Данный сайт использует файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом вы соглашаетесь с этим.
Вариант 14
Описание работы:
14. Четыре моля одноатомного идеального газа, имеющего температуру 500С и
20 атм расширяется обратимо и изотермически до 5 атм. Определить W, Q, DU, DН, V1 и V2.
Задание 1.1.2 Термодинамические расчеты
Для реакции, приведенной в таблице 1.3, соответствующей вашему варианту:
1) рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции по известным величинам стандартных теплот образования исходных веществ и продуктов реакции;
2) определите DНт из предположения:
а) Dс = 0;
б) Dс = const;
в) Dс = f (Т).
3) постройте на одном графике зависимости Sспрод = f (Т) для продуктов и
Sсисх = f (Т) для исходных реагентов;
4) постройте график зависимости DНТ = f (Т) в интервале (298К Т);
5) определите и DSТ для реакции;
6) вычислите значение и DGТ и сделайте вывод о направлении реакции в стандартных условиях и при температуре Т.
Таблица1.3 Варианты к заданию 1.1.2.
№ варианта Уравнение реакции Т, К
14 SO2 (г) Cl2 (г) = SO2Cl2 (г) 400
Задание 1.2.1.Анализ фазовой диаграммы
По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А в твердом и жидком состояниях (dтв и dж в кг/м3, М в г/моль ) в тройной точке (тр. т.):
1) постройте график зависимости ln р =f( 1/Т);
2) определите по графику координаты тройной точки;
3) рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки;
4) определите приближенно температуру кипения вещества при нормальном давлении и проверьте применимость правила Трутона;
5) определите теплоту плавления вещества при температуре тройной точки Ттр.т;
6) вычислите dT/dP для процесса плавления при температуре тройной точки;
7) вычислите температуру плавления вещества при давлении р, Па;
8) вычислите изменение энтропии, изобарно-изотермического потенциала, внутренней энергии и работы для процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке;
9) определите число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления: а) Ттр.т, ртр.т; б) Тн.т.к., р=1 атм; в) Тн.т.к., ртр.т..
Необходимые для расчета данные приведены в таблице 1.2, согласно вашему варианту.
Таблица 1.3 Варианты к заданию 1.2
№ варианта Твердое состояние Жидкое состояние Условие
Т, К P, Па Т, К P, Па
14 272,5 274,2 275,7 277,2 279,2 281,7 3332,5 3599,1 4065,6 4398,9 5065,4 5798,6 275,7 280,2 281,7 283,3 285,2 286,7 4878,8 5598,6 5798,6 6198,5 6931,6 7731,4 М =84 р=120·105 dтв=796 dж=788
14. При определении порядка реакции присоединения брома к этилену получены следующие экспериментальные данные:
t1/2, ч 32,5 54,4 81,9 163,9 218,1
с0Ч102, моль/л 5 3 2 1 0,75
Определите порядок реакции аналитическим и графическим 3-им интегральным методом и найдите константу скорости реакции.
Значение можно определить расчетным путем по результатам двух измерений при двух значениях :
или графическим путем исходя из зависимости
(3.7)
Строят график зависимости , для которой .
t1/2, G 32,5 54,4 81,9 163,9 218,1
с0?102, моль/л 5 3 2 1 0,75
lnt1/2 3,48124 3,996364 4,405499 5,099256 5,384954
lnс0 -2,99573 -3,50656 -3,91202 -4,60517 -4,89285
Задание 1.3.2 Кинетика реакций целого порядка, влияние температуры на скорость реакции.
Для реакции, приведенной в таблице 1.3.2, соответствующей вашему варианту:
1) определите энергию активации и предэкспоненциальный множитель по значениям констант скоростей реакции k1 и k2 при двух температурах;
2) рассчитайте константу скорости при температуре Т3. Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость вашей реакции;
3) определите количество вещества, израсходованное за время t при Т3, если начальные концентрации равны C0;
4) рассчитайте период полупревращения при T3.
Таблица 1.3.2 Варианты к заданию 1.3.2
№ реакция Т1, К k1 T2, К k2 Т3, К t, мин c0, моль/л
14 H2 Br2 ® 2HBr 497 3,6Ч10-4 л/мольЧмин 547 8,6Ч10-2 л/мольЧмин 483 60 0,1
Задание 1.3.3 Ферментативный катализ
13;14. Начальная скорость выделения O2 при действии фермента на субстрат измерена для ряда концентраций субстрата:
[S], моль/л 0,070 0,050 0,010 0,005 0,002
v, мм3/мин 16,6 12,4 10,1 6,6 3,3
Определите константы уравнения Михаэлиса - Ментен и параметр аЕ, если концентрация фермента во всех случаях постоянна и равна 10-5 моль/л.
Используя данные таблицы 4.2 о свойствах раствора вещества в воде, решите следующие задачи:
1) постройте графики зависимости удельной и эквивалентной электропроводности раствора вещества от разбавления V;
2) проверьте, подчиняется ли раствор вещества А в воде закону разбавления Оствальда.
