении.
28. о-Толуидиновая кислота в бензольном растворе
ассоциирует в димер. Определить тепловой эффект реак­
ции образования димера, если при 32,6° С /Ср=3,38-10“^
а при 56,5° С Кр=9,27-10~^. Определить константу рав­
новесия реакции образования димера при 43,4° С.
29. Давление пара над системой CuS0 4 -5 H2 0 -j-
-fC uS0 4 -3H20 при 30,2° С равно 10,9 мм рт. ст., а при
26,3° С — 8,074 мм рт. ст. Рассчитать тепловой эффект
реакции
C uSO i. ЗН2О (т) + 2НгО (г) ^ CuSOi • 5 Н2О (т)
1 1 2
30 . Для реакции
CrCl2 (T)-f Н2 ( г ) ^ С г ( т ) + 2НС1(г)
при 677° С /Ср = 6,702 н/лг2 и при 772° С ^(р=56,07 н/м^.
Определить константу равновесия при 806° С

§ 21. ТЕРМОДИНАМИКА АГРЕГАТНЫХ ПЕРЕХОДОВ

 

1. При нагревании ромбическая сера переходит в
моноклиническую, при этом изменение объема составля­
ет 0,0000138 м^/кг. Температура перехода при давлении
1,0133-10® н!м^ 96,7° С, а ее изменение с давлением опре­
деляется коэффициентом
d T /d P = 3,2567-10-7 град-м^!н.
Определить теплоту перехода. Результат расчета сопоста­
вить с величиной, найденной по теплотам сгорания ромби­
ческой и моноклинической серы, которые соответственно
равны —296,813 и —297,148 кдж1 г-атом.
2. Зависимость температуры плавления нафталина -от
давления выражается уравнением
tun = 80,1 + 0,0371 - lO-sp - 186,99 - lO-is^’z
(давление выражено в н/м^).
Рассчитать изменение энтальпии при плавлении, если
изменение объема 145,8 см^1кг при давлении
1,0133-10® н1м^. Результат сопоставить с эксперименталь­
ным значением А Я = 149,8 дж[г.
3. Определить теплоту плавления метана при 90,67° К,
если зависимость температуры плавления метана от дав­
ления в интервале 101,33-^20 266 кн1м^ выражается урав­
нением
Гпл = 90,667 - f 2 ,6 -10-’’Р - 6,147- 10-‘«Р2.
Изменение объема при плавлении составляет
2,69 см^1моль.
4. Определить приращение объема при расплавлении
10 кг олова, если теплота плавления его равна
59,413 дж/г, температура плавления 232° С, плотность
твердого олова, 7,18 г1см^, d7’/c?P = 3,2567-10“® град-мУн.
130
5. Температура плавления анетола С10Н 12О 21,5° С, а
изменение энтальпии при плавлении 108 дж/г. Изменение
объема при плавлении составляет 79,3 см^1кг (при
74,9842-105 н /^ 2 ) Рассчитать примерное давление, при
котором температура плавления будет равна 100° С, при­
нять dPldT и ДЯ постоянными. Опытная величина давле­
ния 410386,5 кн/м^.
6. Плотность кипящего этана и его насыщенного пара
при нормальной температуре кипения —88,6° С соответ­
ственно равны 0,546 и 0,00206 г/см^. Вычислить теплоту
парообразования при —88,6° С, если зависимость давле­
ния насыщенного пара этана от температуры выражается
уравнением
661,088
Р(мм\ —^ 6,81082 —----------------- .
0,0 и 256,504 + /
Результаты расчета сравнить со справочной величиной
ДЯ = 1470,26 ± 16,736 кдж!моль.
7. Определить удельный объем жидкого олова при
нормальной температуре плавления 232° С, если удельная
теплота плавления его равна 59,413 дж1г, плотность твер­
дого олова 7,18 dTldP = 3,2567■ 10-® град-м^1н.
