|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
ГАОУ СПО «Уфимский топливно-энергетический колледж»
Заочное отделение
ФИЗКОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
контрольные задания для студентов заочного отделения
1 курс
специальность 18.02.09 " Переработка нефти и газа"
Вариант 1
Теоретическая часть:
1. Смысл поправок в уравнении Ван-дер-Ваальса.
2. Физический смысл энтальпии.
3. Практическое применение уравнений изотермии химической реакции.
4. Взрывные процессы.
Практическая часть:
1. Определить объём водорода при температуре 127°C и давлении 1*105 Па, образующийся при взаимодействии 280 г железа с водяным паром по реакции:
3Fe+4H2O→Fe3O2+4H2.
2. Используя справочную литературу, определить изобарную термохимическую теплоту образования метана при стандартных условиях, используя реакцию:
2C2H6→2CH4+C2H2+H2,
если изобарный термодинамический тепловой эффект этой реакции равен +246,4кДж. Сравнить рассчитанную теплоту с табличной.
3. Истинная молярная теплоёмкость воздуха при температуре 400°C и p=const выражается уравнением:
Ср=27,2+0,0042*Т в Дж/(моль*К).
Определить среднюю удельную теплоемкость воздуха в интервале температур 0 – 400°C при p=const и v=const и сравнить эти теплоемкости с табличными.
4. Используя справочную литературу, по изменению энергии Гиббса реакции:
COCl2↔CO+Cl2
определить возможность и направление её протекания при стандартных условиях проведения. Подтвердится ли вывод о направлении реакции расчетом изменения энтропии этой реакции? Сделать окончательный вывод.
5. Как изменится скорость некоторой реакции при повышении температуры от 40 до 100°C, если в этом интервале температур энергия активации этой реакции равна 120*103 Дж/моль?
6. Для реакции COCl2↔CO+Cl2 при температуре 600°C константа равновесия КР=1,67*10-6. Определить для этой реакции при указанной температуре константу равновесия Кс.
Вариант 2
Теоретическая часть:
1. Когда применяют уравнение Менделеева-Клайперона, а когда уравнение Ван-дер-Ваальса?
2. Что такое: «энтальпия перегретого пара» и как её рассчитать?
3. Установление оптимальных условий ведения химического процесса.
4. Как связаны между собой катализатор и энергетический барьер реакции?
Практическая часть:
1. Определить изобарную термохимическую теплоту сгорания этилена при стандартных условиях, используя следующие термохимические уравнения:
1) 2C+2H2→C2H2 – 52,3 кДж
2) C+O2→CO2 + 393,51 кДж
3) H2+0,5O2→H2O+285,83кДж
Сравнить рассчитанную теплоту с табличной.
2. Используя справочную литературу, определить: будет ли реакция: MnO+H2→Mn+H2O идти самопроизвольно в прямом направлении при стандартных условиях её проведения, и как скажется повышение температуры на направление реакции? Вывод о влиянии повышения температуры на направление реакции подтвердить расчётом величины (∆H0298)р-ции.
3. Используя справочную литературу, определить среднюю удельную теплоёмкость кислорода при p = const в интервале температур 500 – 940° C.
4. Для реакции CH3COOH+C2H5OH↔CH3COOC2H5+H2O при температуре 25° C константа равновесия Кс = 4. В каком направлении пойдёт реакция, если смешать при указанной температуре 1 моль эфира и 3 моля воды? Определить молярный состав смеси в момент равновесия.
5. Для некоторой реакции разложения 1-го порядка при температуре 460° C константа скорости равна 3,5*10-2с-1, а при температуре 518° C – 34,3*10-2с-1. Определить энергию активации этой реакции в указанном интервале температур.
6. При повышении температуры на 50° C скорость некоторой реакции возросла в 1 200 раз. Определить температурный коэффициент скорости этой реакции.
Вариант 3
Теоретическая часть:
1. Практическое значение факторов интенсивности системы.
2.Что такое: «Энтальпия сухого пара» и как её рассчитать?
3.Зависимость константы равновесия Кс от различных факторов.
4. Энергетический барьер реакции.
Практическая часть:
1. Газовая смесь состоит из 8 кг метана и,3 кмоль этана. Выразить состав смеси в массовых, объёмных и молярных долях и процентах. Определить парциальный объём каждого газа, если эта смесь занимает объём 10 м3.
2. Рассчитать термохимический тепловой эффект реакции разложения 1кг Na2CO3 по схеме: Na2CO3→Na2O+CO2 с помощью следующих термохимических уравнений:
1) Na2CO3+SiO2→Na2SiO3 – 86,8 кДж
2) Na2O+SiO2→ Na2SiO3 +232,5 кДж
Объяснить смысл знака перед численным значением рассчитанной теплоты.
3. Используя справочную литературу, определить при p = const среднюю удельную теплоёмкость газовой смеси 0,5 моль азота и 1,5 моль кислорода в интервале температур 0 – 200° C.
4. Используя справочную литературу, определить: будет ли реакция: 4HCl+O2→2Cl2+2H2O идти самопроизвольно в прямом направлении при стандартных условиях её проведения и как скажется повышение температуры на направление реакции? Вывод о влиянии повышения температуры на направление реакции подтвердить расчетом величины (∆H0298) реакции.
5. Для некоторой реакции 1-го порядка при температуре 140° C константа скорости равна 5,5*10-4 с-1, а при температуре 185° C – 9,2*10-3 с-1. Определить константу скорости этой реакции при температуре 167° C.
6. Во сколько раз увеличится скорость растворения железа в разбавленной соляной кислоте при повышении температуры от 18 до 32° C, если температурный коэффициент скорости этой реакции в указанном интервале температур равен 2,8?
Вариант 4
Теоретическая часть:
1. Что представляет собой «свободная» поверхностная энергия?
2. Физическая сущность II закона термодинамики.
3. Значение правила Ванг-Гоффа.
4. Зависимость процесса адсорбции на твёрдом адсорбенте от различных факторов.
Практическая часть:
1. В сосуде ёмкостью 0,05м3 находится смесь 140 г оксида углерода и 20 г водорода при температуре 27° C. Определить парциальные давления каждого газа смеси, общее давление газовой смеси, состав смеси в массовых, объёмных и молярных долях и процентах.
2. Используя справочную литературу, определить изобарный и изохорный термохимический тепловой эффект реакции: CO2+C→2CO при стандартных условиях, если образовалось 10 л CO. Объяснить смысл знаков перед численными значениями определяемых теплот.
3. Используя справочную литературу, по изменению энергии Гиббса реакции:
3PbO+2Al↔Al2O3+3Pb
определить возможность, направление, скорость и полноту протекания реакции при стандартных условиях её проведения. Подтвердить вывод о направлении реакции расчетом изменения энтропии этой реакции.
4. Для реакции SO2+0,5O2↔SO3 при температуре 727° C константа равновесия Кр=5,845*10-3. Определить для этой реакции при указанной температуре константу равновесия Кс.
5. При нагревании NO2 в закрытом сосуде до некоторой температуры равновесие реакции 2NO2↔2NO+O2 устанавливается при концентрации NO2, NO и O2 соответственно (в моль/л) 0,3; 1,2 и 0,6. Определить для данной реакции при этой температуре константу равновесия Кс и исходную концентрацию NO2.
6. Для реакции CH3COOH+C2H5OH↔CH3COOC2H5+H2O при температуре 25° C константа равновесия Кс = 4. В каком направлении пойдёт реакция, если при указанной температуре смешать 50 г кислоты, 27 г спирта, 37 г эфира и 54 г воды? Определить массу каждого вещества в момент равновесия.
Вариант 5
Теоретическая часть:
1. Роль вязкости и текучести жидкостей в химической технологии.
2. Физический смысл энтропии.
3. Признаки химического равновесия.
4. Применение закона действия масс к гомогенным системам (формулировка, математическая запись для реакции в общем виде, графическое изображение с пояснением для обратимых реакций).
Практическая часть:
1. Используя справочную литературу, по изменению энергии Гиббса реакции:
MnO+H2↔Mn+ H2O,
определить возможность и направления энтропии этой реакции.
2. При температуре 500° C удельный объём перегретого пара равен 0,361 м3/кг. Определить давление 1кг этого пара и сравнить его со значением в «скелетных» таблицах.
3. При взаимодействии азота с раскалённым металлическим кальцием образует нитрид кальция. Определить объём азота, вступившего в реакцию с 0,8 кг кальция, если при температуре 27° C давление азота составляет 1*105 Па.
4. При взаимодействии азота с раскалённым металлическим кальцием образует нитрид кальция. Определить объём азота, вступившего в реакцию с 0,8 кг кальция, если при температуре 27 °C давление азота составляет 1*105 Па.
5. Для реакции CO+ H2O ↔CO2+H2 при температуре 800° C константа равновесия Кс=1. Определить направление реакции, если для её проведения при указанной температуре взять смесь, состоящую из 1 моль CO и 5 моль H2O. Каков молярный состав смеси в момент равновесия?
6. При температуре 140° C некоторая реакция заканчивается за 30 минут. За сколько времени закончится эта реакция при уменьшении температуры до 130°C, если температурный коэффициент скорости этой реакции в указанном интервале температур равен 3?
Вариант 6
Теоретическая часть:
1. Современные взгляды на структуру жидкостей.
2. Дать одну из формулировок I закона термодинамики и пояснить на примерах.
3. Значение принципа Ле-Шателье в химической технологии.
4. Зависимость скорости реакции от различных факторов.
Практическая часть:
1.Определить объём водорода при стандартных условиях, если газ получен при взаимодействии 100 г цинка с соляной кислотой.
2. Используя справочную литературу, по изменению энергии Гиббса реакции:
3FeO+2Al↔Al2O3+3Fe
определить возможность, направление, скорость и полноту протекания реакции при стандартных условиях её проведения. Подтвердится ли вывод о направлении реакции расчетом изменения энтропии этой реакции? Сделать окончательный вывод.
3. Для реакции CH3COOH+C2H5OH↔CH3COOC2H5+H2O определить при температуре 25° C константу равновесия Кс и исходные количества кислот и спирта, если в момент равновесия реакционная смесь содержит по 1/3 моль кислоты и спирта и по 2/3 моль эфира и воды.
4. Для реакции CO+ H2O ↔CO2+H2 при температуре 986° C константа равновесия Кс=1,6. Определить (в объёмных долях) выход CO2 и H2, а так же остаток CO и H2O к моменту равновесия, если для проведения этой реакции при указанной температуре взяли смесь, содержащую (в объёмных долях)
5. Как изменить скорость некоторой реакции при повышении температуры от 25 до 100° C, если энергия активации этой реакции в указанном интервале температур равна 125,7*103 Дж/моль?
6. При повышении температуре на 80° C скорость некоторой реакции возросла в 3000 раз. Определить температурный коэффициент скорости этой реакции: CO – 40*10-2 и H2O – 60*10-2.
Вариант 7
Теоретическая часть:
1. Что такое перегретый пар и степень перегрева пара?
2. Зависимость теплоёмкости идеальных газов от различных факторов.
3. Практическое использование процесса адсорбции.
4. Записать и сформулировать правило фаз Гиббса для 2-х компонентных конденсированных систем. Какой внешний фактор влияет на равновесие таких систем?
Практическая часть:
1. Считая водород реальным газом, определить его давление, если 40 г водорода находятся в сосуде емкостью 10 л при температуре 700° C. Обосновать выбор уравнения для расчёта давления газа.
2.Используя справочную литературу, определить термохимическую изобарную теплоту, необходимую для образования 1кг аммиака при стандартных условиях по реакции:
NH4Cl→NH3+HCl.
Объяснить смысл знака перед числовым значением рассчитанной теплоты.
3. 1кг перегретого пара с температурой 300° C и давлением 10*9,80665*104 Па изобарно охлаждается и становится сухим. Определить удельный объём, плотность и полную удельную теплоту полученного пара, а также температуру кипения воды. Сравнить одну из этих величин со значением её в «скелетных» таблицах.
4. При некоторой температуре состояние равновесия системы H2+I2↔2HI характеризуется концентрациями H2, I2 и HI (в моль/л) соответственно: 0,005; 0,005 и 0,03. Определить при этой температуре для данной реакции константу равновесия Кс и исходные концентрации H2 и I2, считая все вещества, участвующие в реакции при этой температуре, газообразными.
5. Для реакции N2O4↔2NO2 при температуре 63° C константа равновесия Кр=1,287*105 Па. Определить (в молях, молярных долях и молярных процентах) состав смеси в момент равновесия, если общее равновесное давление смеси при указанной температуре равно 101325Па, а все вещества, участвующие в реакции, являются при данной температуре газообразными.
6. Как изменится скорость некоторой реакции при повышении температуры на 40° C, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2?
Вариант 8
Теоретическая часть:
1. Понятие о плазме.
2. Понятие о теплоемкости вещества. Виды теплоемкостей.
3. Зависимость константы равновесия Кс от температуры.
4. Найти число степеней свободы для эвтектической точки и полученный результат объяснить.
Практическая часть:
1.Рассчитать термохимический тепловой эффект реакции: 2PH3+4O2→P2O5+3 H2O с помощью следующих термохимических уравнений:
1) P+1,5H2→PH3 – 48 кДж
2) 2P+2,5O2→ P2O5 +1507 кДж
3) H2+0,5O2→ H2O +286 кДж
Объяснить смысл знака перед числовым значением рассчитанной теплоты.
2. 1кг перегретого пара с температурой 400° C и удельным объёмом 0,154 м3/кг изохорно охлаждается и становится сухим. Определить давление, удельный объём и плотность полученного пара. Сравнить одну из найденных величин с её значением в «скелетных» таблицах.
3. Как изменится давление сероводорода, если в адиабатном процессе температура газа возросла в 2 раза?
4. Для реакции CO+H2O↔CO2+H2 при температуре 800° C константа равновесия Кс=1. Определить направление реакции, если для её проведения при указанной температуре взять смесь, состоящую из 10 моль CO и 4 моль H2O. Каков молярный состав смеси в момент равновесия?
5. Температура некоторой реакции равна 27° C. Как надо изменить температуру этой реакции для увеличения её скорости в 10 раз, если энергия активации данной реакции в этих интервалах температур составляет 128*103 Дж/моль?
6. Как надо изменить температуру некоторой реакции для увеличения её скорости в 50 раз, если температурный коэффициент скорости этой реакции в определяемом интервале температур равен 3?
Вариант 9
Теоретическая часть:
1. Практическое значение закона Гесса.
2. Что такое степень сухости и степень влажности пара?
3. Зависимость константы равновесия Кр от температуры.
4. Для чего вводится в закон действия масс константа скорости реакции и что она характеризует?
Практическая часть:
1. Считая кислород реальным газом, определить объём 1кмоль этого газа при температуре 237° C и давлении 1,108*108 Па. Обосновать выбор уравнения для расчёта объёма газа.
2. Используя справочную литературу, определить изобарную термохимическую теплоту, если 433 г HgO прореагировало по реакции: HgO+2HCl→HgCl2+ H2O при стандартных условиях. Объяснить смысл знака перед числовым значением рассчитанной теплоты.
3. Средняя удельная теплоёмкость газообразного диоксида серы в интервале температур 0 – 200° C при v=const равна 0,53 кДж/(кг*К). Определить среднюю удельную теплоёмкость газа в этом же интервале температур при p=const и сравнить рассчитанную теплоёмкость с табличной.
4. При смешивании 1 моль CO и 1 моль H2O при температуре 427° C идёт реакция
CO+ H2O ↔CO2+H2
Определить для данной реакции при указанной температуре константы равновесия Кс и Кр, если равновесная смесь содержит по 0,75 моль CO2 и H2.
5. Для реакции H2 +Cl2↔2HCl при некоторой температуре константа равновесия Кс=40. Определить количество водорода, вступившего при заданной температуре в реакцию с хлором, если при этой температуре взять смесь H2 и Cl2 с одинаковыми концентрациями, которые составляют (в моль/л) по 0,01.
6.Для реакции CH3COOH+C2H5OH↔CH3COOC2H5+H2O при температуре 25° C константа равновесия Кс=4. Определить направление реакции, если при указанной температуре смешать 3 моль спирта, 440 г эфира и 54 г воды? Определить массу каждого вещества в момент равновесия.
Вариант 10
Теоретическая часть:
1. Причины отклонений свойств реальных газов от законов идеальных газов.
2. Понятие о внутренней энергии идеального газа. Её зависимость от различных факторов.
3.Динамичность истинного равновесия.
4. Что такое «ингибитор» и «ингибирование», «старение» катализатора и «отравление» катализатора.
Практическая часть:
1. Используя справочную литературу, определить изобарную и изохорную термохимическую теплоту образования бензола при стандартных условиях. Объяснить смысл знаков перед числовыми значениями рассчитанных теплот. Сравнить рассчитанную изобарную теплоту с табличной.
2. Используя справочную литературу, определить при p=const среднюю удельную теплоёмкость газовой смеси 14 г азота и 12 г кислорода в интервале температур 0 – 170°C.
3. Используя справочную литературу, по изменению энергии Гиббса реакции: CuO+H2 ↔Cu+ H2O определить возможность, направление, скорость и полноту протекания реакции при стандартных условиях её проведения. Подтвердится ли вывод о направлении реакции расчетом изменения энтропии этой реакции? Сделать окончательный вывод.
4. При смешивании 1 моль CO и 1 моль Cl2 при температуре 550° C идёт реакция CO+Cl2↔COCl2. Определить для этой реакции при указанной температуре константы равновесия Кс и Кр, если равновесная смесь содержит 0,25 моль COCl2.
5. Для реакции N2+O2↔2NO при некоторой температуре константа равновесия Кс=5*10-3. Определить выход NO (в объёмных процентах), если исходные газы N2 и O2 взяты из воздуха в объёмном отношении соответственно 4:1.
6. При температуре 25° C константа скорости некоторой реакции равна 9*10-3 мин-1. Определить температурный коэффициент скорости этой реакции в интервале температур 25-40° C, если энергия активации реакции в этом интервале температур составляет 105*103 Дж/моль.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 54 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Характеристика деятельности учащихся или виды учебной деятельности | | | Інспектори Департаменту патрульної служби м. Львова ст. лейт. Карась та ст. серж. Окунь близько 03.00 години помітили силует двох чоловіків в балаклавах (Щукін та Акулов), які вилазили через розбиту |