Задачи для контрольной работы 1

1. Какой объем аммиака может быть получен при разложении 1 кг нитрида кальция? Условия нормальные.

2. Газ при нормальных условиях занимает объем 100 л. Определить, как изменится его давление, если этот газ нагреть до 20° С, не изменяя объема.

3. Сжатый воздух в баллоне имеет температуру 15^о С. Во время пожара температура воздуха в баллоне поднялась до 450^о С. Взорвется ли баллон, если при этой температуре он может выдержать давление не более 9,8·10⁶ Па? Начальное давление 4,8·10 ⁶ Па.

4. При н.у. объем газа равен 82 м ³. Какой объем займет этот же количество газа при -15 ^о С и 99280 Па?

5. Сероводород при -7 ^о С и 97370 Па занимает объем 52,71 м³. При каком давлении он займет объем 45,84 м³ , если температура повысится до 16 ^о С ?

6. Смесь состоит из 95 г водорода и 80 г метана. Определить парциа­льные давления каждого из газов и общее давление смеси, если газы находятся сосуде, емкость которого равна 60 л, а температура смеси равна 27 ⁰С.

7. Смесь состоит из метана и пропана, занимая объем 5 л, при темпера­туре 40°С. Определить количество каждого газа, если общее давление смеси равно 2,510⁵, а парциальное давление метана 1,210⁵ Па.

8. Рассчитать парциальные давления и парциальные объемы газов и газовой смеси, состоящей из 40 г этилена и 30 г метана и находящейся в сосуде вместимостью 100 л при 25^о С.

9. По уравнению Ван – дер – Ваальса вычислить давление 1 кмоль аммиака при 200 о С, находящегося в сосуде вместимостью 500 л. На сколько найденное давление (%) отличается от вычисленной величины по уравнению состояния идеального газа?

10. По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить температуру, при которой объем 1 кмоль сероводорода под давлением 6,66 . 10 ⁶ Па станет равным 500 л.

11. Определить поверхностное натяжение толуола при 50° С, если при медленном его выпускании из сталогмометра масса 38 капель равна 1,4864 г, а при выпускании из того же сталогмометра воды при той же температуре масса 25 капель ее оказалась равной 2,6570 г. Ве­личина поверхностного натяжения воды при 50°С равна 67,9110³ Н/м.

12. Плотность гептана при 20°С равна 684 кг/м³, а плотность воды 998 кг/м³. Некоторое количество гептана протекает через вискозиметр за 83,9 с, а для того же объема воды при тех же условиях требуется 142,1 с. Определить абсолютную вязкость гептана при 20°С, если вязкость воды при этой же температуре равна 1,00510^-3 Пас.

13. С редняя массовая теплоемкость паров бензола в пределах температур 85 – 115 ^о С ( при нормальном атмосферном давлении ) равна 1,257 кДж / кг·К. Вычислить средние теплоемкости бензола при постоянных давлении и объеме, и их соотношение Ср / С v.

14. Определить средную массовую теплоемкость 0,2 н CuSO 4 ·5 H ₂O при комнатной температуре. Средние массовые теплоемкости при комнатной температуре для медного купороса 1,128,а для воды 4,2 кдж/кг·К. Плотность раствора принять равной единице.

15. Рассчитать по правилу смешения массовую теплоемкость сплава состава ( масс. доли, % ): Al-11; Fe – 5; Ni – 6; Cu – 78. Средняя массовая теплоемкость металлов, образующих сплав, при комнатной температуре: меди 0,395; железа 0,456; никеля 0,445 кДж/кг К. Сравнить полученный результат с табличным: С = 0,457 кДж/кг·К.

16. Температурная зависимость истинной молярной теплоемкости воздуха выражается уравнением Ср = 27,2 + 0,0042 Т . Вычислить истинную молярную и массовую теплоемкости воздуха при постоянных давлении и объеме при 400 ^о С, если соотношение Ср / Сv для воздуха равно 1,4.

17. Определить тепловой эффект реакции

при постоянном объеме и 18⁰С, если изобарный термохимический теп­ловой эффект этой реакции при той же температуре равен 823,З кДж/моль.

18. Определить тепловой эффект реакции этерификации между этиловым спиртом и уксусной кислотой, если теплота сгорания спирта равна 1374 кДж/молъ, уксусной кислоты 871,6 кДж/моль и полученного эфира 2256 кДж/моль.

19. Тепловой эффект сгорания нафталина до СО₂ и Н₂О при постоянном объеме и 18°С равен 5162 кДж/моль. Определить теплоту сгорания нафталина при постоянном давлении и той же температуре.