8. Определить расход теплоты в процессе изобарного
нагревания 1 кг гексана от 20 до 100° С. Принять, что теп­
лоемкость гексана не зависит от давления. Для расчета
воспользоваться следующими данными:
Ср = 2,0732 -f 3,9171 • 10~4 дж/г]
Ср = 1,2255- f 4,5693-10-3/ дж/г-,
1322,65
lg P = 7,1584 ■ мм рт. ст.
240,40 + 1
9. Для зависимости АЯпар метанола от температуры
предложено уравнение
ДЯпар/7’ = 1115,873 - 173,636 In Т дж /лоль ■ град.
Насколько повысится температура кипения при увеличе­
нии давления на 1 мм рт. ст. при нормальной температу­
ре кипения 64,7° С.
10. Скрытая теплота плавления нафталина при нор­
мальной температуре плавления 79,9° С равна
б* 131
149,034 дж!г, разность удельных объемов в жидком и
твердом состоянии — 0,146-10~^ м^1кг. Вычислить измене­
ние температуры плавления при изменении давления на
1 н1м^ и сравнить с экспериментально найденной величи­
ной 0,0352-10-® град-м^/н.
11. Плотности жидкого и твердого висмута при темпе­
ратуре плавления 2 7 Г С соответственно равны 10 005 и
9637 кг1м^. Атомная скрытая теплота плавления
10878.4 кдж1кг-атом. При какой температуре висмут пла­
вится под давлением 50,665-10® н/м^'?
12. Скрытая теплота плавления воска при 52,7° С и
1,0133-10® н1м^ 147,904 кдж1кг, прирост удельного объема
при плавлении составляет 0,125-10-^ м^!кг. Определить
температуру плавления под давлением 10,133-10® н1м^.
13. Плотности жидкого и твердого висмута при темпе­
ратуре плавления 271° С соответственно равны 10 005 и
9637 кг!м^. Атомная скрытая теплота плавления равна
10878.4 кдж1кг-атом. При какой температуре висмут пла­
вится под давлением 101,33-10® н/м^?
14. Скрытая теплота плавления воска при 52,7° С и
давлении 1,0133-10® равна 147,904 К(?ж/«:г. Прирост
удельного объема при плавлении составляет
0,125-10-® м^1кг. Определить температуру плавления под
давлением 20,266-10® н1м^.
15. Плотности жидкого и твердого висмута при темпе­
ратуре плавления 27Г С соответственно равны 10 005 и
9637 кг1м^. Атомная скрытая теплота плавления равна
10878.4 кдж1кг-атом. При какой температуре висмут пла­
вится под давлением 203,6733-10® н!м^?
16. Температура превращения ромбической серы в
моноклиническую под давлением 1,0133-10® н/л^ 95,6° С,
теплота превращения 13,054 кдж1кг, dPldT=
= 0,0394-10“® град-м^1н. Вычислить разность удельных
объемов ромбической и моноклинической серы.
17. Превращение NH4NO3 при 32° С ромбической в
ромбоэдрическую форму сопровождается поглощением
21.004 кдж1кг, плотность при этом уменьшается с
1,72-10® до 1,66-10® кг/м^. Рассчитать dTjdP {град-м^1н)
и температуру превращения при давлении 10® кг1м^.
18. Давление паров воды при 99,5° С равно
746,52 мм рт. ст. при 100,5° С — 773,69 мм рт. ст. Удель­
ный объем насыщенного пара при 100° С составляет
1,658 м^1кг. Какова теплота испарения при 100° С. Плот­
ность жидкой воды при 100° С принять равной 1,10®/сг/ж®.
132
19. Температура плавления бензола 5,6° С, разность
удельных объемов в жидком и твердом состоянии соо.т-
