КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Контрольная работа №1
Методические указания к контрольным работам по дисциплине физическая и коллоидная химия.
Данные методические указания составлены на основе рабочей программы по специальности 240134 «Переработка нефти и газа» в соответствии ФГОС-03. Методические указания не включают весь курс дисциплины. Поэтому, при изучении тем разделов необходимо пользоваться учебным пособием. В методические указания входят примеры решения типовых задач и вопросы для самоконтроля студентов для усвоения и закрепления знаний, умений и навыков. Для контроля знаний студентов – заочников проводится одна контрольная работа. Она состоит из 10 вариантов по 8 заданий в каждом варианте. Каждый студент выполняет только свой вариант. Номер варианта соответствует списочному составу группы. Работа, выполненная не по своему варианту, не рецензируется. Контрольная работа должна выполняться в тетради с полями, в конце работы оставлять 1 страницу для рецензии. Написание контрольной работы допускается только синий или фиолетовой ручкой. Каждая контрольная задача начинается с новой страницы, выписывается полностью условие задачи, делается краткая запись условия задания, перевод параметров в систему СИ, решение, ответ. Решение задач необходимо сопровождать кратким пояснением (по какому уравнению или закону решается данная задача). Вычисления излагаются подробно. Все справочные данные указаны в конце методических рекомендаций в приложениях.
Задания для контрольных работ Вариант № 1 Задача 1 2,00 ×10-4кг вещества, испарившись при 22°C и 405 мм.рт.ст., заняло объём в 9,5 × 10-5 м3. Какова молярная масса этого вещества? Определить плотность его паров при 25°С и давление 745 мм.рт.ст.
Задача 2 Определить изохорный тепловой эффект реакции, если изобарный тепловой эффект равен 314,22 кДж/моль при 25°С NH4ClГ = NН3 + HCl Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: 2СН4Г ® С2Н4Г + 2Н2Г при 1450°С Задача 4 Вычислить на сколько градусов необходимо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 50 раз, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Задача 5 В какую сторону сместиться равновесие реакции СО + 2Н2 СН3ОНГ + 113 кДж а) при повышении Т; б) при понижении Р. Задача 6 Для реакции РCl3 + Cl2 PCl5 при 500 К Кр = 2,962×10-5. Будет ли происходить образование PCl5 в газовой смеси, если даны парциальные давления веществ? Р (PCl3) = 101325 Па P (PCl5) = 50662,5 Па Р (Сl2) = 202650 Па. Задача 7 Рассчитать состав пара при 30°С в молярных долях над смесью бензола и толуола, содержащих 0,6 молярных долей бензола. При 30°С давление пара чистого бензола 15756 Па, а толуола 4892 Па. Задача 8 Вычислить потенциал серебряного электрода в 1моляльном растворе AgNO3 при 25°С.
Вариант № 2
Задача 1 Плотность оксида углерода CO при 800°C равно 7,1 кг/м3.Определить концентрацию и давление. Задача 2 Температура реактора синтеза винилхлорида равна 200°С за счёт теплоотвода охлаждающим маслом. Определить расход масла на 1 кг продукта, если при образовании 1 кг винилхлорида выделяется теплота 112 кДж/кг, температура масла повышается от 20 до 180°С, теплоёмкость масла равна 2,6 кДж/кг×К. Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: 2CH4Г + O2Г ® 2CH3OHГ при 520°С Задача 4 В результате осуществления кругового процесса получена работа, равная 70 кДж, а отдано холодильнику 47 кДж теплоты. Определить КПД тепловой машины и количество теплоты, сообщённое рабочему телу от нагревателя.
Задача 5 Во сколько раз увеличится скорость прямой реакции 2SO2 + O2 2SO3, протекающей в закрытом сосуде, если увеличить давление в 5 раз без изменения температуры. Задача 6 Изменением каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: 2СО + 2Н2 СН4 + СО2 + Q. Задача 7 Вычислить молярную массу уксусной кислоты в эфире, если при 30°С давление пара раствора, содержащего 120 г уксусной кислоты в 740 г эфира (С2Н5)2О равно 90000 Па, а давление чистого эфира при той же t° равно 9,2×104 Па. Задача 8 Вычислить потенциал цинкового электрода, погружённого в 0,1 моляльный раствор ZnSO4, и потенциал этого же электрода при разбавлении раствора в 10 раз (t = 25°С).
Вариант № 3
Задача 1 Плотность воздуха при н.у. 1,293 кг/м3. Какова его плотность при 273 К и 742 мм рт. ст. Задача 2 Определить расход воды для охлаждения 2000 кг бутанола от 100 до 60°С, если температура воды в теплообменнике при этом повышается от 20 до 70°С, если сm (бутанола) = 125 Дж/(моль×К), а температурная зависимость воды выражается линейным уравнением: сm = 39,02 + 76,64×10-3Т (Дж/моль×К). Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: CH4Г + О2Г ® НСНОГ + Н2О при 520°С Задача 4 Выяснить возможность протекания данной реакции при стандартных условиях по стандартной энергии Гиббса 4Al + 3SiO2 ® 3Si + 2Al2O3 Задача 5 Константа скорости омыления этилацетата едким натром при 9,4°С равна 2,37, а при 14,4°С равна 3,204. Рассчитать температурный коэффициент и энергию активации. Задача 6 Изменением каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: MgCO3ТВ MgOТВ + СО2 - Q Задача 7 0,5 моляльный водный раствор сульфата алюминия замерзает при t = – 4,19°С. Определить степень диссоциации. Кк(Н2О)=1,85 Задача 8 Вычислить при 25°С ЭДС элемента, образованного цинковым электродом погружённым в 0,05 моляльный раствор ZnSO4, и медным элетродом, погруженным в 0,02 моляльный раствор CuSO4.
Вариант № 4
Задача 1 При давлении 2,026×105 Па и 0°С концентрация азота 0,08944 кмоль/м3. Вычислить, при какой температуре и том же давлении масса 3 м3 азота будет равна 8,4 кг. Задача 2 В баллоне вместимостью 20л при 18°С находится смесь из 28 кг кислорода и 24 г аммиака. Определить парциальные давления каждого из газов и общее давление смеси.
Задача 3 Определить расход тепла на разогревание 3000 кг магнетитовой руды от 20 до 1200°С, если состав Fe3O4, если теплоёмкость выражается линейным уравнением сР,m = 86,27 + 208,92×10-3T (Дж/моль×К) Задача 4 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: CH4Г + 2Н2ОГ ® СО2Г + 4Н2Г при 825°С Задача 5 При нагревании оксида азота (IV) в закрытом сосуде до некоторой t° равновесие реакции 2NO2 2NО + O2 устанавливается при концентрации NO2 0,3 моль/л NО 1,2 моль/л, O2 0,6 моль/л. Вычислить константу равновесия реакции для этой температуры и исходную концентрацию оксида азота (IV). Задача 6 В какую сторону сместиться равновесие реакции N2 + О2 2NО – 181 кДж. а) при повышении Т; б) при понижении Р. Задача 7 Сколько граммов этилового спирта С2Н5ОН необходимо растворить в 200 см3 воды, чтобы осмотическое давление раствора при 17°С было 2,026×105 Па Задача 8 При электролизе раствора Сr(NO3)3 в течение 12 мин на катоде выделится 0,29 г хрома. Вычислить силу тока.
Вариант № 5
Задача 1 Плотность паров вещества при 25°С и 70 мм.рт.ст. равна 1,85 кг/м3. Какова молярная масса этого вещества? Задача 2 Под давлением 1,325×106 Па 200г воздуха занимает объём 80л. Определить произведённую воздухом работу, если объём его при Р = const увеличится в 2 раза. Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: 2СН4Г + 3О2Г ® 2НСООНГ + 2Н2ОГ при 520°С Задача 4 Выяснить возможность получения пропена из пропанола по стандартной энергии Гиббса для реакции: С3Н7ОНж ® С3Н6Г + Н2Ож Задача 5 Константа равновесия КР реакции СО + Cl2 COCl2 при 600°С равна 1,67×10-6. Вычислить КС реакции при этой же температуре. Задача 6 Изменением каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: 4HClГ + О2 2Н2ОПАР + 2Сl2 + Q Задача 7 Определить осмотическое давление 0,3 молярного раствора ZnSO4 при 27°С. Степень диссоциации ZnSO4 40%. Задача 8 Какое количество фенола можно извлечь из 100 мл водного раствора, содержащего 8 г фенола, экстракцией 50 мл амиловым спиртом. Коэффициент распределения = 0,0667.
