1. В баллоне емкостью 12 л при температуре 00 С находится 100 г кислорода. Определить давление в баллоне.
2. Привести к н.у. условиям газ, который при давлении 93280 Па и температуре 250C занимает объем 1,5 м.
3. Определить массу водорода, занимающего объем 6 литров при температуре 20°С и давление 103990 Па.
4. Определить молярную массу газа, если при температуре 20°С и давлении 104000 Па масса 600 см3 газа составляет 1,56 г.
5. Газ при вдавление 202650 Па и температуре 170 С занимает 1,5 м. Привести газ к нормальным условиям.
6. Определить давление, под которым будут находится 20 г оксида углерода (II) в сосуде емкостью 10 л при температуре 1200С.
7. Объем 0,96 г паров ацетона при температуре 870С и давлении 98659 Па равен 500 см3. Вычислить молярную массу ацетона.
8. Определить массу азота, занимающего объем 20 л при температуре 230С и давлении 506620 Па
9. В стальном баллоне объемом 12 л находится при 00С кислород под давлением 15,2 мПа. Какой объем кислорода, находящегося при нормальных условиях, можно получить из такого баллона?
10. Температура азота, находящегося в стальном баллоне под давлением 12,5 мПа, равна 170С. Предельное давление для баллона 20,3 мПа. При какой температуре давление азота достигнет предельного значения?
11. При давлении 98,7 кПа и температуре 910С некоторое количество газа занимает объем 680 мл. Найти объем газа при н.у.
12. Какой объем при нормальном давлении займут дымовые газы, если объем той же самой массы газов при давлении 840 мм.рт.ст и неизменной температуре равны 10 м3? (Давление выразить в Па).
13. Баллон объемом 30 л содержит 1 кг СО2. вычислите давление в баллоне при 300С.
14. В закрытом баллоне объемом 40 л находится 70 г СО2. Манометр, присоединенный к баллону, показывает давление 800 мм.рт.ст. Вычислите температуру газа. Давление переведите в Па.
15. При 390С и 741 мм.рт.ст (переведите в Па) масса 640 мл газа равна 1,73 г. Вычислите молярную массу газа.
16. При 00С и 896 мм.рт.ст 1 моль N2 занимает объем 19 л. Какой объем он займет при нормальных условиях?
17. Некоторое количество газа при давлении 1 атм. занимает объем 32 л. Какому давлению необходимо подвергнуть газ при постоянной температуре, чтобы его объем стал равным 25 л?
18. Через нижнее сеяние дымовой трубы при 5000С в 1 с проходит 5 м дымовых газов. Определить их объем в верхней части дымовой трубы при температуре 500С.
19. При 600С газ занимает объем 35,5 м3. До какой температуры нужно охладить газ при неизменном давлении, чтобы его объем стал равным 30 м3?
20. Стальной баллон заполнен азотом при 150 атм (переведите в Па) и 180С. Предельное давление для баллона 200 атм. При какой температуре давление азота достигнет этой величины?
21. Пары 0,0240 кг вещества при 270С и 912 мм.рт.ст занимают объем 0,0250 м. Какова молярная масса этого вещества?
22. Для газового вещества (NН3), находящегося в условиях, близких к критическим, вычислить объем и плотность при температуре 345 К и внешнем давлении 8,35 МПа. Коэффициент сжимаемости взять из таблицы
23. Определить объем занимаемой метаном массой 90 кг при температуре 35,390 С и давлении 154014 Па (по уравнению Менделеева-Клапейрона с введением коэффициента сжимаемости).
24. Определить объем занимаемой аммиаком массой 150 кг при давлении 226 МПа и температуре 8000С (по уравнению Менделеева-Клапейрона с введением коэффициента сжимаемости).
25. Определить объем, занимаемый этиленом массой 300 кг при давлении 10,234 МПа и температуре 255,80 С (по уравнению Менделеева-Клапейрона с введением коэффициента сжимаемости).
26. По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить давление 1 кмоль аммиака при 2000 С, находящегося в сосуде вместимостью 500л. Насколько найденное давление (в процентах) отличается от вычисленной величины по уравнению состояния идеального газа.
27. Вычислить давление 1 моль сероводорода при 1270 С, находящегося в сосуде вместимостью 500 см3 используя для этих целей уравнение Ван-дер-Ваальса и Менделеева-Клапейрона. Сопоставить полученные результаты.