вётствует 1,301 • 10“® м^1кг. Найти изменение температуры
плавления при увеличении давления до 101,33-10® «/ж^.
Скрытая теплота плавления 128,031 кдж1кг.
20. Температура плавления нафталина в зависимости
от давления {н/м'^) выражается уравнением
t = 79,8 + 0,0368- 10-®Р + 1,85- 10-1вР2,
разность удельных объемов в жидком и твердом состоя­
нии равна 0,146-10-® м^!кг. Рассчитать скрытую теплоту
плавления при 50,665-10® н/л!®.
21. Плотности жидкого и твердого висмута при тем­
пературе плавления 2 7 Г С соответственно равны 10005 и
9637 кг/ж®. Атомная скрытая теплота плавления
10878,4 кдж1кг-атом. При какой температуре висмут пла­
вится под давлением 506,65-10® н1м^7
22. Скрытая теплота плавления воска при 52,7° С и
1.0133-10® н1м^ равна 147,904 кдж/кг, прирост удельного
объема при плавлении составляет 0,125-10-® лг®//сг. Рас­
считать температуру плавления под давлением
50,665-10® н/ж2.
23. Зависимость температуры плавления олова от
давления (н/м^) описывается выражением
^пл = 231,8 + 0 ,3 2 5 7 -10-^Я,
теплота плавления олова 58,785 кдж1кг, плотность жид­
кого олова при температуре плавления под давлением
1.0133-10® 6,988-10®/сг/ж®. Определить плотность
твердого олова при этих условиях.
24. Плотность CeHsCl при температуре кипения 132°,С
для жидкости 0,9814-10® /сг/ж®, для насыщенного пара
0,00359-10® кг/ж®, dP/rfr для этой температуры равна
20,5 мм рт. ст.1град. Вычислить теплоту испарения при
температуре кипения.
25. Теплота испарения воды при температуре кипения
под давлением 1,0133-10® н/ж^ равна 2255,176 кдж1кг.
Найти изменение давления пара при увеличении темпера­
туры на 1° вблизи температуры кипения под атмосфер­
ным давлением.
26. Плотность твердого и жидкого железа при темпе­
ратуре плавления соответственно равна 7,868-10® и
6,88-10® кг/ж®. Изменение температуры плавления при
повышении давления на 1 н/ж^ равно 1,214-10-^ грай X
133
Хм'^/н. Температура плавления железа 1535° С. Опреде­
лить теплоту плавления железа.
27. Удельный объем I кг жидкого CeHsCl при темпе­
ратуре кипения 132° С равен 1,019-10-3 d P /d r
этой температуры 2,736-Ю^ н!м^град. Теплота испарения
при этой температуре кипения 307,231 кдж1кг. Опреде­
лить плотность насыщенного пара. .
28. Изменение давления пара воды при увеличении
температуры на 1° вблизи температуры кипения под ат­
мосферным давлением равно 0,0347-10® я/л!^-град. Вы­
числить теплоту испарения воды при 100° С и
1,0133-105 н1мК
29. Разность удельных объемов ромбической и моно-
клинической серы равна 0,1395-Ю"® м^1кг. Температура
превращения ромбической серы в моноклиническую под
давлением 1,0133-10^ равна 368,6°К, dTldP =
= 0 , 0 3 9 5 - град-m^Ih. Определить мольную теплоту
превращения.
30. Скрытая теплота плавления нафталина при тем­
пературе плавления 352,9° К А Я = 19079,04 кдж1кмоль.
Изменение температуры плавления npjj увеличении, дав­
ления на 1 н1м^ d ljd P = 0,0346-10-^ град-м^/н. Опреде­
лить разность удельных объемов в жидком и твердом со­
стоянии.

