Теромдинамиканың бірінші заңы

жүктеу/скачать 428 Kb.

бет	4/7
Дата	09.10.2022
өлшемі	428 Kb.
	#462228

1 2 3 4 5 6 7

Есептер жинағы

Химиялық тепе-теңдік

Көпварианты есептер

Егер А затының балқу және қайнау температуралары, қатты, сұйық және газ күйлеріндегі жылусыйымдылықтары, балқу және булану жылулары белгілі болған жағдайда, оның g-кг массасының тұрақты қысым кезіндегі Т₁-ден Т₂-ге дейін қызуының (сууының) энтпропиясының өзгерісін есептеңіздер.

№	А заты	g, кг	Т₁, К	Т₂, К
1	Br₂ (бром)	25	373	173
2	Н₂О (су)	45	421	223
3	Hg (сынап)	40	193	673
4	CCl₄ (төртхлорлы көміртек)	80	323	373
5	СН₂О₂ (құмырсқа қышқылы)	10	393	273
6	С₂НСl₂О₃ (үшхлорсірке қышқылы)	15	160	350
7	СН₄О (метанол)	80	303	473
8	С₂Н₃СlО₃ (хлорсірке қышқылы)	15	423	313
9	С₂Н₄О₂ (сірке қышқылы)	8	423	223
10	С₂Н₆О (этанол)	50	373	143
11	С₃Н₆О (ацетон)	10	173	373
12	С₄Н₁₀О (этил эфирі)	50	143	323
13	С₅Н₁₂ (н-пептан)	35	323	133
14	С₆Н₆ (бензол)	1	383	273
15	С₆Н₁₂ (циклогексан)	100	373	273
16	С₆Н₁₄ (н-гексан)	10	173	373
17	С₇Н₈ (толуол)	50	423	173
18	С₁₀Н₈ (нафталин)	25	328	523

Т=298 К-кезінде А газының V_A м³ В газының V_В м³-мен араласқандағы S, U, H, А, G анықтаңыз. Газдардың бастапқы қысымы 1,0110⁵ Па. Қоспаның сонғы көлемі V_сонғы= V_A+ V_В. А, В газдары және олардың көлемдері кестеде берілген (заттар идеал газдар заңдарына бағынады).

№	А газы	V_A10⁴, м³	Т_А, К	В газы	V_В10⁴, м³	Т_В, К	Р, Па
1	Н₂	1	303	N₂	2	290	101325
2	Н₂О	5	388	O₂	6	310	101325
3	Не	7	275	CO₂	8	290	131722
4	Не	1	277	H₂	5	303	303975
5	СН₄	7	268	C₂H₂	9	288	172252
6	СН₄	2	298	Ne	3	283	303975
7	СО	3,3	268	C₂H₆	4	300	70927
8	СО₂	6	280	N₂	7	310	141855
9	СО₂	7	258	CO	9	278	40530
10	СО₂	2	303	CH₄	4	289	810060
11	С₂Н₆	3	268	Xe	6	296	206450
12	С₂Н₆	8	313	CH₄	9	289	151987
13	N₂	7	280	Cl₂	9	299	192517
1	2	3	4	5	6	7	8
14	N₂	4	293	H₂O	7	383	101325
15	O₂	6	333	N₂	8	297	506625
16	O₂	1	333	H₂	4	290	101325
17	O₂	1	303	Ar	3	298	101325
18	F₂	4	281	Cl₂	5	292	182385
19	Ne	1	278	N₂	8	296	50662
20	Cl₂	5	243	N₂	7	278	50662
21	Cl₂	1	308	Ar	7	292	253312
22	Ar	1	276	He	6	291	151987
23	Kr	2	276	CO₂	6	288	121590
24	Kr	2	278	CO	7	308	40530
25	Xe	3	263	F₂	6	286	172252

А газының 1 моль 1^ші күйден (Р₁=1,01310⁵ Па, Т₁=298 К) 2^ші күйге (Р₂, Т₂) ауысады. Осы процесс үшін S-ті есептеңіз.

№	«А» газдың	Р₂10^-2, Па	Т₂, К	№	«А» газдың	Р₂10^-2, Па	Т₂, К
1	Н₂	1,33	250	9	СО₂	1,3	700
2	Н₂О	13,0	350	10	СО₂	13,33	750
3	Не	133,0	400	11	С₂Н₆	133,30	800
4	Не	1330	450	12	С₂Н₆	1333	850
5	СН₄	1,33	500	13	N₂	1,33	900
6	СН₄	13,3	550	14	N₂	13,33	950
7	СО	133	600	15	O₂	133,3	1000
8	СО₂	1330	650	16	O₂	1333	1050

4. Келесі функциялардың өзгерісін анықтаңыз: 1) P=const жағдайында S және G; 2) V=const газды жағдайында 100⁰-қа қыздырғандағыS және F. Деректерді 3^ші кестеден алыңыз.

Химиялық тепе-теңдік

Тепе-теңдік күйдегі N₂+3H₂=2NH₃ жүйесінде 0,3 моль/л азот, 0,9 моль/л сутек және 0,4 моль/л аммиак бар. Реакцияның тепе-теңдік константасын және азот пен сутектің бастапқы концентрациясын есептеңіз.
Сутек пен иодты жабық ыдыста 444⁰С-ге дейін қыздырғанда H₂+J₂=2HJ реакциясы өтеді. Осы температурада тепе-теңдік қоспада 9,48 моль HJ, 0,56 моль J₂ және 3,2 моль сутек бар. Реакцияның тепе-теңдік константасын және сутек пен иодтың бастапқы концентрациясын есептеңіз.
Жоғары температурада иодсутек 2HJ= H₂+J₂ теңдеуі бойынша ыдырайды. Белгілі бір температурада реакцияның тепе-теңдік константасы 1/64. Осы температурада иодсутектің диссоциацияға ұшыраған мөлшерін есептеңіз, егер оның бастапқы концентрациясы 4 моль/л.
2675 К-де N₂+O₂=2NO реакцияның тепе-теңдік константасы 3,510^-3. Азот (II) оксидінің шығымын (%) есептеңіз, егер азот пен сутек эквимолярлы мөлшерде алынған болса.
1 моль сірке қышқылы мен 1 моль этил спиртін араластырғанда реакция СН₃СООН+С₂Н₅ОН=СН₃СООС₂Н₅+Н₂О теңдеуі бойынша өтеді.

Тепе-теңдік күй орнаған кезде, реакциялық қоспа моль қышқыл, моль спирт, моль эфир және моль судан тұрады. Тепе-теңдік күйдегі реакциялық қоспадағы эфирдің мөлшерін (моль) есептеңіз, егер заттардың бастапқы күйінде:
а) 1 моль қышқыл және спирт 2 моль;
б) 1 моль қышқыл, 1 моль спирт және 1 моль су;1 моль эфир және 3 моль су;
в) 1 моль қышқыл, 1 моль спирт, 1 моль эфир және 1 моль су болса.

СО+Н₂О(г)=СО₂+Н₂ реакциясы өтетін жүйенің тепе-теңдік күй орнағандағы құрамын анықтаныз, егер 800⁰ С-де реакцияның тепе-теңдік константасы К_С=1 және реакцияға дейін жүйеде:

а) 3 моль СО және 4 моль Н₂О
б) 6 моль СО және 4 моль Н₂О
в) 10 моль СО және 4 моль Н₂О
г) 20 моль СО және 4 моль Н₂О болса.

H₂+J₂=2HJ реакциясы өтетін жүйенің тепе-теңдік күйдегі құрамын есептеңіз, егер 440⁰ С-де реакцияның тепе-теңдік константасы 50 және реакцияға дейін жүйеде а) 3 моль Н₂, 4 моль J₂, 6 моль HJ; б) 2 моль Н₂, 3 моль J₂, 12 моль HJ болса.
800 К-де СО+Н₂О=СО₂+Н₂реакциясының тепе-теңдік константасы 4,12. 20 СО және 80 Н₂О-дан тұратын қоспа 800 К-ге дейін қыздырылады. Тепе-теңдік күй орнағанда қоспаның құрамы және сутек шығымы қандай болады, егер алынған су буының массасы 1 кг?
717 К-де Н₂+J₂=2HJ реакциясының тепе-теңдік константасы 46,7. 1 моль НІ-ты 717 К-ге дейін қыздырғанда оның ыдырауға ұшыраған мөлшерін есептеңіз.
1,51310^-3 моль иодты 1073 К-ге дейін қыздырғанда иодтың диссоциациялану реакциясының тепе-теңдік константаларын К_Р және К_С анықтаңыз,егер 5,8110⁴ Па кезінде оның буы 249,310^-6 м³ көлем алады.
N₂O₄=NO₂реакциясының тепе-теңдік константаларын К_Р және К_С анықтаңыз, егер Т=323 К және 5,4910⁴ Па кезінде =0,533.
J₂=2J реакциясының Т=973 К кезіндегі тепе-теңдік константасы мен диссоциациялану дәрежесін анықтаңыз, егер m кг иод бар және көлемі 10^-3 м³жүйенің тепе-теңдік қысымы:

