Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина "Физическая химия" Экзаменационный билет
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 1 1. Уравнения состояния идеального и реальных газов. Уравнение Ван- дер-Ваальса. 2. Давление насыщенного пара жидких растворов. Закон Рауля и его термодинамический вывод. Неидеальные растворы и их свойства. Метод ак- тивностей. Коэффициенты активности и их определение по парциальным давлениям компонент. 3. Различные диаграммы состояния двухкомпонентных систем и их анализ на основе правила фаз. 4. Плотность 50% (по массе) раствора этанола в воде при 25°С равна 0.914 г∙см-3. Рассчитайте парциальный мольный объем этанола в этом рас- творе, если парциальный мольный объем воды равен 17.4 см3∙моль-1. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 2 1. Теплота и работы различного рода. Работа расширения для различ- ных процессов. 2. Изменение температуры затвердевания различных растворов. Крио- скопия. 3. Изотерма Вант-Гоффа. Изменение энергии Гиббса и энергии Гельм- гольца при химической реакции. 4. Диаграмма плавкости системы Sn-Zn показана на рис. Определить: 1) сколько степеней свободы имеет система в точках a, b и c; 2) состав расплава, начинающего затвердевать при 300° С; 3) сколько цинка выделится из 1 кг 60%-ного расплава, если его охладить до 300° С; 4) сколько эвтектики полу- чится из 100 г 5%-, 30%- и 80%-ного расплавов. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 3 1. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия. За- кон Гесса и его следствия. Стандартные состояния и стандартные теплоты химических реакций. Теплота сгорания. Теплоты образования. 2. Термодинамическая классификация растворов. Функции смешения для идеальных и неидеальных растворов. Предельно разбавленные растворы, регулярные, строго регулярные растворы и их свойства. 3. Однокомпонентные системы. Фазовые переходы первого рода. Диа- грамма состояния серы. Уравнение Клайперона–Клаузиуса и его применение к различным фазовым переходам первого рода. 4.При каком равновесном давлении должен находиться PCl5 при 250°С, чтобы степень его превращения в PCl5 и Cl2 составила 30%? Для реакции PCl5(газ) = PCl5(газ) + Cl2(газ) при 250° С K0=1,78. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 4 1. Второй закон термодинамики и его различные формулировки. Эн- тропия. Уравнение второго начала термодинамики для обратимых и необра- тимых процессов. Некомпенсированная теплота Клаузиуса и работа, поте- рянная в необратимом процессе. Обоснование второго начала термодинами- ки. Теорема Карно-Клаузиуса. 2. Осмотические явления. Уравнение Вант-Гоффа, его термодинамиче- ский вывод и область применимости. 3. Зависимость констант равновесия химической реакции от темпера- туры. Уравнения изобары и изохоры реакции, их термодинамический вывод. 4. По диаграмме плавкости системы As-Pb (рис.) начертить кривые охлаждения для сплавов, содержащих 0, 30, 60, 98 и 100% Pb и описать про- цесс охлаждения 60%-ного сплава. Найти на диаграмме точку, изображаю- щую состояние системы, которая состоит из равных количеств твёрдого мы- шьяка и жидкого сплава, содержащего 60% свинца. (1 балл) Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 5 1. Энтропия как функция состояния. Изменение энтропии при различ- ных процессах. Изменение энтропии изолированных процессов и направле- ние процесса. 2. Равновесие жидкость–пар в двухкомпонентных системах. Законы Гиббса-Коновалова. 3. Гетерогенные системы. Понятие фазы, компонента, степени свободы. Правило фаз Гиббса и его вывод. 4. K0 реакции H2S(газ) + I2(тв) ⇔ 2HI(газ) + S(тв) равна 1,33⋅10-5 при 60° С. Чему равна молярная доля HI в газовой фазе при 60° С и p = 1 атм? Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 6 1. Фундаментальные уравнения Гиббса. Характеристические функции. Энергия Гельмгольца, энергия Гиббса и их свойства. 2. Парциальные мольные величины и их определение из опытных дан- ных для бинарных систем. Уравнения Гиббса-Дюгема. 3. Расчеты констант равновесия химических реакций с использованием таблиц стандартных значений термодинамических функций. 4. Диаграмма плавкости системы CuCl2–FeCl3 показана на рис.: 1) начертить и объяснить кривые охлаждения сплавов, содержащих 20, 40 и 60% (мол.) FeCl3; 2) дано 100 г 20%-ного расплава. Сколько CuCl2 выделится в твёрдом виде при его охлаждении до эвтектической температуры? Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 7 1. Уравнения Максвелла. Использование уравнений Максвелла для вы- вода различных термодинамических соотношений. 2. Разделение веществ путем перегонки. Азеотропные смеси и их свой- ства. Правила Вревского. 3. Явления адсорбции. Адсорбент. Адсорбат. Виды адсорбции. Моно- молекулярная и полимолекулярная адсорбция. Изотермы и изобары адсорб- ции. 4. Рассчитайте энтальпию образования N2O5(г) при Т = 298 К на осно- вании следующих данных: 0 2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г), ∆H 1 = –114,2 кДж⋅моль-1, 0 4NO2(г) + O2(г) = 2N2O5(г), ∆H 2 = –110,2 кДж⋅моль-1, 0 N2(г) + O2(г) = 2NO(г), ∆H 3 = 182,6 кДж⋅моль-1. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 8 1. Условия равновесия и критерии самопроизвольного протекания про- цессов, выраженные через характеристические функции. 2. Растворимость твёрдых веществ. Вывод уравнения Шредера для иде- альных и реальных условий. 3. Капиллярные явления. Уравнение Лапласа-Юнга. Уравнение Томсо- на-Кельвина. 4. По диаграмме плавкости системы As-Pb (рис.) начертить кривые охлаждения для сплавов, содержащих 0, 30, 60, 98 и 100% Pb и описать про- цесс охлаждения 60%-ного сплава. Найти на диаграмме точку, изображаю- щую состояние системы, которая состоит из равных количеств твёрдого мы- шьяка и жидкого сплава, содержащего 60% свинца. (1 балл) Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 9 1. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Формула Кирхгофа. Зависимость теплоемкости от температуры и расчеты тепловых эффектов реакций. 2. Уравнение Ленгмюра, его термодинамический вывод и условия при- менимости. 3. Химические потенциалы, их определение, вычисление и свойства. Химический потенциал идеального и неидеального газов. Метод летучести Льюиса. 4. Рассчитайте растворимость нафталина в бензоле при 25°С, считая, что образуется идеальный раствор. Энтальпия плавления нафталина при тем- пературе его плавления (80.0°С) равна 19.29 кДж⋅моль-1. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 10 1. Второй закон термодинамики и его различные формулировки. Эн- тропия. Абсолютная температура. 2. Неидеальные растворы и их свойства. Метод активностей. Коэффи- циенты активности и их определение по парциальным давлениям компонент. 3. Системы, образующие твердые растворы, и химические соединения с конгруэнтной и неконгруэнтной точкой плавления. Эвтектическая и перитек- тическая точки. Трехкомпонентные системы. Треугольник Гиббса. Диаграм- мы плавкости трехкомпонентных систем. 4. В объёме 0,001 м3 находятся 0,99 г фосгена при 873 К. Общее давле- ние равно 1,377⋅105 Па. Определить степень диссоциации, константу равно- весия Kc реакции COCl2 ⇔ CO + Cl2, и подсчитать, сколько граммов CO надо ввести в данный объём, чтобы степень диссоциации фосгена понизилась до 10%. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 11 1. Условия равновесия и критерии самопроизвольного протекания про- цессов, выраженные через характеристические функции. 2. Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клайперона-Клаузиуса и его применение к различным фазовым переходам первого рода. 3. Изотерма Вант-Гоффа. Расчеты выхода продуктов химических реак- ций различных типов. 4. Смешаны 2⋅10-3 м3 гелия и 2⋅10-3 м3 аргона при 300 К и 1,01⋅105 Па; после изотермического смешения полученная газовая смесь нагрета до 600 К при постоянном объёме. Вычислите общее возрастание энтропии, учитывая, что CV=12,6 Дж/(моль⋅К) и не зависит от температуры. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 12 1. Термодинамические переменные. Температура. Интенсивные и экс- тенсивные величины. Обратимые и необратимые процессы. Теплоемкости и их свойства. Уравнения состояния. Уравнение состояния идеального газа, га- за Ван-дер-Ваальса. 2. Химический потенциал идеального и неидеального газов. Метод ле- тучести Льюиса. Различные методы вычисления летучести из опытных дан- ных. 3. Зависимость констант равновесия от температуры. Уравнения изоба- ры и изохоры реакции, их термодинамический вывод. 4. На основании характерных точек кривых охлаждения вычертить диаграмму состав – температура плавления для системы медь – никель: Ni, вес, % 0 20 40 60 80 100 Т начала кри- 1373 1467 1554 1627 1683 1728 сталлизации, К Т конца кри- 1373 1406 1467 1543 1629 1728 сталлизации, К На диаграмме обозначить точками: а – чистую твердую .медь в равно- весии с расплавом меди; б – жидкий плав, содержащий 45% Ni в равновесии с твердым раствором; в – твердый раствор, содержащий 65% Ni в равновесии с жидким плавом; г – жидкий плав, содержащий 50% Ni при температуре 1670 К. Определить для системы, содержащей 30% Ni: 1) температуру начала кристаллизации; 2) состав первого кристалла твердого раствора; 3) количе- ство Ni в жидком и твердом состоянии при охлаждении 0,24 кг этой системы до 1470 К; 4) температуру затвердевания последней капли жидкости; 5) со- став последней капли жидкости. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 13 1. Зависимость константы равновесия от температуры. Уравнения изо- бары и изохоры реакции, их термодинамический вывод. 2. Мольные и парциальные мольные величины. Уравнение Гиббса – Дюгема. 3. Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния воды, серы, фосфора и углерода. 4. По диаграмме плавкости системы Be-Si (рис.) определить: 1) какая часть 20%-ного расплава останется в жидком состоянии при охлаждении его до 1150° С; 2) сколько жидкости образуется при нагревании 40 г 90% –ного сплава до 1200° С. (1 балл) Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 14 1. Уравнение Гиббса – Гельмгольца и его роль в химии. Работа и теп- лота химического процесса. Химические потенциалы, их определение, вы- числение и свойства. Равновесие в поле внешних сил. Полные потенциалы. 2. Поверхностное натяжение. Правило Юнга. 3. Различные виды констант равновесия и связь между ними. Химиче- ская переменная. Химическое равновесие в идеальных и неидеальных систе- мах. Термодинамический вывод закона действия масс. 4. Упругость диссоциации закиси железа при 1000 K равна 1,9⋅10-18 0 мм.рт.ст. Определить ∆G1000 для реакции 2Fe + O2 ⇔ 2FeO и ∆G1000 для той же реакции при условии, что окисление происходит на воздухе. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 15 1. Теплота сгорания. Теплоты образования. Зависимость теплового эф- фекта реакции от температуры (уравнение Кирхгоффа). Зависимость тепло- емкости от температуры и расчеты тепловых эффектов реакций. 2. Изменение температуры затвердевания различных растворов. Крио- скопический метод. Эбуллиоскопия. 3. Равновесие жидкость – пар в двухкомпонентных системах. Различ- ные виды диаграмм состояния. Законы Гиббса – Коновалова. 4. 500 г 80%-ного расплава (рис.) охлаждены до 1200° С. Как изменится состояние сплава, если к нему добавить: 50, 100 и 200 г алюминия? Опреде- лить вес и состав фаз, на которые распадается система после каждой добавки. (1 балл) Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Липецкий государственный технический университет Кафедра химии Дисциплина «Физическая химия» Экзаменационный билет № 16 1. Энергия Гельмгольца, энергия Гиббса и их свойства. Уравнения Максвелла. Использование уравнений Максвелла для вывода различных тер- модинамических соотношений. 2. Парциальные мольные величины и их определение из опытных дан- ных для бинарных систем. Уравнения Гиббса-Дюгема. 3. Фазовые диаграммы двухкомпонентной системы. 4. Упругость диссоциации PbO при 600 K равна 9,4⋅10-31 атм, а при 800 K 2,3⋅10-21 атм. Определить температуру, при которой оксид свинца будет разлагаться на воздухе. Зав. кафедрой химии С.Н. Салтыков
Вы также можете почитать