§ 22. ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ КЛАПЕЙРОНА — КЛАУЗИУСА
К ПРОЦЕССАМ ИСПАРЕНИЯ И ВОЗГОНКИ

 

1. Нормальная температура кипения иода 185° С, теп­
лота пардобразования АЯцар= 164,013 дж!г. До какой
примерно температуры следует нагреть иод в аппарате,
в котором поддерживается давление 100 мм рт. ст. чтобы
обеспечить его перегонку?
2. Под каким давлением будет кипеть диэтиламин
при 20° С, если нормальная температура кипения 58° С,
а теплота парообразования 27844,52 дж1моль.
3. Температура кипения жидкого метанола при
200 мм рт. ст. равна 34,7° С, а при давлении
400 мм рт. сг. — 49,9° С. Вычислить температуру кипения
под нормальным давлением.
4. Давление паров кристаллического ацетилена при
132° К равно 1,7 мм рт. ст., а при 153° К —
27,6 мм рт. ст. Рассчитать мольную теплоту плавления
ацетилена, если удельная теплота парообразования его
составляет 828,014 дж!г.
135
5. Какой объем воздуха необходимо пропустить через
сероуглерод при 720 мм рт. ст. и 40° С для извлечения
30 г его, если теплота парообразования при нормальной
температуре кипения 46,5° С равна 355,765 дж1г.
6 . Давление пара теллура при 671 и 578° С соответ­
ственно равно 1,885-10® и 4,459-1 0 ^ н/ж^. Определить
среднее значение молекулярной теплоты испарения в
этом температурном интервале.
7. Давление пара ВС1з при 10 и 20° С соответственно
равно 562,9 и 807,5 мм рт. ст. Какова молекулярная те­
плота испарения BCI3?
8 . Давление пара этанола при 70 и 80° С соответст­
венно равно 540,9 и 811,8 мм рт. ст. Рассчитать удельную
теплоту испарения.
9. Давление пара бензола при 20 и 30° С соответст­
венно равно 75 и 118 мм рт. ст. Рассчитать молекулярную
теплоту испарения.
1 0 . Давление пара BCI3 при 10° С равно 562,9 мм. Мо­
лекулярная теплота испарения ВСЦ 24886,432 кдж1кмоль.
При какой температуре BCI3 закипит под атмосферным
давлением?
11. Температура кипения бутанола под давлением
1,0133-10® н1м^ 117,8° С и теплота испарения
591,199 кдж]кг. Какая температура кипения бутанола
при давлении 750 мм рт. ст.?
12. Теплота испарения диэтилового эфира
360.242 кдж1кг при температуре кипения 34,66° С под
давлением 760 мм рт. ст. Вычислить температуру кипения
при 740 мм рт. ст.
13. Удельная теплота испарения диэтилового эфира
360.242 кдж1кг при температуре кипения 34,66° С под дав­
лением 760 мм рт. ст. Определить давление пара при
36,50° С.
14. Давление пара CCI4 621,15 мм рт. ст. при 70 и
843,29 мм рт. ст. при 80° С. Рассчитать теплоту испарения
для 1 моль CCI4.
15. Давление этиламина при температуре —22,9 и
— 13,9° С соответственно равно 111,2 и 183,0 мм рт. ст.
Определить теплоту испарения в этом температурном ин­
тервале.
16. Давление пара четыреххлористого углерода
621,15 мм рт. ст. при 70° С, теплота испарения 1 кмоль
CCI4 30781,688 кдж1кмоль. Рассчитать нормальную тем­
пературу кипения.
136
17. Давление пара этиламина при — 13,9 и —5,6° С
соответственно равно 183,0 и 281,8 м и рт. ст. Определить
теплоту испарения в этом температурном интервале.
18. Давление пара этиламина при —5,6 и 5,8° С соот­
ветственно равно 281,8 и 481,2 мм рт. ст. Определить те­
плоту испарения для этиламина.
19. Давление пара этиламина при 5,8 и 16,2° С соот­
ветственно равно 481,3 и 750,5 мм рт. ст. Рассчитать те­
плоту испарения этиламина в этом температурном интер­
вале.
20. Определить давление насыщенного пара четырех­
хлористого углерода при 60° С, если ССЦ кипит прд 75° С
и 1,0133-10® н/л£2 и теплота парообразования
30833,03 кдж1моль.
21. Давление пара этилового эфира при — 10°^ С
114.8 мм рт. ст., а при 0° С давление 184,4 мм рт. ст. Рас­
считать молярную теплоту испарения эфира.
22. Давление пара этилового эфира при 0°С
184,4 жж рг. ст., а при температуре 10° С давление
286.8 мм рт. ст. Определить молярную теплоту испарения
эфира.
23. Давление пара этилового эфира при 20° С
432.8 мм рт. ст., а при температуре 30° С давление
634.8 мм рт. ст. Определить молярную теплоту испарения
эфира.
24. Давление пара этилового эфира при 10° С
286.8 мм рт. ст., а при температуре 20° С давление
432.8 мм рт. ст. Определить молярную теплоту испарения
эфира.
25. Воздух насыщен парами воды при 25° С. При ка­
кой температуре при неизменном содержании водяных
паров относительная влажность воздуха будет равна
80%, если при 25° С давление водяного пара равно
23,76 мм рт. ст., скрытая удельная теплота испарения во­
д ы — 2421,28 кдж1кг.
26. Определить нормальную температуру кипения эти­
лового эфира, если давление его паров при 30° С равно
634.8 мм рт. ст., молярная теплота испарения —
28367,52 кдж/кмоль.
27. Давление пара хлороформа при 20° С равно
161 мм рт. ст., а при 30° С — 248 мм рт. ст. Определить
теплоту испарения хлороформа.
28. Давление пара хлороформа при 50° С
535 мм рт. ст., теплота испарения хлороформа
137
30836,08 кдж1кмоль. Определить нормальную температу­
ру кипения хлороформа.
•29. Давление пара хлороформа при 30° С
248 мм рт. ст., при 40° С — 369 мм рт. ст. Рассчитать теп­
лоту испарения хлороформа.
30. Давление пара хлороформа при 40° С равно
369 мм рт. ст., а при 50° С — 535 мм рт. ст. Вычислить
теплоту испарения хлороформа.

§ 25. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПАРЦИАЛЬНЫХ МОЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН

7. Определить парциальный мольный объем азотно­
кислого аммония в водном растворе, если парциальный
мольный объем воды равен 17,98 см^, объем раствора
93,87 см^, концентрация 16 г NH4NO3 в 100 г раствора.
8. Определить парциальный мольный объем азотно­
кислого аммония в водном растворе, если парциальный
мольный объем воды составляет 17,98 см^, объем раство­
ра 86,87 сж®, концентрация 35 г NH4NO3 в 100 г раствора.
9. В смеси воды и этанола мольная доля воды равна
0,4, парциальный мольный объем равен 57,5 см^ и плот-
-ность раствора — 0,8494 г/слг®. Вычислить парциальный
мольный объем воды.
10. Рассчитать теплоту растворения 1 моль НС1 в
3 моль Н2О, если изменения парциальных мольных эн­
тальпий Н2О 36,28 кдж1моль и НС1 —5,77 кдж1моль.
11. Рассчитать теплоту растворения 1 моль НС! в
5 моль Н2О, если изменения парциальных мольных эн­
тальпий Н2О 23,68 кдж1моль и НС1 —2,43 кдж/моль.
12. Рассчитать теплоту растворения 1 моль НС1 в
10 моль Н2О, .если изменения парциальных мольных эн­
тальпий Н2О 11,38 кдж1моль и НС1 —4,18’кдж/Моль.
13. Рассчитать теплоту растворения 1 моль HCI в
20 моль Н2О, если изменения парциальных мольных эн­
тальпий Н2О 6,28 кдж1моль и НС1 —0,13 кдж1моль.
14. Рассчитать теплоту растворения 1 моль HCI в
50 моль Н2О, если парциальные мольные энтальпии Н2О
3,29 кдж1моль и НС1 0,00 кдж1моль.
15. Рассчитать теплоту растворения 1 моль НС1 в
200 моль Н2О, если парциальные мольные энтальпии
Н2О 1,50 кдж/моль и НС1 0,00 кдж1моль.
16. Рассчитать теплоту растворения 1 моль НС1 в
1600 моль Н2О, если парциальные мольные энтальпии
Н2О 0,60 кдж1моль и НС1 0,00 кдж1моль.
17. Раствор, содержащий 60 вес. % метанола в воде,
имеет плотность 0,895 г/сж® при 20° С. Парциальный
мольный объем воды в растворе этого состава равен
16,8 Рассчитать парциальный мольный объем спирта.
18. Плотность водного раствора, содержащего
30 вес. % NH3 при 15° С, составляет 0,8951 ejcM^, а пар­
циальный мольный объем воды — 18,0 см^. Рассчитать
парциальный мольный объем аммиака в этом растворе.
19—27. Определить для системы таллий ( 2 ) — ртуть
(1) изменение парциальных мольных энтальпий и изме­
нение энтальпии, изобарного потенциала, энтропии при
166
образовании 1 кг раствора указанных концентраций при
298°К (Л^2 — атомная доля таллия).

 

28. Рассчитать изменение парциальной мольной эн­
тальпии уксусной кислоты, если при смешении 79,4 г ук­
сусной кислоты и 20,6 г воды выделяется 805,00 дж теп­
ла. Изменение парциальной мольной энтальпии воды в
этом растворе составляет — 133,9 дж1моль.
29. Определить изменение парциальной мольной эн­
тальпии ацетона, если при смешении 83,3 г изопропило­
вого спирта (I) с 16,7 г ацетона (2) при 20°С выделяет­
ся —1443,5 дж. При добавлении 1 моль изопропилового
спирта к большому объему раствора этого состава выде­
ляется —83,68 дж. Сколько теплоты выделится при до­
бавлении 10 г ацетона к большому объему раствора этого
. состава?
30. Найти изменение парциальной мольной энтропии
сероуглерода при 20° С в смеси сероуглерод (1) — хлоро-
■форм (2) с содержанием 0,30 мол. доли сероуглерода, ес­
ли парциальное давление паров сероуглерода над этим
раствором 113,0 мм рт. ст., а равновесное давление паров
над чистым сероуглеродом 303 мм рт. ст. Изменение
мольной энтальпии при смешении компонентов
— 1046 дж1моль.