20. Определить теплоту сгорания этилового спирта, используя следующие данные:

С + О₂  СО₂ + 391,0 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль

2С + 3Н₂ + ½ О₂ С₂ Н₅ ОН + 278,2 кДж/моль

21. Определить теплоту сгорания фосфористого водорода, используя следующие данные:

2Р + 3Н₂  2 РН₃ – 48,69 кДж/моль

2Р + 5/2 О₂  Р₂О₅ + 1508,4 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль

22. Определить теплоту образования нафталина, при постоянном давлении и 18⁰С используя следующие данные:

С₁₀Н₈ (тв.) + 12 О₂  10 СО₂ + 4 Н₂О + 5162 кДж/моль

С + О₂  СО₂ + 391,0 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль

Надо учесть, что теплота сгорания нафталина дана при постоянном объеме и 18⁰С, а теплота образования СО₂ и Н₂О – при постоянном давлении и той же температуре.

23. В результате реакции

С + СО₂  2СО

протекающей в стандартных условиях, образовалось 10 л окиси углерода. Определить количество поглощенного тепла.

24. Определить разность между изобарным и изохорным тепловым эффектом для следующих реакций:

Са СО₃  СаО + СО₂ при 800 ⁰С

Fe + H₂O  FeO + H₂ при 1000 ⁰С

2 СО₂  2 СО + O₂ при 2000 ⁰С

NH₃ + HCl  NH₄ Cl при 50 ⁰С

25. Определить теплоту сгорания этилена, используя следующие данные:

2С + 2 Н₂  С₂ Н₄ – 62,01 кДж/моль

С + О₂  СО₂ + 391,0 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль.

26. Используя следующие данные:

2 С + Н₂  С₂Н₂ – 227,06 кДж/моль

С + О₂  СО₂ + 394,08 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль.

Определить, сколько тепла выделится при сгорании 4 молей ацетилена. Какова теплота сгорания ацетилена?

27. Используя данные:

Са + ½ О₂  СаО + 636,9 кДж/моль

Са + О₂ + Н₂  Са(ОН)₂ + 988 кДж/моль

Н₂ + ½ О₂  Н₂О + 285,0 кДж/моль

определить количество тепла, которое выделится при гашении 500 кг извести водой.

28. Константа скорости окисления едким натром при температуре 9,4⁰С равна 2,37 , а при температуре 14,4⁰С – 3,204. Определить, при какой температуре константа скорости будет равна 15.

29. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при 25⁰С равна 9,6710 ^–3, а при 40⁰С – 7,3410 ^–2. Определить энергию активации.

30. Константа скорости реакции разложения хлорноватистого натрия в растворе при 25⁰С равна 0,0093, а при 40⁰С – 0,0342. Определить константу скорости этой реакции при 50⁰С двумя способами: а) с помощью уравнения Аррениуса; б) с помощью температурного коэффициента скорости химической реакции. Определить энергию активации.

31. Для некоторой реакции 1-го порядка период полураспада при температуре 378,5⁰С равен 363 мин. Определить сколько времени потребуется для разложения 60% исходного вещества при температуре 440⁰С, если энергия активации реакции равна 217,88 кДж/моль.

32. Период полураспада радиоактивного изотопа азота равен 9,93 мин. Определить, сколько процентов и какая часть азота разложится в течение 50 мин.

33. Во сколько раз увеличится время, необходимое для завершения реакции, если понизить температуру на 45°C? Температурный коэффициент принять равным 3.

34. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при 25°С равна 9,6710 ^-3,а при 40°С – 73,410 ^–3 мин ^-1. Определить константу скорости этой реакции при 35°С.

35. Для реакции:

N₂O₄  2 NO₂

константа равновесия К_Р = 1,5610³ при температуре 0⁰С, а при температуре 18,3⁰С она равна 7,3510³. Опре­делить тепловой эффект реакции в данном интервале температур.

36. Даны реакции:

2 SO₂ + O₂  2 SO₃ + 176,8 кДж

CO₂ + С  2 СО – 160,5 кДж

Какими факторами можно сдвинуть равновесие этих реакций вправо?

37. Константа равновесия реакции этерификации между этиловым спиртом и уксусной кислотой равна 4. Определить, сколько эфира получится, если взять 11 г спирта и 45 г уксусной кислоты.

38. В какую сторону сместится равновесие реакций:

N₂ + 3 H₂  2 NH₃ + 92,18 кДж

N₂O₄  2 NO₂ –56,98 кДж

N₂ + O₂  2 NO – 181 кДж

а) при понижении температуры; б) при понижении давления?

39. Определить константу равновесия К_С при 1060⁰К для реакции:

2СО  С + СО₂ ,

если при 1000⁰К константа равновесия К_Р равна 8,110^-8, а изобарный тепловой эффект равен 109,5 кДж/моль.

40. В какую сторону сместятся равновесия реакций:

NH₄Cl (тв.)  NH₃ (г.) + HCl (г.) – Q

2 H₂S  2 H₂ + S₂ (пар) – 41,9 кДж

2 СО + 2 Н₂  СН₄ + СО₂ + Q

а) при повышении температуры; б) при повышении давления?