Приложение 1 закона термодинамики к термодинамическим и химическим процессам

Каждому студенту номера задач только своего варианта

Пример задач одного варианта:

1. Найдите изменение внутренней энергии при испарении 0,2 кг этанола при температуре его кипения под давлением 1,013·10⁵ Па. Теплота парообразования спирта при температуре кипения равна 857,7 Дж/г, а удельный объем пара равен 0,607 м³/кг. Объемом жидкости пренебречь.

1. Вычислите тепловой эффект реакции 4НCl + О₂ → 2Н₂О (ж) + 2Cl₂ при 298 К и 350К: а) при P=const; б) при V=const. Тепловой эффект образования вещества при стандартных условиях возьмите из справочника.

Растворы

Каждому студенту 7 задач своего варианта

Пример задач одного варианта:

1. В одном литре раствора бромида натрия содержится 0,3219 кг бромида натрия. Плотность раствора при 293 К равна 1238,2 кг/м³. выразите концентрацию раствора: а) в молях соли в 1 л раствора; б) в молях соли на 1 кг воды; в) в молярных долях; г) в процентах; д) в молях воды на 1 моль бромида натрия.

2. Чему равна активность бромид-ионов в растворе, содержащем по 0,01 моль/л бромидов натрия и алюминия.

3. Рассчитать степень диссоциации 0,1М раствора сероводорода по I и II степени исходя из константы диссоциации К₁=1,0 ^. 10^–7; К_II=1,3 ^. 10^–13.

4. Механизм релаксационного и электрофоретического эффектов.

5. При температуре 18С удельная электропроводность насыщенного раствора хлорида серебра в воде равна 1,259 ^. 10^–6Ом^{–1 .} см^–1; а подвижность катиона Аg⁺ равна 54,4; аниона Сl^– – 65,5. Определите массу хлорида серебра, растворенного в литре раствора.

6. Раствор, содержащий бромид натрия массой 0,993 г в воде массой 33,5 г замерзает при –0,944С. Вычислите кажущуюся степень диссоциации соли в этом растворе. Криоскопическая постоянная воды 1,86 К ^. кг/моль.

7. Известно, что сильные электролиты диссоциируют на ионы в любых растворах нацело. Какой же смысл вкладывается в понятие степени диссоциации сильного электролита? Приведите пример.

Электрохимия

Каждому студенту 3 задачи своего варианта

Пример задач одного варианта:

1. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного железом и свинцом. Погруженными в 0,005 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента и изменение величины энергии Гиббса.

2. Определите расход электроэнергии на получение 1 т меди при выходе по току 96%.

3. Железо покрыто хромом. Какой из металлов будет корродировать в случае нарушения поверхностного слоя покрытия в атмосфере промышленного района (влажный воздух содержит СО₂, Н₂S, SО₂ и др.)? Составьте схему процессов, происходящих на электродах образующегося гальванического элемента.

Кинетика и катализ химических реакций

Каждому студенту нужно определить заданные величины для своей реакции

По значениям констант скоростей при двух температурах определите энергию активации, константу скорости при температуре Т₃, температурный коэффициент скорости и количество вещества, израсходованное за время τ, если начальные концентрации равны С₀, а порядок реакции и молекулярность совпадают.

Пример реакции одного варианта:

Реакция	Т1,К	К1	Т2,К	К2	Т3,К	τ, мин	С0, моль/л
H2 + Br2 → 2HBr	574,5	0,0856	497,2	0,00036	483,2	60	0,09