3) вычислите абсолютные скорости и числа переноса аниона и катиона при бесконечном разбавлении.
Таблица 1.4.2 Зависимость удельного сопротивления раствора вещества (Ом?см) от концентрации при Т=298 К (Варианты к заданию 1.4.1)
Варианты 5, 14
С, моль/л CH3COOH
0,1 1960
0,05 2760
0,03 3480
0,01 6100
0,005 8700
0,003 10300
0,001 18500
Кд 1,63·10-5
, См·см2·моль-экв-1391
Задание 1.4.2. Гальванический элемент
Для данного гальванического элемента (таблица 4.3):
1) определите анод и катод;
2) напишите уравнения процессов, протекающих на аноде и катоде в работающем гальваническом элементе. Запишите уравнение токообразующей реакции;
3) принимая концентрацию ионов у катода 10-2 моль/л и анода
10-3 моль/л, парциальные давления газов р = 1 атм, рассчитайте электродвижущую силу гальванического элемента и энергию Гиббса токообразующего процесса в данном гальваническом элементе.
Li|Li || Cl-|Cl2,Pt
Задание 2.1.1 Адсорбция на границе жидкость - газ
10. Используя экспериментальные данные
1) постройте зависимость s = f (C);
2) определите поверхностную активность ПАВ;
3) постройте гиббсовскую изотерму адсорбции;
4) определите значение максимальной избыточной адсорбции ГҐ и площади so, занимаемой одной молекулой ПАВ в насыщенном адсорбционном слое на границе раздела раствор - воздух. Полученное значение so сравните со значениями, приведенными в таблице П1;
5) постройте изотерму поверхностного натяжения в координатах ln s - ln C и объясните, какие процессы происходят на поверхности раствора и в его объеме при увеличении концентрации ПАВ;
6) определите значение ККМ и сравните его со значением, приведенным в таблице П2.
14. При исследовании адсорбции стеариновой кислоты из ее растворов в н-гексане различных концентраций с на порошке стали получены нижеприведенные результаты:
С • 105, моль/л 4 7 10 15 20 25
А • 103,кг/кг 0,81 0,90 1,30 1,47 1,60 1,70
Используя уравнение Ленгмюра, рассчитайте удельную поверхность порошка стали, принимая площадь 1 молекулы стеариновой кислоты в насыщенном монослое равной 0,20 нм2. Подходит ли для описания данного процесса адсорбции уравнение Фрейндлиха?
Задание 2.1.3 Полимолекулярная адсорбция
14. Используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции азота:
p/ps 0,0288 0,050 0,110 0,136 0,175 0,200
A, моль/кг 2,16 2,39 2,86 3,02 3,22 3,33
Площадь, занимаемая одной молекулой азота в адсорбционном слое, равна 0,16 нм2.
Задание 2.2.1 Поверхность дисперсной системы
14. Рассчитать удельную поверхность дисперсной фазы сферической, цилиндрической и пластинчатой формы, если диаметр сферы и цилиндра, а также толщина пленки составляет 5 мкм, а плотность вещества дисперсной фазы - 1,5Ч103 кг/м3
14. При достаточно медленном введении вещества В в разбавленный раствор вещества А возможно образование гидрозоля вещества С. Напишите формулу мицелл и укажите знак электрического заряда коллоидных частиц этого золя при условии nB > nA. Какое из рекомендованных веществ является наиболее экономичным коагулятором этого золя?
Вариант А В С Коагулятор
14 AgNO3 KI AgI NaF;Ca(NO3)2;K2SO4
Задание 2.2.2 Электролитная коагуляция
14. Определите, будет ли протекать быстрая коагуляция гидрозоля AgI, образующегося при смешивании равных объемов растворов 0,14 моль/л AgNO3 и 0,16 моль/л KI, если известно, что порог коагуляции этого золя для Mg(NO3)2 составляет 2,6 Ч 10-3 моль/л.
Задание 2.3.1 Расчет молекулярной массы полимера
1. - 14. Рассчитайте по уравнению Марка - Хаувинка молярную массу М полимера, используя следующие данные:
№ Варианта Полимер Раствори-тель Характерис-тическая вязкость [h], м3/кг Константы уравнения Марка - Хаувинка
К Ч 103 А
14 Поливиниловый спирт Вода 0,740 33,19 0,74
Задание 2.4.1 Микрогетерогенные системы
По плану опишите свойства микрогетерогенной системы:
1. Определение.
2. Классификация.
3. Методы получения.
4. Строение частицы микрогетерогенной системы.
5. Свойства.
6. Стабилизация микрогетерогенной системы.
7. Нарушение устойчивости микрогетерогенной системы.
8. Применение.
13 - 15. Аэрозоли.
Примерный внешний вид работы:
Тип работы: Контрольная работа