Вопросы для контрольной работы №1

1. Уравнение состояния идеального газа. Универсальная газовая постоянная, ее физический смысл, численное зна­чение и размерность.

Определить массу паров свинца в камере объемом 12 м³ при 1640° С. Давление паров свинца при этой температуре 8941 Па.

2. Выведите основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.

3. Что называется приведением газа к нормальным условиям?

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

4. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Основные допущения. Законы идеального газа, их математическое и графическое изображение.

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

5. Отклонения реальных газов от идеальных. Причины этих отклонений. Уравнение состояния реальных газов. Для чего вводятся поправки?

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

6. Закон Дальтона.

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. Сжижение газов.

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

8. Особенности жидкостей. Современные взгляды на структуру жидкости.

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.

9. Вязкость жидкостей и ее зависимость от внешних условий. Измерение вязкости жидкостей с помощью вискозиметра.

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.

10. Поверхностное натяжение жидкостей. Измерение поверхностного натяжения жидкостей с помощью сталагмометра.

Из сталагмометра при 40° С выпускали последовательно воду и бензол в воде. При этом общая масса выпущенных жидкостей соответственно была равна 2,6352 и 1,4572, а число капель — 23 и 40. Вычислить поверхностное натяжение бензола. (Поверхностное натяжение воды равно 72,75∙10^-3 Н/м).

11. Особые свойства кристаллических веществ. Что называется кристаллической решеткой? Виды кристаллических реше­ток.

12. Плазма. Общая характеристика.

Сжатый воздух в баллоне имеет температуру 15о С. Во время пожара температура воздуха в баллоне поднялась до 450о 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.

13. Закон сохранения энергии и первый закон термодинамики, его содержание, формули­ровки. Аналитическое выражение первого закона термодинамики, в том числе для изобарных и изохорных процессов.

Какое количество теплоты выделится при изотермическом сжатии 10 л идеального газа, взятого при 27° С и нормальном атмосферном давлении, если объем его уменьшится в 10 раз?

14. Что называется теплоемкостью вещества?

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.

15. Теплоемкость газов. Взаимосвязь между С_v и С_р. Уравнение Майера. Коэффициент Пуассона.

Средняя 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.

16. Что такое тепловой эффект реакции? Изохорный и изобарный тепловой эффект. 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.

17. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Закон Кирхгофа.

18. Закон Гесса и следствия из него. Значение закона Гесса.

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. Что называется теплотой образования? Как определяется теплота обра­зования неорганических веществ?

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

20. Как рассчитывается теплота образования органических веществ? Что такое стандартные условия?

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

Что называется теплотой сгорания? Как определяется теплота сгорания веществ и при каких условиях?

21. 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

22. Содержание и формулировки второго закона термодинамики, его физи­ческая сущность.

23. Основной термодинамический цикл - цикл Карно, его КПД.

Рассчитать к. п. д. идеальной машины Карно, получающей пар при 240° С и выпускающей его при 205° С.

24. Энтропия: физический смысл, значение, характеристика.

Определить разность энтропии 1 г воды при 0 и 100°С (давление нормальное), считая теплоемкость воды постоянной и равной 4,19 дж/г-град.

25. Свободная энергия системы. Изобарно-изотермический и изохорно-изотермический потенциалы (энергии Гиббса и Гельмгольца).

Определить возможность протекания реакции: 2H₂S_(г) + 30₂ = 2Н₂О + 2S0₂ (г) в стандартных условиях и при температуре 500 К. Для расчета воспользоваться табличными значениями ∆Н° и S°.

26. Термодинамика пара. Стадии получения и применение перегретого водяного пара.

27. Что называется цепной реакцией? Каковы ее стадии? Механизм цепной реакции.

28. Роль цепных реакций в органической химии и нефтехимии. Взрывные процессы.

29. Что называется скоростью химической реакции? Графическая зависи­мость скорости реакции от времени для обратимой и необратимой реакций (график пояснить).

Во сколько раз увеличится скорость реакции: 2 NO+ О₂= 2 NО₂ ,

протекающей в закрытом сосуде, если увеличить концентрацию оксида азота (II) в три раза без изменения температуры?

30. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса и его практическое применение.

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.

31. Температурный коэффициент скорости химической реакции и его практическое примене­ние.

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

32. Молекулярность и порядок реакций. Вывести кинетическое уравнение реакций 1-го порядка.

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

33. Энергия активации и ее физический смысл (привести рисунок и пояснить). Что такое активация? Методы активации молекул.

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

34. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Закон дей­ствия масс. Сформулировать принцип Ле Шателье и пояснить его на конкретных примерах.

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?

35. Вывести константу равновесия К_С и К_Р для гомогенной реакции. Вывести взаимосвязь между константами равновесия К_С и К_Р.

36. Константа равновесия К_с реакции: SO₂ +Сl₂  SO₂Сl₂

при 92° С равна 15,43. Определить значение К_р при данной температуре.

37. Химическое сродство. Уравнение изотермы химической реакции и его практическое примене­ние для определения направления процесса.

Вычислить константу равновесия реакции: СО₂ + Н₂ ↔ СО + Н₂О_(г)

при 25° С и нормальном атмосферном давлении, исполь­зуя табличные значения термодинамических функций при стандартных условиях. В каком направлении может протекать реакция при заданных условиях?

38. Уравнение изохоры и его практическое применение для определения смещения равновесия при изменении внешних условий.

Найти соотношение констант равновесия при Т₁=500 К и Т₂= 600 К для реакции:

2 СО+ O₂  2 CO₂ ,

если изохорный тепловой эффект этой реакции составляет 16,8 кДж.

39. Уравнение изобары и его практическое применение для определения смещения равновесия при изменении внешних условий.

Константа равновесия Кр при 700 К равна 5,4∙ 10^-12 для системы:

N₂ + ЗН₂ ↔ 2NH₃ + 92,51 кДж.

Определить Кр при 850 К.

40. Катализ и автокатализ. Особенности каталитических реакций. Положительный и отрицательный катализ. Роль каталитических процессов в нефтепереработке и нефтехимии.

41. Гомогенный и гетерогенный катализ. Специфичность каталитических ре­акций.

42. Фаза, компонент, число степеней свободы.Правило фаз Гиббса.

Определить число степеней свободы в системе, содержащей насыщенный водный раствор глюкозы, кристаллы глюкозы и насыщенный водяной пар при постоянном давлении.

43. Термический анализ / построение диаграммы плавкости по кривым охлажде­ния/.

44. Привести диаграмму состояния воды и разобрать ее с точки зрения прави­ла фаз.

45. Привести диаграмму состояния серы и разобрать ее с точки, зрения прави­ла фаз.

46. Привести диаграмму состояния 2-х компонентной конденсированной системы и разобрать ее с точки зрения правила фаз.

47. Гидратная теория растворов Менделеева.

Какова концентрация в масс. долях 4,05 н. раствора НС1, плотность которого 1,08 г/см³?

48. Осмос.

Найти молекулярную массу мочевины, если водный раствор, содержащий 0,368г мочевины в 2ОО см³ имеет осмотическое давление 74630 Н/м²

49. Закон Вант-Гоффа для не электролитов и электролитов. Для чего вво­дится изотонический коэффициент в уравнение Вант - Гоффа?

Найти осмотическое давление раствора сахарозы при 0С, если при 20С осмотическое давление этого же раствора равно 1,066 10⁵ Па.

50. Закон Рауля.

Сколько г глицерина необходимо растворить в 90 г воды при 30С, чтобы понизить давление пара на 266,5 Н/м²?

51. Первый закон Коновалова, его графическое изображение. Перегонка жидких смесей, подчиняющихся этому закону.

52. Криоскопия.

При какой температуре будет замерзать 45%-ный раствор метилового спирта в воде?

53. Эбулиоскопия.

Сколько г глюкозы нужно добавить к 100 г воды, чтобы раствор закипел при 102,5 ° С?

54. Второй закон Коновалова, его графическое изображение. Перегонка жидких смесей, подчиняющихся этому закону.

55. Перегонка с водяным паром.

При 95°С давление пара нафталина равно 2066 Па. Какое количество дис­тиллята необходимо собрать, перегоняя нафталин с водяным паром, чтобы получить 20 г чистого нафталина, если давление паров воды при указанной температуре равно 84512,9 Па .

56. Две несмешивающиеся жидкости. Закон распределения.

Коэффициент распределения нормальной масляной кислоты между хлороформом и водой ра­вен 0,52 при температуре 25°С . Сколько масляной кислоты можно извлечь из 100 см ³ 0,5М раствора масляной кислоты в хлороформе при встряхивании его однократно со 100 см ³ и при четырехкратном встряхивании, используя каждый раз по 25 см ³ воды?

57. Экстракция из растворов/ привести формулу и пояснить/.

58. Удельная и эквивалентная электропроводности. Их взаимосвязь.

Удельная электрическая проводимость 0,509 н КСl при 18°С 4,54 См/м. Вы­числить кажущуюся степень диссоциации KCl в данном растворе.

59. Опытное определение удельной электропроводности электролитов.

60. Сопротивление раствора сульфата натрия в электролитическом сосуде 26,86 Ом. Вычислить удельную электрическую проводимость раствора, если площадь электродов 5,38 см², а расстоя­ние между ними 0,82 см.

61. Что такое гальванический элемент? Принцип работы элемента Якоби.

При 25°С потенциал медного электрода, погруженного в раствор с активностью ионов меди 0,0202 равен 0,29 В. Вычислить нормальный электродный потенциал меди по отношению к нормальному водородному электроду.

62. Принцип работы концентрационной и окислительно-восстановительной цепи.

63. Водородный электрод. Каломельный электрод.

Определить ЭДС гальванического элемента при 25 С

(- ) Са  Са SО ₄  Zn SО ₄  Zn (+)

0,1 М 0,2 М

64. Определение ЭДС элемента и электродного потенциала.

0пределить ЭДС гальванического элемента при 25°:

(+) Аg  Аg NО ₃  Рв ( N О ₃) ₂  Р в (-)

0 ,1 М 0,005 М

Кажущаяся степень диссоциации Рв(NО₃)₂равна 75 % , а для АgNО₃– 81%.

65. Электролиз. Законы Фарадея.

Сколько меди выделиться при электролизе раствора медного купороса, если пропускать ток в 0,2 А в течение 1 часа 25 мин .и при выходе по току в 90%?

66. Слабые электролиты. Закон разбавления Оствальда и условия его применения.

Эквивалентная электрическая проводимость для раствора уксусной кислоты при 18°С и разведении 32 М /кг-экв равна 0.82 Смм ² кг-экв ^–1 . Вычислить константу диссоциации КСl .

67. Коррозия металлов и методы защиты от коррозии.

68. Поверхностные явления и адсорбция. Количественная характеристика адсорбции, её виды.

69. Адсорбция на поверхности твердого тела. Изотерма адсорбции. Уравнение Фрейндлиха и Ленгмюра.

70. Построение изотермы адсорбции по экспериментальным данным

71. Хроматография.

72. Дисперсные системы. Основные признаки дисперсных систем, их классификация.

73. Методы получения коллоидных растворов

74. Строение коллоидных мицелл.

Золь бромида серебра получен смешиванием 25см³ 0,008 н КВг и 18см³ 0,0096н AgNO₃. Определить знак заряда частиц и составить формулу мицеллы золя.

75. Устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция.

76. Оптические свойства коллоидных растворов.

Золь серы был получен путем добавления 5 мл раствора серы в спирте к 10 мл дистиллиро­ванной воды. Каким методом получен данный золь? Какую окраску имеет данный золь в про­ходящем и отраженном свете и чем объясняется разная окраска?

77. Кинетические и электрокинетические свойства коллоидных растворов.

78. Эмульсии. Получение эмульсий, их типы. Обращение фаз эмульсий. Деэмульгирование.

79. Пены, аэрозоли, суспензии.

80. Общая характеристика растворов ВМС. Определение молекулярной массы ВМС.