Вариант № 6
Задача 1 Рассчитать парциальное давление и молярные концентрации компонентов газовой смеси ниже приведённого состава, если её температура 300°С, давление 2,5×106 Па: С6Н6 = 47,5; С3Н6 = 15,8; С3Н8 = 36,7 (об %). Задача 2
Вычислить по формуле Коновалова теплоту сгорания 1 моля коричного альдегида
Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: СН4Г + СО2Г ® 2СОГ + 2Н2Г при 850°С. Задача 4 При низких температурах (стандартных условиях) серная кислота устойчива, а при высоких температурах диссоциирует Н2SO4Ж ® Н2ОЖ + SO3Г. Рассчитать температуру, при которой реакция возможна Задача 5 В растворе, содержащем 1 моль хлорида олова (II) и 2 моль хлорида железа (III) протекает по уравнению SnCl2 + 2FeCl3 SnCl4 + 2FeCl2. Во сколько раз уменьшиться скорость прямой реакции после того, как прореагирует 0,65 моль SnCl2. Задача 6 Изменением, каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: С2Н2 + СО + 2Н2 С3Н6ОГ Задача 7 В 115,8 г воды содержится 34,2 г тростникового сахара С12Н22О11. Вычислить давление пара этого раствора при 30°С, если давление пара воды при 30°С равно 4242,3 Па. Задача 8 Вычислить ЭДС гальванического элемента при 25°С: Cd | CdSO4 ║ZnSO4 | Zn m1 m2 Моляльная концентрация сульфата кадмия в растворе m 1 равна 0,1 моль/1 кг Н2О, а сульфата цинка 0,2, моль/1 кг Н2О
Вариант № 7
Задача 1 Определить, во сколько раз увеличится объём оболочки стратостата при подъёме, если температура при старте была – 10°С, давление 1,02×105 Па, на высоте 22 км температура стала – 55°С, а давление 5332 Па. Задача 2 Какое количество теплоты потребуется для нагревания 100 м3 от 100°С до 200°С при нормальном давлении, если температурная зависимость объёмной теплоёмкости выражается формулой: соб = 1,62 + 3,56×10-3Т (кДж/(м3×К)) Задача 3 Тепловой эффект реакции N2 + 3H2 = 2NH3 при Р = const равен 46,26 кДж/моль при 25°С. Определить Qv. Задача 4 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: CH4Г ® С(графит) + 2Н2Г при 1450°С Задача 5 Вычислить по правилу Вант – Гоффа константу скорости разложения йодистого водорода при 400°С, если при t = 360°С она равна 2,82×10-4, а температурный коэффициент скорости реакции равен 2. Задача 6 В какую сторону сместиться равновесие реакции NH4ClТВ NH3Г + НСl – QX а) при повышении Т; б) при повышении Р. Задача 7 Осмотическое давление 0,125 моль/л раствора бромида калия равна 5,63×105 Па при 25°С. Определить степень диссоциации KBr. Задача 8 Определить молярную массу растворённого вещества (неэлектролита), если раствор, содержащий 9,2 г растворённого вещества в 100 г воды, замерзает при температуре – 3,72°С, КК(Н2О) = 1,85. Вариант № 8
Задача 1 При н.у. объём газа равен 100 м3. До какой температуры нужно нагреть этот газ, чтобы при 9,852×104 Па объём его стал равен 122 м3? Задача 2 Промышленный способ получения 1,2 дихлорэтана основан на хлорировании этилена. С2Н4 + Сl2 ® 1,2C2H4Cl2 Теплота образования продукта равна – 217,32 кДж/моль. Каким должен быть теплосъём (теплота) с реактора, рассчитанного на производство 5,0 тонн в час дихлорэтана? Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: 2СН4Г + О2Г ® 2СОГ + 4Н2Г при 1400°С Задача 4 При низких температурах (стандартных условиях) окисление азота кислородом N2Г + О2Г ® 2NOГ не происходит, а при высоких температурах эта реакция идёт самопроизвольно. Определить температуру, выше которой эта реакция может быть использована в химической технологии Задача 5 При нагревании водорода и йода в закрытом сосуде до 444°С протекает реакция Н2 + I2 2HI. Равновесная смесь состоит из 9,48 моль НI; 0,56 моль I2 и 3,2 моль водорода. Вычислить константу равновесия данной реакции при 444°С, определить исходные концентрации водорода и йода. Задача 6 Изменением, каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: Н2 + I2(Г) 2НI – 52кДж Задача 7 Рассчитать Т кристаллизации хладагента, приготовленного смешением 6л глицерина с 20л Н2О. r глицерина = 1,26×103 кг/м3, r воды = 1×103 кг/м3, КК (Н2О) = 1,85. Задача 8 Осмотическое давление 0,2 молярного раствора NaCl равно 6×105 Па при 25°С. Определить степень диссоциации.
Вариант № 9
Задача 1 При 39°С и давлении 98740 Па масса 640 см3 газа равна 1,73 г. Вычислить молярную массу газа и его плотность. Задача 2 Определить по формуле Коновалова теплоту сгорания 1 моля метана 2CH4Г + 3O2 ® 2HCOOH + 2H2O Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: CH4Г + О2Г ® СОГ + Н2ОГ + Н2Г при 1500°С Задача 4 Определить изменение энтропии при охлаждении 5 моль алюминия от 0 до – 100°С, если теплоёмкость в указанном интервале равна сР = 812,9 Дж/кг×К. Задача 5 Разложение оксида азота на поверхности золота при высоких температурах протекает по уравнению N2O N2 + O Константа скорости данной реакции при 900°С равна 5×10-4. Начальная концентрация N2O 3,2 моль/л. Определить скорость реакции при данной t° в начальный момент и когда прореагирует 78% начального количества оксида. Задача 6 Изменением каких факторов можно осуществить сдвиг равновесия вправо для реакции: NH4ClТВ NH3Г + НСlГ – Q Задача 7 0,3 моляльный раствор сульфата аммония замерзает при – 1°С. Определить степень диссоциации. КК(Н2О) = 1,85. Задача 8 Коэффициент распределения йода между амиловым спиртом и водой равен 230. Исходный раствор – амиловый спирт, объёмом 0,4 л, содержащий 2,5 г йода. Экстрагент – вода, объёмом 1л. Определить количество йода, перешедшее в водный слой.
Вариант № 10
Задача 1 Определить, во сколько раз увеличится объём оболочки стратостата при подъёме, если температура при старте была – 10°С, давление 1,02×105 Па, на высоте 22 км температура стала – 55°С, а давление 5332 Па. Задача 2 Какую работу могут совершить 12 кг водорода при повышении температуры на 12К при Р = const? Задача 3 Вычислить тепловой эффект реакции, являющейся частью технологического процесса, если она протекает по уравнению: 2CH4Г + 2NH3Г + 3О2Г ® 2НСNГ + 6Н2ОГ при 1000°С Задача 4 Определить изменение энтропии 5 кг магнетитовой руды (Fe3O4) при нагревании от 25°С до 150°С, если сР,m = 150,79 Дж/моль×К. Задача 5 Муравьиная кислота разлагается на диоксид углерода и водород на поверхности золота. Константа скорости этой реакции при 140°С равна 5,5×10-4, а при 180°С равна 9,2×10-3. Вычислить температурный коэффициент скорости реакции в указанном интервале температур. Задача 6 В какое сторону сместится равновесия реакции 2Н2S 2Н2 + S2 (пар) – 42кДж а) при понижении Т; б) при увеличении концентрации [H2S] Задача 7 Осмотическое давление 0,2 молярного раствора NaCl равно 6×105 Па при 25°С. Определить степень диссоциации. Задача 8 Медный электрод погружён в 0,1 моляльный раствор CuSO4, а таллиевый – 0,01 моляльный раствор TlCl. Вычислить ЭДС гальванического элемента из указанных электродов при 25°С. Учесть коэффициенты активности γ± электролитов при заданных температуре и концентрациях солей в растворах
Приложения
Приложение 1
Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 2693; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |