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 _сU_T глицина в кислороде (при повышенном давлении О₂ для обеспечения полноты сгорания), из этих данных находят _сU⁰_T

NH₂CH₂COOH (тв) + 2,25О₂ (г) = 2СО₂ (г) + 2,5Н₂О (ж) + 0,5N₂ (г),

_сН⁰_Т = _сU⁰_Т + 0,25? RT, принимая, что газы идеальные,

_fH⁰_Т (С₂Н₅О₂N) = - _cH⁰_Т (С₂Н₄О₂N) + 2 _fH⁰_Т (CO₂) + 2,5 _fH⁰_Т (H₂O) (ж).

2.  H = nC_Р(T_2- T₁), S = nC_Рln T₂/T₁,

G = H - (TS) = H - T₂S_T2 + T₁S_T1 = H - T₂(nS⁰T₁ + S) + T₁nS⁰T₁.

Из справочника надо взять S⁰_T1 для водорода и принять, что для водорода С_P = 3,5R.

3.  H = RT²(d ln P/dT)=2,303bR - cRT; S = RT(d lnP/dT) = 2,303bR/T - cR.

4. (  ln K_P/ T)_P =  Н/RT², Н >  0, с ростом температуры выход циклогексана увеличится; ( ln K_N/ 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/К_Г2х₂; ₂ (сим)/ ₂ (несим) = К_Г2/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:

.