5.1.Пример экзаменационного билета Задача 1
Определите количество совершенной работы, теплоту процесса, изменение внутренней энергии, энтальпии, энергии Гиббса и энтропии, если 2 моля водорода (Сp = 28.83 Дж моль–1 К–1 S°298 = 130.5 Дж моль–1 К–1), взятых при стандартном давлении и температуре 25 °С:
изохорно нагревают до Т2 = 400 °С; (20 б.)
адиабатически сжимают до объема равного половине от исходного; (20 б.)
обратимо расширяют до двойного объема. Тип процесса не определен, но известно, что H = 500 Дж и Q = 400 Дж. (30 б.)
Все процессы проведены обратимо. Приведите вывод необходимых расчетных выражений.
Задача 2
Для
реакции 2A(г) + B(т) 
C(г)
вычислить выход продукта C
в момент равновесия при температуре
627 °С и давлении
7.0 · 104 Па
если была взята исходная смесь, состоящая
из 1 моль A и 1 моль
B. Из справочника были
взяты данные для участников реакции.
|
DfH°298, кДж моль–1 |
S°298, Дж моль–1 К–1 |
Ср, Дж моль–1 К–1 в данном интервале температур |
A |
20 |
80 |
30 |
B |
– 150 |
45 |
20 |
C |
– 200 |
145 |
29 |
Насколько изменится выход продукта, если температуру уменьшить на 50 К. (70 б.)
Задача 3
Давление насыщенного пара жидкой воды при 10.0 °С равно 1227.1 Па.
1. Считая теплоту парообразования постоянной в интервале температур от 10 °С до 100 °С, вычислите ее среднюю теплоту парообразования.
Задача 4
Проведите полный разбор диаграммы (поля, линии, точки )
Определите состав химического соединения.
Определите фазовый состав системы массой 1 кг при температуре 500 °С и общим содержанием магния 60 %.
Постройте схематически кривую охлаждения от температуры 700 °С до 300 °С при том же составе.
Задача 5
К 100 мл воды при комнатной температуре добавили 4.00 г сахарозы.
1. Сделав разумные допущения, вычислить давление пара над полученным раствором при 373 К.
2. Вычислите температуру замерзания этого раствора, если криоскопическая постоянная воды равна 1.86 К кг моль–1.
3. Вычислите мольную долю обоих компонентов раствора, а также молярную и моляльную концентрацию сахарозы в растворе, полученном после упаривания исходного раствора до 10.0 мл, если его масса равна 11.43 г.
6.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Литература обязательная
Н. А. Колпакова, В. А. Колпаков, С.В. Романенко. Физическая химия: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т. — Томск, 2004. — Ч. 1. — 168 с.
Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия — М.: Высш. шк., изд. 2-е, 1988. — 486 с.; изд. 3-е, 1999.– 527 с.; изд. 4-е, 2001, 527 с.
Физическая химия / Под ред. К. С. Краснова. М.: Высш. шк., изд. 2-е, 1995. ч. 1 512 с.; ч.2. 319 с.; изд. 3-е, 2001. ч. 1 512 с.; ч.2. 319 с.
Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. — Л.: Химия, 1983 г. 231 с.