Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
2) в системе заторможены все химические превращения?
Глава 2. Приложения химической термодинамики
123
7-4. На рисунке изображены температурные зависимости энергий Гиб-бса фаз германия. Определите, какая фаза будет термодинамически стабильна при температуре:
а) 700 К,
б) 1500 К?
300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 Т(К)
7-5. На рисунке изображены температурные зависимости энергий Гиб-бса фаз фосфора. Определите, какая фаза будет термодинамически стабильна при температуре:
а) 500 К,
б)1300 К.
Какая фаза может существовать только как метастабильная?
300 500 700 900 1100 1300 1500 Т(К)
7-6. Рассчитайте давление, при котором две формы СаС03 - кальцит и арагонит - находятся в равновесии при 25 °С. А?г° кальцита и арагонита при 25 °С равны -1128.79 и -1127.75 кДжмоль-1 соответственно. Примите, что плотности кальцита и арагонита равны 2.71 и 2.93 гсм-соответственно, и не зависят от давления.
124
Глава 2. Приложения химической термодинамики
7-7. Рассчитайте температуру, при которой две формы СаС03 - кальцит и арагонит - находятся в равновесии при давлении 1 атм. При 25 °С Д?г° кальцита и арагонита равны -1128.79 и -1127.75 кДж-моль-1 соответственно, а ДН° равны -1206.92 и -1207.13 кДж-моль-1 соответственно. Считайте, что ДСР = 0.
7-8. Д?т° жидкой и газообразной воды при 25 °С равны -237.129 и -228.572 кДж-моль-1 соответственно. Рассчитайте давление пара воды
при 25 °С.
7-9. Плотности жидкого и твердого олова при температуре плавления (231.9 °С) равны 6.980 г-см-3 и 7.184 г-см-3 соответственно. Энтальпия плавления олова равна 1.690 ккал- моль-1. Определите температуру плавления олова под давлением 500 атм. Молярная масса олова равна 118.7 г-моль-1.
7-10. При замерзании бензола (5.5 °С) его плотность изменяется от 0.879 г-см-3 до 0.891 г-см-3. Энтальпия плавления равна 10.59 кДж-моль-1. Определите температуру плавления бензола при давлении 1000 атм.
7-11. Плотности жидкой и твердой ртути при температуре плавления (-38.87 °С) равны 13.690 и 14.193 г-см-3 соответственно. Энтальпия плавления ртути равна 2.33 кал-г-1. Определите температуру плавления ртути при давлении 3000 атм.
7-12. Температура кипения жидкого метанола равна 34.7 °С при давлении 200 Торр и 49.9 °С при давлении 400 Торр. Найдите температуру кипения метанола при нормальном давлении.
7-13. Давление пара диэтилового эфира при 10 °С равно 286.8 Торр, а при 20 °С - 432.8 Торр. Определите мольную энтальпию испарения и нормальную температуру кипения эфира.
7-14. Давление пара дихлорметана при 24.1 °С равно 400 Торр, а его энтальпия испарения равна 28.7 кДж-моль- . Рассчитайте температуру, при которой давление пара будет равно 500 Торр.
7-15. Давление пара твердого С02 равно 133 Па при -134.3 °С и 2660 Па при -114.4 °С. Рассчитайте энтальпию возгонки.
7-16. Давление пара (Торр) жидкости в интервале температур 200 - 260 К описывается уравнением:
1п р = 16.255 - 2501.8 / Т.
Рассчитайте энтальпию испарения и нормальную точку кипения жидкости.
Глава 2. Приложения химической термодинамики
125
7-17. Давление пара (Торр) жидкого бензола С6Н6 между 10 °С и 80 °С описывается уравнением:
1б р = 7.960 - 1780 / Т.
Рассчитайте энтальпию испарения и нормальную точку кипения бензола.
7-18. Давление пара жидкого нафталина С10Н8 равно 10 Торр при 85.8 °С и 40 Торр при 119.3 °С. Определите энтальпию испарения, нормальную точку кипения и энтропию испарения в нормальной точке кипения.
7-19. Нормальная точка кипения гексана равна 69.0 °С. Оцените:
а) мольную энтальпию испарения;
б) давление пара гексана при 25 °С и 60 °С.
7-20. При 0 °С энтальпии испарения и плавления воды равны 595 и 79.7 калг-1 соответственно. Давление пара воды при 0 °С равно 4.58 Торр. Рассчитайте давление пара льда при -15 °С, считая, что изменение энтальпии не зависит от температуры.
7-21. Рассчитайте температуру кипения воды на вершине Эвереста (высота 8850 м). Энтальпию испарения воды примите равной 40.67 кДжмоль-1. Для расчета атмосферного давления на вершине воспользуйтесь барометрической формулой.
7-22. Уксусная кислота имеет следующие давления насыщенного пара:
т, к 363 383 403
р, Торр 293 583 1040
По этим данным рассчитайте энтальпию испарения уксусной кислоты. Объясните отличие от табличного значения 24.35 кДжмоль-1.
7-23. Давление пара (в Торр) твердого и жидкого Б02 выражается уравнениями:
1б р(тв) = 10.5916 - 1871.2/Т, 1б р(ж) = 8.3186 - 1425.7/Т Рассчитайте температуру, давление и Апл//(802) в тройной точке.
7-24. Давление пара (в Торр) над твердым и жидким ИР6 выражается уравнениями
1б р(тв) = 10.648 - 2559.5/Т, 1б р(ж) = 7.540 - 1511.3/Т Рассчитайте температуру, давление и АплН(иР6) в тройной точке.
126
Глава 2. Приложения химической термодинамики
7-25. Давление пара над твердым С12 равно 352 Па при -112 °С и 35 Па при -126.5 °С, а давление пара над жидким С12 равно 1590 Па при -100 °С и 7830 Па при -80 °С. Определите координаты тройной точки и
7-26. Давление пара над твердым С6Н6 равно 299 Па при -30 °С и 3270 Па при 0 °С, а давление пара над жидким С6Н6 равно 6170 Па при 10 °С и 15800 Па при 30 °С. Определите координаты тройной точки и
