Изменение энтальпии идеального газа
Энтальпия кислорода при изобарном расширении и нормальном атмосферном давлении. Эквивалентная электропроводность раствора H2SO4. Реакции первого порядка и время полураспада для них. Квантовый выход химической реакции протекающей под действием УФ света.
| Рубрика | Химия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.05.2013 |
| Размер файла | 30,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО
Пензенская государственная технологическая академия
Кафедра «Биотехнология и техносферная безопасность»
Контрольная работа
по дисциплине: Физическая химия
Выполнила:
студентка гр. 12ТП1бз
Ванюшкина Е.А.
Проверил: к.б.н., доцент
Кузьмин А.А.
к.с/х.н, доцент
Блинохватов А.А.
Пенза, 2013 г.
1. Рассчитайте изменение энтальпии кислорода (идеальный газ) при изобарном расширении от 80 до 200 л при нормальном атмосферном давлении.
Нормальное атмосферное давление равно 100кПа.
р1=р2=100 кПа, V1=80 л, V2=200 л. Начальная и конечная температуры: Т1=р1V1/nR, Т2=р2V2/nR. Изменение внутренней энергии идеального газа определяется только начальной и конечной температурами (CV=3/2nR - идеальный одноатомный газ):
энтальпия кислород изобарный химический реакция
ДU=CV(Т1-Т2)=3/2nR(Т1-Т2)=3/2(р2V2-р1V1)=3/2?100?103?(200-80)?10-3=18кДж.
Ответ: 18кДж.
2. Рассчитайте энтальпию образования N2O5 (г) при Т=298 К на основании следующих данных:
2NO (г) +О2 (г) = 2NO2 (г), ДН1°=-114,2 кДж?моль-1,
4NO2 (г) +О2 (г) = 2N2O5 (г), ДН2°=-100,2 кДж?моль-1,
N2 (г) +О2 (г) = 2NO (г), ДН3°=182,6 кДж?моль-1.
Согласно закону Гесса ДН1°+ Добраз Н° = ДН2°, откуда Добраз Н°=-100,2-(-114,2)=14,0 кДж?моль-1.
Ответ: 14,0 кДж?моль-1.
3. Рассчитайте изменение энтропии при нагревании 11,2 л азота от 0 до 50°С и одновременном уменьшении давления от 1 атм до 0,01 атм.
Теплоемкость азота 29,29 Дж?К-1 моль-1.?
21,76 Дж/К
3. Выразите производные и через другие термодинамические параметры и функции.
Возьмем уравнение термодинамики:
dG=V?dp-S?dT.
Поделим обе части уравнения на dT:
dG/dT=V?dp/dT-S.
При постоянном значении G имеем:
V(dp/dT)G=S > (dp/dT)G=S/V.
Теперь обе части уравнения термодинамики поделим на dG:
1=V?dp/dG - S?dT/dG.
При постоянном значении Т имеем:
1=V?(dp/dG)Т > (dp/dG)Т=1/V.
4. Константа равновесия реакции N2O4 (г) = 2NO2 (г) при 25°С равна Кр=0,143. Рассчитайте давление, которое установится в сосуде объёмом 1 л, в который поместили 1г N2O4 при этой температуре.
Пусть прореагировало б моль N2О4. Тогда
|
N2О4 (г) |
=2NО2 (г) |
||
|
Исходное количество |
1 |
0 |
|
|
Равновесное количество |
1-б |
2б |
|
|
Равновесная мольная доля |
1-б |
2б |
|
|
2-2б |
2-2б |
Следовательно,
и
.
Подставляя б=0,001 в последнюю формулу, получаем
0.143=4?0.0012/2?(1-0.001)2?p2.
Откуда р=3,74?10-3 атм.
Ответ: р=3,74?10-3 атм.
5. Удельная электропроводность 4% водного раствора H2SO4 при 18°С равна 0,168 См?см-1, плотность раствора - 1,026 г?см-3. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора.
Эквивалентная электропроводность раствора вычисляется по формуле
л=к/с,
где к - удельная электропроводность,
с - молярная концентрация вещества.
с=щ?с/МH2SO4=0.04?1.026/49=0.84 моль?л-1=1,68 г-экв?л-1.
Здесь МH2SO4 - эквивалентная масса вещества, для H2SO4 она равна 49 г/моль.
Тогда л=к/с=0,168/1,68=10 См?см2?г-экв-1.
Ответ: 10 См?см2?г-экв-1.
6. Какие из перечисленных величин могут принимать:
а) отрицательные;
б) дробные значения:
скорость реакции, порядок реакции, молекулярность реакции, константа скорости, стехиометрический коэффициент?
Отрицательными могут быть - скорость реакции, порядок реакции
Дробными могут быть - скорость реакции, порядок реакции, константа скорости
7. Реакция первого порядка имеет энергию активации 25 ккал?моль-1 и предэкпоненциальный множитель 5?1013 с-1. При какой температуре время полураспада для данной реакции составит:
а) 1 мин;
б) 30 дней?
Константа скорости рассчитывается по формуле
k=A?exp[-EA/RT].
Отсюда можем получить выражение для вычисления температуры:
T=EA/R(lnA-lnk).
Константу скорости можно найти из выражения периода распада:
ф=ln2/k, > k=ln2/ф.
k1=ln2/60=115,52?10-4 с-1.
k2=ln2/2592000=2,67?10-7 с-1.
Т1=104670/8,314(ln5?1013-ln115,52?10-4)=350 К (77°С).
Т2=104670/8,314(ln5?1013-ln2,67?10-7)=270 К (-3°С).
8. Используя корреляционные соотношения Бренстеда для общего кислотного анализа, найдите связь между энергией активации каталической реакции и энергией Гиббса ионизации катализатора.
9. Рассчитайте квантовый выход химической реакции
(СН3)2СО > С2Н6 + СО,
протекающей под действием УФ света с длиной волны 313 нм. Исходные данные: объём реакционного сосуда 59 мл; среднее количество поглощённой энергии 4,40?10-3 Дж?с-1; время облучения 7ч; температура реакции 56,7°С; начальное давление 766,3 Торр; конечное давление 783,2 Торр.
В результате реакции поглотилось 4,40?10-3?25200=110,88 Дж световой энергии.
25200 с = 7 ч.
Энергия одного моля квантов составляет
E=Na?h?c/л=6,02?1023?6,626?10-34?3?108/313?10-9=3,82?105.
Здесь Na - постоянная Авагадро, h - постоянная Планка, с - скорость света.
Число молей поглощенных квантов света:
n(hн)=110,88/3,82?105=29,03?10-5.
Число молей прореагированных квантов выразим из формулы Менделеева-Клапейрона
m/M=PV/RT.
Здесь Р - давление газа в Па. Рнач=766,3?133,322=102165 Па. Ркон=783,2?133,322=104418 Па.
V - объем газа, м3. V=59 мл = 59?10-6 м3.
R - универсальная газовая постоянная, R=8,31 Дж/(моль?К).
Т - температура газа, К. Т=56,7+273=329,7 К.
m/M=(104418-102165)?59?10-6/8,31?329,7=38,83?10-6.
Квантовый выход реакции равен
ц=(m/M)/(nhн) = 3,883?10-5/29,03?10-5=0,13.
Ответ: ц=0,13.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии системы вследствие протекания химической реакции. Влияние внешних условий на химическое равновесие. Влияние давления, концентрации и температуры на положение равновесия. Типы химических связей.
реферат [127,3 K], добавлен 13.01.2011Энтальпия - термодинамическая функция состояния и сумма внутренней энергии и работы против внешних сил. Энтальпия образования сложного вещества. Определение энтальпии реакции нейтрализации. Описание эксперимента, вычисление относительной ошибки измерения.
лабораторная работа [73,7 K], добавлен 18.05.2012Процесс произведения нитробензола и составление материального баланса нитратора. Определение расхода реагентов и объёма реактора идеального смешения непрерывного действия при проведении реакции второго порядка. Расчет теплового эффекта химической реакции.
контрольная работа [247,6 K], добавлен 02.02.2011Предмет термохимии, изучение тепловых эффектов химических реакций. Типы процессов химической кинетики и катализа. Энтальпия (тепловой эффект) реакции. Скорость реакции, закон действующих масс. Константа химического равновесия, влияние катализатора.
презентация [2,2 M], добавлен 19.10.2014Особенности атмосферы Земли. Химический состав и основные оболочки атмосферы. Квантовый выход как важнейший параметр фотохимической реакции. Фотохимия кислорода и озона в атмосфере. Фотохимические реакции и процессы с участием метана и оксидов азота.
реферат [26,8 K], добавлен 27.05.2010Скорость химической реакции. Понятие про энергию активации. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Влияние температуры, давления и объема, природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 29.10.2014Расчет количества вещества. Составление электронных формул атомов никеля и фтора. Расчет теплового эффекта реакции восстановления. Изменение скоростей реакций серы и её диоксида в зависимости от изменений их объема. Молярная и эквивалентная концентрации.
контрольная работа [80,3 K], добавлен 12.12.2009Калориметрия как совокупность методов измерения количества выделяющейся или поглощаемой теплоты. Понятие энтальпии. Эндотермические и экзотермическая реакции. Термохимическое уравнение. Формулировка и следствия закона Гесса. Закон Лавуазье-Лапласа.
презентация [125,7 K], добавлен 14.01.2015Понятие и предмет изучения химической кинетики. Скорость химической реакции и факторы, влияющие на нее, методы измерения и значение для различных сфер промышленности. Катализаторы и ингибиторы, различие в их воздействии на химические реакции, применение.
научная работа [93,4 K], добавлен 25.05.2009Связи между активностями компонентов в растворе. Уравнение Дюгема-Маргулиса. Методы определения активности и порядка химической реакции. Необратимые реакции первого, второго и третьего порядков. Уравнение стандартного состояния для растворённого вещества.
лекция [425,7 K], добавлен 28.02.2009Изменение скорости химической реакции при воздействии различных веществ. Изучение зависимости константы скорости автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры. Определение энергии активации химической реакции.
курсовая работа [270,9 K], добавлен 28.04.2015Определение константы равновесия реакции. Вычисление энергии активации реакции. Осмотическое давление раствора. Схема гальванического элемента. Вычисление молярной концентрации эквивалента вещества. Определение энергии активации химической реакции.
контрольная работа [21,8 K], добавлен 25.02.2014Особенности химических реакций в полимерах. Деструкция полимеров под действием тепла и химических сред. Химические реакции при действии света и ионизирующих излучений. Формирование сетчатых структур в полимерах. Реакции полимеров с кислородом и озоном.
контрольная работа [4,5 M], добавлен 08.03.2015Определение теплоты сгорания этилена. Вычисление энергии Гиббса реакции и принципиальной ее возможности протекания. Расчет приготовления солевого раствора нужной концентрации. Составление ионного уравнения химической реакции. Процессы коррозии железа.
контрольная работа [103,6 K], добавлен 29.01.2014Понятие термохимии как области химической науки, изучающей тепловые эффекты реакций. Формы существования энергии. Параметры состояния системы, ее функции и внутренняя энергия. Измерение теплоты реакции. Стандартная энтальпия образования вещества.
презентация [198,1 K], добавлен 22.04.2013Вычисление скорости омыления эфира при заданной константе для химической реакции. Определение активации реакции и построение графиков зависимости удельной и эквивалентной электрической проводимости растворов. Гальванический элемент и изменение энергии.
курсовая работа [132,3 K], добавлен 13.12.2010Нуклеофильное замещение гидроксильной группы в спиртах, протонирование спиртов. Способы получения алкилгалогенидов: реакции с галогеноводородами, действием галогенидов фосфора, действием квазифосфониевых солей, описание их механизма. Реактив Лукаса.
реферат [165,7 K], добавлен 04.02.2009Спектроскопия как физический метод исследования веществ, его точность и широкое применение в различных областях химии. Термодинамические параметры реакции (константы равновесия, энтальпии и энтропии реакции) бис-ацетилацетоната меди (II) с пиридином.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.03.2012Термохимические уравнения реакций. Получение кислорода О2 и доказательство опытным путем, что полученный газ – О2. Реакции, характерные для серной кислоты, взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Реакции, характерные для соляной кислоты.
шпаргалка [20,8 K], добавлен 15.04.2009Понижение температуры замерзания раствора электролита. Нахождение изотонического коэффициента для раствора кислоты с определенной моляльной концентрацией. Определение энергии активации и времени, необходимого для химической реакции между двумя веществами.
курсовая работа [705,4 K], добавлен 26.10.2009
