Наборы Задач термодинамика new_1с

20.6. Аргон объёмом 2 л, находящийся под давлением 8,4534*10⁴ Па, нагревают до тех пор, пока объём его не увеличится до 9 л. Ка­ково изменение энтропии, если начальная температура 100°С? Давление считать постоянным.

20.7. Найти по справочным данным энтропию этилового спирта и рассчитать энтропию спирта в парах при 100°С и p = 0,05 атм, по­лагая H⁰_исп = 42,18 кДж/моль. Зависимость изобарной молярной теплоём­кости парообразного этанола от температуры выражается уравнением:

С⁰_P = 10,99 + 204,70*10^-3 *Т -74,20*10^-6 Т² Дж/моль*К.

20.8. Как изменяется энтропия при нагревании газообразного вещества и при его конденсации?

20.9. В результате сжатия 14 кг О₂ при 400К давление газа уве­личилось в 75 раз. Рассчитайте изменение энергии Гельмгольца, считая кислород идеальным газом.

20.10. Найти константу равновесия Кр реакции N₂ + O₂ =2NО.

В исходной смеси имеется 18 г N₂ и 5 г O₂ .От взятого количества кислорода прореагировало 55%. Общий объем 1 л, Т = 298 К.

20.11. Определить изменение стандартных энергий Гиббса и энтропии для следующих реакций при 25°С:

SO₂ +1/2O₂ =SO₃ FeO +Н₂ =Fe + H₂O

Необходимые для решения данные взять из справочника физико-химических величин.

20.12. Твердый цианид аммония нагрет до 11°С в закрытом вакуумированном сосуде. По достижении равновесия общее давление газов в сосуде оказалось равным 11,35 мм.рт.ст.

NH₄CN(тв) =NH₃ + HCN

Найти значение Кр. Как изменится парциальное давление HCN при наг­ревании NH₄CN в закрытом сосуде, в который предварительно введен аммиак под давлением 68 мм рт.ст.?

20.13. При температуре 1000 К степень диссоциации HBr равна 1,44*10^-3. Рассчитать степень его диссоциации при температуре 700 К, если теплота образования HBr в этом интервале температур равна - 36,38 кДж/моль. Давление равно 1 атм.

20.14. Для реакции: 2NO₂ = N₂O₄ зависимость константы равновесия от температуры имеет вид:

lgK_p = 3070,2/T + 0,189*lgT + 0,446*10^-3*T -0,022*10^-5*T^-2 -10,019

Вычислить Кр и степень диссоциации при t = 40⁰С.

Задание 21

21.1. Как зависит от температуры внутренняя энергия индивидуаль­ного вещества? Напишите математическое выражение этой зависимости.

21.2. Найти стандартный тепловой эффект реакции

S(тв) + 2H₂O(ж) = SO₂ +2H₂

при Т=298 К. Стандартные теплоты образования H₂O(ж) и SO₂ соответственно равны -285,83 и -296,90 кДж/моль.

21.3. Рассчитать стандартную теплоту образования жидкого уксусного альдегида из простых веществ по следующим данным: энергия связи в кДж/молъ С-С 347,0 ; C-H 413,0 ; C=0 736,0. Теплота диссоциации кислорода 498,34 кДж/моль, водорода 435,96 кДж/моль; теплота сублимации углерода 716,67 кДж/моль. Теплота испарения альдегида равна 25,25 кДж/моль.

21.4. Найти теплоту образования СО₂ при 800 К и Р = const, если при 25°С теплота образования СО₂ из простых веществ равна -393,51 кДж/моль. Теплоемкости СО₂, графита и O₂ в Дж/моль*К зависят от температуры :

С_P⁰_CO2 = 44,14 + 9,04*10^-3 *Т - 8,54*10⁵ Т^-2 ,

С_P⁰ _граф = 16,86 + 4,77*10^-3 *Т - 8,54*10⁵ Т^-2 ,

С_P⁰_O2 = 31,46+ 3,39*10^-3 *Т – 3,77*10⁵ Т^-2

21.5. В каком из следующих процессов: изотермическом, адиабатическом, изохорическом, изобарическом при обратимом их протекании происходит изменение энтропии системы? 21.6. Рассчитать энтропию смеси, состоящей из 40 мол.% кислорода и 60 мол.% азота, при р = 1 атм, если при 1 атм. и той же температуре энтропия азота 191,50 Дж/моль*К и энтропия кислорода 205,04 Дж/моль*К.

21.7.Стандартная энтропия ромбической серы S⁰₂₉₈ =31,92 Дж/моль*К. Температура перехода в серу моноклинную 95,4⁰C; изобарная теплоемкость серы ромбической С⁰р = 22,68 Дж/моль*К, а моноклинной С⁰р =23,64 Дж/моль*К. Найти энтропию моноклинной серы при 200°С; теплота полиморфного превращения 0,38 кДж/моль.

21.8. Каково соотношение между энергией Гиббса G и энергией Гельмгольца А? Напишите математическое выражение.

21.9. Пользуясь справочными данными и считая температурный коэффициент энергии Гиббса величиной постоянной, рассчитайте вели­чину G при изобарическом нагревании 3 моль газообразного хлорметана от 300 до 500 К.

21.10. Найти константу равновесия (Кр) реакции N₂ + O₂ =2NО.

В исходной смеси имеется 140 г N₂ и 80 г O₂ .От взятого количества кислорода прореагировало 20%. Общий объем 1 л, Т = 298 К.

21.11. Определить изменение стандартных энергии Гиббса и энтропии для следующих реакций при 25°С:

2SO₂ +O₂ =2SO₃ FeO +CO =Fe + CO₂

Необходимые для решения данные взять из справочника физико-химических величин.

21.12. Твердый цианид аммония нагрет до 11°С в закрытом вакуумированном сосуде. По достижении равновесия общее давление газов в сосуде оказалось равным 11,35 мм.рт.ст.

NH₄CN(тв) =NH₃ + HCN

Найти значение Кр. Как изменится парциальное давление HCN при наг­ревании NH₄CN в закрытом сосуде, в который предварительно введен аммиак под давлением 32,28 мм рт.ст. ?

21.13. Константа равновесия Кр для реакции СО +Н₂О = СО₂ + Н₂ при 800 К равна 4,19. Тепловой эффект реакции Н =-41,17 кДж. Вы­числить состав равновесной смеси, получившейся после смешивания 0,2 моль Н₂О и 0,1 моль СО при 500 К. Общий объем смеси равен 1 л.

21.14. Для реакции F₂ + Н₂ = 2 HF

lgK_p =960,4/T + 0,803*lgT + 2,35

Вычислить Н⁰ реакции при температуре 500 К и найти количество вещества HF, образующихся при 800 К из 0,5 моль F₂ и 1 моль Н₂