Скачать 494.68 Kb.
|
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1 по курсу "Физическая химия" Изучение курса физической химии поможет Вам глубже понять физико-химические основы теории технологических процессов, механизм и кинетику химических реакций, возможность протекания реакций в заданном направлении. Очень важным этапом изучения курса физической химии является овладение практическими навыками физико-химических расчетов. В данном пособии Вам предлагаются для самостоятельной работы практические задачи по разделу Термодинамика, которые Вы должны выполнить и представить для проверки в установленные сроки в соответствии с рабочим планом по курсу Физическая химия. За Вами закрепляется определенный вариант. Ответы на вопросы в задании представляйте в той последовательности, в которой они приведены. Для выбора номера варианта используйте номер Вашего студенческого билета в соответствии со следующей схемой: - если последние две цифры номера студенческого билета меньше или равны 12, то они соответствуют номеру варианта; - если последние две цифры номера студенческого билета больше 12, то номер варианта рассчитывается по формуле: № вар = ![]() Необходимые данные для каждого варианта Вы найдете в таблицах, которые приведены в конце каждого задания. При оформлении работ следует выполнять следующие требования: - работа должна быть написана в тетради или представлена в сброшюрованном виде на листах формата А4 разборчиво и аккуратно; - на обложке тетради или титульном листе брошюры должны быть указаны: фамилия, имя и отчество студента, номер варианта; - возможно представление ответов в электронном виде (редактор Word); при этом должны соблюдаться правила, указанные выше. При получении допуска к экзамену обязательно представление печатного варианта. Ряд необходимых для решения задач величин Вам необходимо брать из справочников, которые представлены в списке литературы. Обратите внимание на единицы измерения величин, приведенных в этих справочниках. При оформлении работы обязательно укажите величину, ее размерность и дайте ссылку на страницу справочника, где эта величина была найдена. Решение каждого пункта задания доводите до конечного численного значения в тех единицах измерения, которые указаны в задании. По возможности, старайтесь оформлять результаты вычислений в виде таблиц, а необходимые расчетные формулы приводите в тексте. Графические результаты необходимо представлять на миллиметровой бумаге. Если Вы затрудняетесь выполнить то или иное задание, то обратитесь к литературе, рекомендуемой в конце каждого задания. Литература: 1. Краткий справочник физико-химических величин. Ред Равдель А.А., Пономарева А.Л. – Л.: Химия, 1983. 2. Справочник химика. – Л.: Химия , 1971. 3. Киселева Е.В., Каретников Г.С., Кудряшов И.В. Сборник примеров и задач по физической химии. М.: МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1983. Задание 1 Первое начало термодинамики 1. Напишите математическое выражение первого закона термодинамики для бесконечно малых и конечных изменений в изолированной системе. 2. Напишите уравнения для расчета работы расширения газа в идеальном состоянии при Р=const, при T=const, при V=const. 3. Как рассчитать энтальпию химической реакции? 4. Дайте термодинамическое обоснование закона Гесса. 5. Покажите, что закон Гесса есть первое начало термодинамики применительно к химическим реакциям. 6. На основании значений ΔНоf,298 из справочника [ 1 ] определите энтальпию (тепловой эффект) химической реакции А (кДж) (см. таблицу) при базисной температуре 298 оК и стандартном давлении. 7. Рассчитайте работу, совершенную реакцией А (см. таблицу) против сил внешнего давления при Р=const и Т=298 оК в кДж. 8. Определите внутреннюю энергию (тепловой эффект) реакции А (см. таблицу) (кДж) при V=const и базисной температуре Т=298 оК. Таблица
Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 3 ], с. 48, пример 1; с. 49, примеры 5, 6. Задание 2 Первое начало термодинамики 1. Зависит ли энтальпия химической реакции от температуры? Напишите уравнение, выражающее зависимость энтальпии реакции от температуры. 2. Для реакции А, протекающей в газообразном состоянии при стандартном давлении Р = 1,0133105Па, на основании данных о зависимости теплоемкостей участников реакции от температуры вывести уравнение зависимости рассчитайте значения ΔНоТ = f(T). 3. Используя полученные данные, постройте график зависимости ΔНоТ=f(T). 4. Постройте график зависимости Σ Ср=f(T) для исходных и конечных веществ. Таблица
Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 3 ], с. 55, пример 16. Задание 3 Второе начало термодинамики 1. Напишите математическое выражение закона, позволяющего определить направление самопроизвольного протекания процессов в изолированной системе. 2. Напишите уравнения, выражающие зависимость изменения энтропии в изобарном, изохорном и изотермическом процессах. 3. Постройте график зависимости ![]() 4. Графическим интегрированием определите изменение энтропии вещества В при изобарном нагревании его от 298 до 600 оК в Дж/(мольК). 5. Определите абсолютную энтропию So600 вещества В на основании значения So298 [ 1 ] и ΔS нагревания в Дж/(мольК). 6. Определите изменение энтропии вещества В в Дж/(мольК) при изменении давления от 1,0133105 Па до Р2. 7. Определите абсолютную энтропию вещества В в Дж/(мольК) при 600 оК и давлении Р2. 8. Определите изменение энтропии для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 оК и стандартном давлении. Таблица
Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [3], с. 73, примеры 6 и 7; с. 76, пример 9. Задание 4 Второе начало термодинамики 1. Напишите уравнение, связывающее энергию Гиббса с давлением и температурой, в дифференциальном виде. 2. Напишите уравнение для расчета энергии Гиббса при изотермическом процессе расширения газа в идеальном состоянии от давления Р1 до Р2. 3. Для одного моля вещества В, находящегося в идеальном газообразном состоянии (см. задание 3), определите ΔG в изотермическом процессе расширения газа от давления 1,013310-5 Па до Р2 при температуре 600 оК в кДж/моль. 4. Для одного моля вещества В рассчитайте ΔGо при изобарном нагревании от 298 до 600 оК, считая, что энтропия не зависит от температуры. 5. Определите ΔG при изменении давления газа В от 1,0133105 Па до Р2 и температуры от 298 до 600 оК в кДж/моль. 6. Определите ΔG298 в кДж для реакции А (см. задание 1), протекающей при 298 оК и стандартном давлении. Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 3 ], с. 81, примеры 18, 19, 20. Задание 5 Фазовое равновесие в однокомпонентных системах 1. Напишите уравнение Клапейрона-Клаузиуса в дифференциальном виде для равновесия жидкость-пар и твердое-пар. 2. Напишите интегральную форму уравнения Клапейрона-Клаузиуса, считая: 1) ΔНоф.п.= const; 2) ΔНоф.п.= f(T), а ΔСр= const; 3) ΔНоф.п.= f(T) и Сор= f(T). 3. На основании данных о давлении насыщенного пара над твердым и жидким веществом А при нескольких температурах постройте на одном графике зависимости Р=f(T) для фазовых равновесий жидкость-пар и твердое-пар. Определите по графику давление насыщенного пара вещества А при температуре Т. 4. Рассчитайте теплоту испарения вещества А в кДж/моль при температуре Т по тангенсу угла наклона касательной к кривой Р=f(T). 5. Рассчитайте изменение энтропии при испарении вещества А в Дж/(мольК) при температуре Т. 6. Постройте на одном графике зависимости ![]() 7. Определите из графика температуру и давление тройной точки. 8. Найдите средние значения теплоты испарения и возгонки вещества А в кДж/моль, используя график зависимости ![]() 9. Рассчитайте средние значения теплот испарения и сублимации вещества А в кДж/моль, используя приближенную интегральную форму уравнения Клапейрона-Клаузиуса. Данные для выполнения задания представлены ниже в таблицах 1-3. Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Если Вы затрудняетесь выполнить это задание, то обратитесь к литературе [ 3 ], с. 148, 149, примеры 2, 3. |
1. /Домашнее задание.doc | 1. /Домашнее задание 2.doc |
Как и было вывешено на сайте, Вы сдаете (домашнее задание) два реферата по темам: «офп» и «Спортсмены в годы вов». Темы вывешены... | Образование государства Российского и открытие русскими Сибири и Дальнего Востока |
Проверим домашнее задание, проведём орфографическую и синтаксическую разминку, расширим знания об определении | В эфирных маслах цитрусовых содержится душистое вещество цитраль, имеющее следующую структурную формулу |
Всегда ли ваш ребенок понимает, что он должен сделать, выполняя домашнее задание по биологии? | |
Нарисуйте атомно-орбитальную модель молекулы нитрометана. Опишите строение нитрогруппы методом резонанса и методом мезомерии. Охарактеризуйте... |