§ 26. ЗАКОНЫ БЕСКОНЕЧНО РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ

1. При 25° С давление паров воды равно
23,76 мм рт. ст. Чему равно давление паров воды над
раствором, содержащим 6 г мочевины в 180 г воды?
* В задачах считать, что разбавленные растворы подчиняются
законам бесконечно разбавленных растворов и растворенное веще­
ство не летуче.
172
2. Давление паров ртути над амальгамой, содержа­
щей 1,14 г олова в 100 г ртути, равно 754,1 мм рт. ст. Оп­
ределить давление паров чистой ртути при той же темпе­
ратуре.
3. Какова должна быть концентрация водного рас­
твора сахара, чтобы давление пара раствора было на 1 %
ниже давления пара чистой воды?
4. Вычислить давление паров воды над 25%-ным рас­
твором глюкозы CeHigOe при 20° С. Давление паров воды
при’этой температуре равно 17,4 мм рт. ст.
5. Давление паров этилового эфира при 20° С равно
442 мм рт. ст. Вычислить давление паров эфира над рас­
твором, содержащим 15 г бензальдегида (мол. вес.
106,05) в 100 г эфира.
6. Давление паров воды при 25° С равно
23,75 мм рт. ст. Определить давление паров 5%-ного рас­
твора сахара C12H22O11.
7. Определить давление паров 10%-ного раствора гли-
'церина СзНзОз при 25° С, если давление пара воды при
этой температуре равно 23,8 мм рт. ст.
8. Температура кипения бензола равна 80,Г С. Его
мольная теплота испарения 30,77 кдж1моль. Определить
температуру кипения раствора, содержащего 0,01 мол.
долю нелетучего вещества в бензоле.
9. Температура кипения сероуглерода 46,20° С. Его
эбулиоскопическая постоянная 2,3. В 50 г сероуглерода
растворено 0,9373 г бензойной кислоты. Полученный рас­
твор имеет температуру кипения 46,39° С. Определить
молекулярный вес бензойной кислоты в сероуглероде.
10. Эбулиоскопическая постоянная для воды 0,512.
При какой температуре кипит 5%-ный раствор тростни­
кового сахара С12Н22ОИ в воде?
И . Хлороформ кипит при 60,2°С . Давление его пара
при этой температуре 781 мм рт. ст. Определить давле­
ние пара и температуру кипения раствора, содержащего
0,2 моль нелетучего растворенного вещества в 1000 г хло­
роформа. Мольная теплота испарения хлороформа
31,64 кдж1моль.
12. Раствор, содержащий 0,5 г нелетучего растворен­
ного вещества с молекулярным весом Ш2 в 42 г бензола,
кипит при 80,27° С. Температура кипения чистого бензо­
ла 80,1° С. Определить мольную теплоту испарения бен­
зола.
173
13. Растворение 1,2324 г нафталина в 88,26 г этилово­
го эфира повысило температуру кипения эфира на
0,234° С по сравнению с температурой кипения чистого
эфира 34,0° С. Вычислить мольную теплоту испарения
эфира.
14. Ж идкая SO2 кипйт при 10° С. Теплота испарения
ее при этой температуре 26,52 кдж1моль. Вычислить
температуру кипения раствора, содержащего 1 моль SO3
на 2 0 моль SO2 .
15. Сколько граммов глицерина необходимо добавить
к 1,0 /сг воды, чтобы раствор не замерзал до —0,5° С?
Криоскопическая постоянная воды равна 1,86.
16. Водный раствор содержит 0,5 вес. % мочевины
(NH2 ) 2C0 и 1 вес. % глюкозы CeHi2 0 6 . Какова его тем­
пература замерзания, если криоскопическая .постоянная
воды равна 1 ,8 6 °?
17. Какова концентрация насыщенного раствора эти-
лацетата С4Н8О2 в воде, если раствор, насыщенный при
температуре 0°С, замерзает при —2,365° С, а раствор,
насыщенный при температуре 20° С, — при температуре
— 1,8°. Криоскопическая постоянная воды равна 1,86°.
18. Бензол замерзает при 5,42° С. Раствор, содержа­
щий 1 2 , 8 г нафталина в 1 0 0 0 г бензола, замерзает при
4,908° С. Определить удельную теплоту плавления бен­
зола.
19. Чистый кадмий затвердевает при 321°С, 10%-ный
раствор висмута в кадмии — при 312° С. Определить атом­
ную теплоту плавления кадмия.
20. Чему равна температура замерзания водного рас­
твора мочевины, в котором содержится 0,0032 мол. доли
мочевины? Теплота плавления воды 333,1 дж!г.
21. Температура плавления фенола 40° С. Раствор, со­
держащий 0,172 г ацетанилида CeHgON в 12,54 г фенола,
замерзает при 39,25° С. Вычислить теплоту плавления
фенола.
2 2 . При 17° С осмотическое давление раствора, со­
держащего 0,125 г мочевины в 25 м л воды, равно
2,006-10® н1м^. Вычислить молекулярный вес мочевины.
23. Сколько граммов глицерина следует растворить в
0 , 0 0 1 м^ воды, чтобы осмотическое давление полученного
раствора при 17° С было 2,026-10® н/ж^?
24. При температуре 27° С осмотическое давление
раствора сахара 800 мм рт. ст. Определить осмотическое
давление этого раствора при 0 °С.
174
25. Температура замрзания водного раствора саха­
ра равна —0,216° С. ВШслить осмотическое давление
раствора при этой темп«)атуре, если /Сзам=1,86, а плот­
ность равна 1,01 г/см^.
26. При 25° С даление паров воды равно
23.76 мм рт. ст., а давлеие паров раствора глицерина —
23,68 мм рт. ст. Вычислиь осмотическое давление этого
раствора при 37° С. Плоность раствора 1,0017 г/см^.
27. Раствор, содержаний 1,5 г КС1 в 100 г воды, за ­
мерзает при —0,684° С. Определить изотонический коэф­
фициент и давление пар» воды над этим раствором при
25° С. Давление паров шстой воды при 25° С равно
23.76 мм рт. ст.
28. Раствор, содержаний 0,171 г H2SO4 в 1000 г во­
ды, замерзает при —0,(1154° С. Криоскопическая посто­
янная воды равна 1,86° Определить изотонический ко­
эффициент.
29. Определить темкратуру замерзания раствора,
температуру кипения и йвление паров воды над 0,08 м
раствором хлоруксуснойшслоты при 25° С, если он дис­
социирует на 13%. Давл«ие паров воды при 25°С равно
23,756 мм рт. ст. Криоскшическая постоянная воды 1,86,
эбулиоскопическая постойная воды 0,512.
30. Определить степеь диссоциации дихлоруксусной
кислоты, если она диссойирует в растворе на два иона.
Температура замерзанияМ м водного раствора дихлор­
уксусной кислоты ■— 0,27? С.
31. Технический димгиламин замерзает на 0,10° ни­
же.температуры плавлеяя (180,97° К) чистого вещества.
Вычислить мЪльный пробнт примесей, считая, что твер­
дых растворов не образ)'Тся. Теплота плавления чистого
диметиламина 5941,28 д^моль.
32. Теплота плавлен® металлического свинца равна
5188,2 дж1моль при тем^ратуре плавления 327,5° С. Вы­
числить температуру за*рзания раствора, содержащего
I мол. % примесей, кото|ые не растворяются в твердом
свинце.

§ 27. РАВНОВЕИЕ ЖИДКОСТЬ — ПАР
И ПЕРЕГОНКА БМ^РНЫХ ЛЕТУЧИХ СМЕСЕЙ

1. Смесь СбНбСНз и СеНе содержит 30 вес. % СбНбСНз.
При 30° С давление пара чистого СеНзСНз равно
36.7 мм рт. ст., а давление пара чистого СеНе —
118,2 мм рт. ст. Принимая, что эти две жидкости образу­
ют идеальные растворы, рассчитать o6ui.ee давление и
парциальные давления каждого компонента над раство-
DOM при этой температуре.
2. При 140° С давление пара CeHsCl равно
939.4 мм рт. ст., а давление пара CeHsBr —495,8 мм рт. ст.
Принимая, что эти две жидкости образуют идеальный
раствор, определить состав смеси, которая кипит при
140° С и 760 мм рт. ст. Какой будет состав пара при этой
температуре?
3. Толуол перегонялся с водяным паром при 83° С и
737.5 мм рт. ст.\ в дистиллят перешло 53,5 г толуола и
12,75 г воды. Давление насыщенного пара воды при этой
температуре равно 400,9 мм рт. ст. Компоненты взаимно
не растворимы. Чему равна масса моля толуола? Какова
относительная ошибка опыта?
4. При 60° С давление пара этанола равно
352.7 мм рт. ст., а давлейие пара метанола —
625 мм рт. ст. Смесь этих спиртов, которую можно счи­
тать идеальной, содержит 50 вес. % каждого компонента.
Каков состав пара над раствором при этой температуре?
5. Полностью несмешивающаяся жидкая система, со­
стоящая из воды и органического соединения, кипит при
90° С и 734 мм рт. ст. Дистиллят содержит 73 вес. % ор­
ганического соединения. Каков молекулярный вес и дав­
ление пара органического соединения при этой темпера­
туре? (Давление насыщенных паров воды при 90° С рав­
но 525,76 мм рт. ст.)
6. При 30° С составлена смесь CeHsOH и Н2О, содер­
ж ащ ая 60 вес. % воды. Смесь делится на два слоя, при­
чем фенольный слой содержит 70 вес. ®/о CeHsOH, а вод­
ный слой — 92 вес. % Н2О. Рассчитать отношение веса
водного слоя к весу фенольного слоя.
181
7. Определить изменение энтропии при смешении
100 г метанола со 100 г этанола, считая, что они образу­
ют идеальный раствор.
8. Хлорид олова (IV) и четыреххлористый углерод
образуют идеальный радтвор. Определить изменение изо­
барного потенциала при 20° С для 0,5 кг раствора, в ко­
тором содержится 0,5 мол. доли SnCl4 .
9. Раствор, состоящий из бензола и толуола, содер­
жит 30% толуола. Определить давление пара раствора
и состав пара, выразив его в мольных долях. Давление
пара бензола 120,2 мм рт. ст., а толуола 36,7 мм рт. ст.
10. Д ля смеси бензола и сероуглерода зависимость
между составом раствора и составом пара выражается
уравнением
У ^ X '
где X — мольная доля бензола в растворе; у — мольная
доля- бензола в парах. Рассчитать состав пара, находя­
щегося в равновесии с раствором, содержащим
а) 90 мол. % и б) 10 мол. % бензола. Образуют ли ком­
поненты постоянно кипящую смесь?
11. Циклогексан и четыреххлористый углерод образу­
ют регулярный раствор. При смешении 2 моль ССЦ с
3 моль СбН12 при 25° С изменение энтальпии равно
704,6 дж. Определить АЯ при образовании 1 моль рас­
твора, в котором содержится 0,5 мол. доли СбН12.
12. Этанол и метанол при смешении образуют рас­
твор, приближающийся к идеальному. Давление паров
этанола 44,5, а метанола 88,7 мм рт. ст. при 20° С. Рас­
считать; а) мольные доли метанола и этанола в раство­
ре, содержащем по 100 г каждого; б) парциальные дав­
ления и общее давление паров раствора; в) мольную до­
лю метанола в паре.
13. Температура кипения несмешивающейся жидкой
системы нафталин — вода 98° С при 733 мм рт. ст. Д ав­
ление паров воды при этой температуре 707 мм рт. ст.
Рассчитать содержание нафталина в дистилляте в весо­
вых процентах.
14. Давление паров несмешивающейся жидкой сис­
темы диэтиланилин — вода 760 мм рт. ст. при 99,4° С.
Давление паров воды при этой температуре 740 мм рт. ст.
Какое количество пара необходимо для перегонки 0,1 кг
диэтиланилина?
182
15. Ра»гсчитать давление и состав пара над раство­
ром, содержащим 20 вес. % о-ксилола, 30 вес. % ^и-кси-
лола, 50 вес. % /г-ксилола, при 80° С и если его считать
идеальным. Давления пара чистых веществ принять рав­
ным соответственно 108,9; 115,7 и 142,6 мм рт. ст.
16. Вода и уксусноэтиловый эфир ограниченно сме­
шиваются между собой. При 38° С обе фазы, находящие-^
ся в равновесии, содержат одна 6,75 вес. % эфира, дру-'
гая — 3,79 вес. % воды. Рассчитать: а) парциальное дав­
ление эфира, б) парциальное давление водяного пара,
с) общее давление паров при этой температуре (каждая
из фаз отвечает идеальному раствору). При этой темпе­
ратуре давление паров уксусноэтилового эфира 166, а
воды 48,0 мм рт. ст. ■
17. Смесь SnCU (1)—CCU(2) подчиняется законам
идеальных растворов. При 90°С давление насыщенного
пара SnCl4 (pi°) равно 362 мм рт. ст., а давление ненасы­
щенного пара 0 0 1 4 (^2'’) — 1112 мм рт. ст. Под давлением
760 мм рт. ст. SnCU кипит при 114° С, а CCI4 — при 77° С.
1. Построить диаграмму состав — парциальные дав-
-ления насыщенного пара компонентов и найти по диа­
грамме ри р2 и Р для смеси 0,7 мол. доли CCI4 .
2. Определить состав смеси SnCU — CCI4V-закипаю­
щей при 90° С и давлении 760 мм рт. ст.
3. Определить состав пара при той же температуре и
вычертить диаграмму состав — температура кипения.
4. Рассчитать отношение числа молей в парах и в
жидкой смеси по правилу рычага при 95° С.
18. Бензол и хлорбензол неограниченно взаимно рас­
творимы, их смесь подчиняется законам идеальных рас­
творов.

 

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


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar