ВАРИАНТЫ С РЕШЕНИЯМИ
Вариант 21
1. Предложите способ определения стандартной энтальпии образования глицина (тв).
2. Водород, взятый в количестве n молей при температуре Т1, нагревается при постоянном давлении Р = 1атм до температуры Т2. Найдите Н, S и G в этом процессе, считая водород идеальным газом. Нужны ли дополнительные справочные данные для решения этой задачи?
3. Зависимость давления насыщенного пара перфторорганического соединения, использующегося в качестве компонента искусственной крови, от температуры имеет вид: lg Р= а - b/Т - с lg T (Т, К; Р, Па), где а, b, с - постоянные. Найдите зависимость энтальпии и энтропии испарения этого соединения от температуры.
4. Стандартная энтальпия реакции гидрирования бензола при Т=298 К С6Н6 (г) + 3Н2 (г) = С6Н12 (г) равна 651,5 кДж/моль. Как объяснить, что промышленный синтез циклогексана проводят при высоких температуре и общем давлении в системе. Газы считать идеальными.
5. В бинарном жидком растворе давление насыщенного пара второго компонента равно Р02. Известно, что в области малых концентраций при мольной доле х2 < 0,05 зависимость давления пара этого вещества от х2 описывается законом Генри с константой К2. Найдите отношение коэффициентов активности вещества 2 в симметричной и несимметричной системах сравнения при х2 = 0,5. Изменится ли эта величина при изменении х2?
6. Предложите гальванический элемент, где протекает реакция
AgBr (тв) + 0,5Н2 (г) = Ag (тв) + НВr (водный р- р). Напишите реакции, протекающие на электродах. Как определить Е0 этого гальванического элемента.
7. Найдите отношение времен превращения исходного вещества на половину и на одну четвертую часть в реакции 2-го порядка.
Решение варианта 21
1. Экспериментально определяется сUT глицина в кислороде (при повышенном давлении О2 для обеспечения полноты сгорания), из этих данных находят сU0T
NH2CH2COOH (тв) + 2,25О2 (г) = 2СО2 (г) + 2,5Н2О (ж) + 0,5N2 (г),
сН0Т = сU0Т + 0,25? RT, принимая, что газы идеальные,
fH0Т (С2Н5О2N) = - cH0Т (С2Н4О2N) + 2 fH0Т (CO2) + 2,5 fH0Т (H2O) (ж).
2. H = nCР(T2- T1), S = nCРln T2/T1,
G = H - (TS) = H - T2ST2 + T1ST1 = H - T2(nS0T1 + S) + T1nS0T1.
Из справочника надо взять S0T1 для водорода и принять, что для водорода СP = 3,5R.
3. H = RT2(d ln P/dT)=2,303bR - cRT; S = RT(d lnP/dT) = 2,303bR/T - cR.
4. ( ln KP/ T)P = Н/RT2, Н > 0, с ростом температуры выход циклогексана увеличится; ( ln KN/ P)T = - V/RT, V < 0, выход продукта с ростом общего давления в системе увеличивается, если принять, что газы идеальные.
5. 2 (сим) = P2/P02х2; 2 (несим) = P2/КГ2х2; 2 (сим)/ 2 (несим) = КГ2/Р02, от состава раствора это соотношение не зависит.
6. Pt | H2 | НBr (водный р-р) | AgBr | Ag | Pt
На правом электроде: AgBr + e Ag + Br-
На левом электроде: 0,5Н2 - е Н+
, рассматривая зависимость от m 1/2,(m равна моляльной концентрации m раствора НВr), при m 0, 1, получаем значение Е0.
7. Время превращения вещества на долю = C/C0 равно:
.