m10³, кг……. 0,1835 0,914 1,515 1,900
р10^-5 Па……. 0,0632 0,3021 0,4963 0,6209

С₂Н₄+Н₂=С₂Н₆ реакциясының стандартты ынтықтылығын (изобаралық потенциалын) анықтаңыз, егер 873 К-де реакцияның тепе-теңдік константасы К_Р=298610^-4 (Па^-1).
298 К-де С(графит)+Н₂О(г)=СО(г)+Н₂(г) реакциясының тепе-тендік константасы 7,810^-17. Гиббс энергиясының стандартты өзгерісін есептеңіз. Қандай температурада реакция тура бағытта өте бастайды?
Азот диоксидінің димерлену реакциясының Гиббс энергиясының стандартты өзгерісін 0, 25, 50 және 100⁰ С-де есептеңіз. Процесс бағытына температураның әсері туралы қорытынды жасаңыз. 0, 25, 50 және 100⁰ С-дегі реакцияның тепе-теңдік константаларын есептеңіз. Температураның қандай мәнінде реакцияның G⁰-і нөлге тең болады?
298 К-де құрамында PCl₃, PCl₅ және Cl₂ бар газдық қоспада фофор пентахлоридінің ыдырауы мүмкін бе, егер парциал қысымдар (Па) мәндері келесідей болса: - 1,013310⁴; - 0,506610⁴; - 2,026610⁴. Тепе-теңдік константасының мәнін арқылы есептеңіз.
2SO₂+O₂=2SO₃ реакциясы компоненттерінің парциал қысымдары сәйкесінше тең 2; 3; 4 атм. 500 К-де реакция қай бағытта өздігінен өтеді, егер Кр=2.
СО₂+4Н₂=СН₄ + 2Н₂О реакциясының бастапқы кезі үшін изобара-изотермиялық потенциалын есепттеңіз, егер компоненттерінің парциал қысымдары сәйкесінше тең 1,0; 2,0; 3,4 және 1,5 атм. Реакция 500К-де өтеді, тепе-теңдік константасы (Кр) 100-ге тең.
800⁰ С-де СО +Н₂О=СО+Н₂реакциясының тепе-теңдік константасы 0,028. Осы температурада қысымы 10 атм су буы көміртекпен әрекеттессе ме, егер Н₂мен СО-ның қысымы 5 атм-ға тең?
2Н=Н₂ реакциясының тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі

теңдеуімен өрнектеледі.
Реакцияның 800 К-дегі жылу эффектісі есептеңіз және H=f(T) теңдеуін қорытып шығарыңыз.
21.2Н₂+О₂= 2Н₂О реакциясының тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі , ал Н₂ + СІ₂=2НСІ реакциясының тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі . 4НСІ +О₂= 2Н₂О + СІ₂ реакциясының 700 және 800 К-дегі тепе-теңдік константасы (К_C) мен 800 К-дегі U-н есептеңіз.
22.300-600К температуралық аралықта 2С₃Н₆(г)=С₂Н₄(г)+С₄Н₈ (г) реакциясының тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі теңдеуімен өректеледі. 400К-дегі реакцияның G⁰, Н⁰ және S⁰-н есептеңіз.
23.Метанның термиялық диссоциациялану СН4=С+2Н2 реакциясының тепе-теңдік константасының температураға тәуелділігі өректеледі. Н⁰ пен Ср⁰-ның температураға тәуелділігін қортып шығарңыз. 500 К-дегі реакцияның G⁰, Н⁰, Ср⁰ және S⁰-н есептеңіз.
24.298-308 К температуралық аралығында тепе-теңдік константасы а) 2 есе өсетін; б) 2 есе азаятын раекцияның стандартты жылу эффектісін есептеңіз.
25.2С+Н₂=С₂Н₂ реакциясының жылу эффектісінің температураға тәуелділігі сызықты және 700 К-де 22510³Дж/моль. Бұл реакцияның жылу эффектісінің темпеатуралық коэффициенті –6,573 Дж/(мольК). 1500 К-дегі реакцияның тепе-теңдік костантасын есептеңіз, егер =1.013310^-9.
26.473 К және 1,013310³ Па кезінде PCl₅-тіңдиссоциациялану дәрежесі 0,485, ал 523К және 1,013310³ Па жағдайында – 0,800. 473-523 К температуралық аралықта PCl₃+Cl₂=PCl₅ реакциясының жылу эффектісін есептеңіз.
27.813 К-де МgCO₃-тің диссоциациялану қысымы 9,95910³ Па, ал 843 К-де-17,86510⁴ Па. МgCO₃=Мg+CO₂ реакциясының жылу эффектісін есептеңіз. Қайдай температурада МgCO₃-тің диссоциациялану қысымы 1,013310⁵ Па-ға тең болад?
28.0 және 50⁰ С-де көмір қышқылының бірінші саты бойынша диссоциациялану константалары 2,9510^-7 және 4,9010^-7. Н₂CO_3(ер-ді)= Н⁺_(ер-ді)+ CO^-_3(ер-ді) теңдеуі бойынша көмір қышқылы диссоциациясының термодинамикалық сипаттамаларын 0-50⁰ С аралығында есептеңіз.
29.25⁰ С-де Ag(NH₃)₂²⁺ ионының тұрақсыздық константасы 6,810^-8. Ag(NH₃)₂⁺=Ag⁺=2NH₃диссоциациялану процесінің G⁰-ін есептеңіз және стандартты жағдайда осы иондар мен аммиак бар ерітіндіде өздігінен өтетін процесс туралы қортынды жасаңыз.
30.Күміс хлоридінің ерігіштік көбейтіндісі 25⁰ С-де 1,610^-10, ал ⁸50⁰ С-де – 1,310^-9. Күміс хлориді еруінің H⁰,S⁰және G⁰-ін есептеңіз. 40⁰ С-де АgСІ-нің ЕК-сі қандай мәнге ие болады?
31.Кальций карбонатының кальций оксиді мен көміртек диоксидіне диссоциациялану процесінің термодинамикалық сипаттамаларын есептеңіз.
32.Қандай температурада кальций карбонатының диссоциациялану қысымы 101325 Па-ға тең болады?
33.500 К және 1 атм қысым жағдайында СОСІ₂=СО+СІ₂ реакциясы компоненттерінің тепе-теңдік қысымдарын есептеңіз және олардың мәні 1000 К, 10 атм жағдайында қандай болады, егер 500 К-де реакцияның тепе-теңдік константасы 0,1, ал жылу эффектісі 15,0 кДж?
34.298 К және 1 атм қысым жағдайында H₂+СІ₂=2HСІ реакциясының стандартты нтықтылығы –1700 Дж. Тепе-теңдік күйдегі қоспаның құрамын есептеңіз.
35.298 К және 1 атм қысым жағдайында PCl₃+Cl₂=PCl₅ реакциясының айналу дәрежесі 0,2. 2 атм және 500 К-де реакция компоненттерінің тепе-теңдік қысымдарын есептеңіз, егер Н=20,0 кДж.
36.900 К-де H₂+СІ₂=2HСІ реакциясының тепе-теңдік константасы Кс=10^11,51. Осы температура мен 1 атм қысым жағдайында су буының оттек пен сутекке диссоциациялану дәрежесі 10^-7,575. 4НСІ +О₂= 2Н₂О + СІ₂ реакциясының 900 К-дегі тепе-теңдік константаларын (Кр және Кс) есептеңіз.
37.767 К және 9,89910⁴ Па жағдайында азот диоксиді 2NO₂ =2NO+ O₂теңдеуі бойынша 56,5-ға диссоциацияланады. Кр, Кс және NO₂-ніңосы температурада 80-ға диссоциацияланғандағы қысымын есептеңіз.
38.Темкин-Шварцман тәсілімен газ фазада өтетін 2C₆H₅CH₃=м-C₆H₄(CH₃)₂+C₆H₆ реакциясының 800 К және 1,013310⁵ Па жағдайындағы , К_Р-ны және тепе-теңдік күйдегі қоспаның құрамын молярлық үлес арқылы есептеңіз.
39.Fe+Н₂=Fe+Н₂O және 2Н₂O=2Н₂+O₂ реакцияларының тепе-теңдік константалары белгілі болса, 2FeO=2Fe+O₂реакциясының тепе-теңдік константасын қалай анықтауға болады?
40.2СО+O₂=2СO₂ және 2Н₂+O₂=2Н₂O реакцияларының тепе-теңдік константаларың біле отыра, СО+Н₂O=СO₂+Н₂ реакциясының константасын қалай есептеуге болады?
41.1027⁰ С-де 2СO₂=2СО+O₂реакциясының тепе-теңдік константасы 3,70810^-9. Осы температурада СO₂+С=2СО реакциясының тепе-теңдік константасы 1,41910¹¹. СO₂=С+O₂ реакциясының тепе-теңдік константасын есептеңіз.

жүктеу/скачать 428 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7