28. По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить температуру, при которой объем 1 кмоль метана станет равным 2 м3 под давлением 2,0265*106 Па.
29. По уравнению Ван-дер-Ваальса вычислить объем 1 кмоль диоксида углерода при температуре 2000 С и давлении 1,477*108 Па (учесть коэффициент сжимаемости газа при заданных условиях). Критические температуру и давление СО2 найти по справочнику.
30. Определить объем 1 кмоль азота при 1000 С и 6,79*107 Па с учетом коэффициента сжимаемости газа при указанных условиях. Критические температуру и давление азота найти по справочнику.
31. Определить общее и парциальные давления компонентов газовой смеси объемом 25 м3 при температуре 3500 С, если она состоит из 64 кг азота и 250 кг кислорода. Определить массовые и киломольные доли компонентов.
32. Газовая смесь состоит из 350 кг азота и 60 кг водорода. Объем смеси 80 м3, температура 800 С. Найдите парциальное давление компонентов и общее давление смеси. Найти доли компонентов.
33. Общее давление газовой смеси состоит из водорода количеством вещества 10 кмоль и азота, равно 3,5 МПа. Температура 2000 С, общий объем смеси 22 м3. Определить количество вещества азота, парциальные объемы и доли компонентов.
34. Газовая смесь состоит из 160 кг кислорода и азота, массу которого необходимо определить. Общее давление газовой смеси 0,8МПа, объем 32 м3, температура смеси 1000 С. Определить парциальное давление и объемы.
35. Состав природного газа в объемных (%): СН4 – 88,5; С2Н6 – 1,6; С3Н8 – 1,8; С4Н10 – 2,9; С5Н12 – 0,5; N2 – 1,8; СО2 – 2,9. Определить: 1. парциальное давление компонентов, если общее давление – 3,5 МПа; 2. среднюю молярную массу и плотность газа.
36. Коксовый газ состоит в объемных (%) из Н2 – 58,7; СО – 5,8; СН4 – 22,6; N2 – 4,8; С2Н2 – 0,3; СО2 – 3,2; N2С – 1,5; О2 – 0,8; С2Н4 – 2,5. Общее давление газа – 2,6 МПа. Определить: парциальное давление компонентов, среднюю молярную массу и плотность газа.
37. В баллоне вместимостью 20 л при 180 С находится смесь из 28 кг кислорода и 24 кг аммиака. Определить парциальное давление каждого из газов и общее давление смеси.
38. Сосуд емкостью 7 л. содержит 0,4 г водорода и 3,15 г азота при 00 С. Определить парциальное давление и объемы газов и общее давление газовой смеси.
39. В сосуде емкостью 5000 м3 при 470 С содержится смесь из 100 кг азота, 1 кг аммиака и 2 кг водорода. Вычислить парциальные объемы и давления газов, образующих смесь, и общее давление газовой смеси.
40. В сосуде объемом 4000 м3 при 270 С находится смесь из 3 кг диоксида углерода, 1 кг азота и 9 кг оксида углерода. Вычислить парциальные объемы и давление газов, образующих смесь, и общее давление газовой смеси.
41. Рассчитать парциальное давление и парциальные объемы газов в газовой смеси, состоящей из 40 г этилена и 30 г метана, и находящееся в сосуде вместимостью 100 л при 250 С.
42. В сосуд, объем которого 6 л, под вакуумом ввели по 2 г воды и гексана, нагретых до 2500 С. Вычислить парциальные объемы газов в смеси.
43. В сосуде вместимостью 3000 м3 при 670 С содержится смесь из 5кг диоксида углерода, 3 кг оксида углерода и 1 кг кислорода. Вычислить парциальные давления и объемы в газовой смеси.
44. Взяты 5 л азота, 2 л кислорода и 3 л диоксида углерода под давлением соответственно 2,3*105; 2,7*105 и 5,6*105 Па и перемешанных, причем объем смеси равен 15 л. вычислить парциальные давления и объемы газов в смеси и общее давление газовой смеси.
45. Газовая смесь приготовлена из 3 л метана при давлении 95940 Па, 4 л водорода при давлении 83950 Па и 1 л оксида углерода при давлении 108700 Па. Объем смеси равен 8 л. Определить парциальное давление, парциальные объемы отдельных газов и общее давление газовой смеси.
46. Смешали 3 л азота, находящегося под давлением 95940 Па с двумя литрами кислорода. Общий объем смеси 5 л. Общее давление 104200 Па. Под каким давлением был введен кислород?
47. Средний состав сухого доменного газа (об.доли, %): СО – 28,0; Н2 – 2,7; N2 – 58,5; СО2 – 10,5; СН4 – 0,3. Вычислить массу 10 м3 этого газа при 200 С и 99950 Па.
48.Для смеси газов состава (масс.доли, %): СО – 63,0; О2 – 25,0; СО2 – 12 вычислить: состав в объемных долях, %; парциальные давления компонентов; объем 1 кг смеси. Общее давление 101325 Па. Температура 1000 С.
Задание 49- 55: В сосуде объема V,м3, смешивают mа> mб, mв, кг, газов А, Б, В, при температуре Т°, К. Вычислить: а) количество молей компонентов; б) давления компонентов и общее давление газовой смеси, в) парциальные объемы компонентов.
| № | А | Б | В | ma*Ю6кг | mб*Ю6,кг | mв*Ю6,кг | Т,К | V*103м3 |
| N2 | O2 | Н2 | 1 | |||||
| N2 | Н2О | Н2 | ||||||
| H2 | CO | СО2 | ||||||
| N2 | CН3 | Н2 | ||||||
| N2 | CO | О2 | ||||||
| Н2О | N2 | O2 | ||||||
| Н2О | О2 | Н2 |
56.Вычислить поверхностное натяжение толуола при 500 С, если при медленном его выпускании из сталагмометра масса 38 капель составила 1,4864 г. При выпускании из того же сталагмометра воды при той же температуре масса 25 капель оказалась равной 2,6570 г. Сравнить полученные результаты с табличным значением.3
57.Из сталагмометра при 240 С выпускали последовательно воду и три разных раствора этилового спирта в воде. При этом общая масса выпущенных жидкостей соответственно была равна 4,6386; 4,6162; 4,6218 и 4,3918. а число капель – 29; 41; 57 и 75. Вычислить поверхностное натяжение каждого из растворов спирта.
58.Вычислить поверхностное натяжение ацетона при 200 С, учитывая, что в капиллярной трубке радиусом 0,0234 см ацетон поднимается на высоту 2,56 см. Плотность ацетона (кг/м3) при указанной температуре найти в справочнике.
59. Поверхностное натяжение метилового спирта при 200 С равно 22,6*10-3 Н/м. Чему равен радиус капилляра, в котором жидкость может подняться на высоту 1,5 см? Плотность метилового спирта при заданной температуре взять из справочника.
60. Некоторое количество гексана протекает через вискозиметр за 83,9 с, а для того же объема воды при тех же условиях требуется 2 минуты 22,1 с. Вычислить вязкость гексана при 200 С, найдя все необходимые для этого данные по справочнику.
Задание 61 - 80. По уравнению температурной зависимости теплоемкости вещества А определить:
1. Истинную удельную теплоемкость при постоянном давлении при температуре Т;
2. Среднюю мольную теплоемкость при постоянном давлении и объеме при нагревании от температуры Т1 до Т2;
3. Количество теплоты Qр при нагревании 2 моль вещества А от температуры Т1 до Т2;
| № варианта | Вещество А | Уравнение температурной зависимости теплоемкости | Т | Т1 | Т2 |
| Ag | Сv = 58 +1.3*10-3 Т - 0,06*105 Т-2 | ||||
| С | Ср = 28,9 +4.3*10-3 Т + 1,06*10 -4 Т2 | ||||
| CaO | cv = 104 +1.3*10-3 Т - 1,2*105 Т-2 | ||||
| CaSO4 | cр =280 +1.3*10-3 Т + 0,06*10-4 Т2 | ||||
| C3H4 | Сv = 15,8 +1.3*10-3 Т - 0,06*105 Т-2 | ||||
| C3H6 | Ср = 24+56,4*10-3 Т-28,06*10-6 Т2 | ||||
| C2H4 | c'р =380 +36*10-3 Т-8,06*10-6 Т2 | ||||
| O2 | c'v =760 +0,81*10-3 Т-0,06*105 Т -2 | ||||
| H2S | Ср = 68+3,9*10-3 Т-0,06*105Т-2 | ||||
| CO | Сv = 3,8+36*10-3 Т-8,06*10-6 Т2 | ||||
| FeO | Ср = 68+3,9*10-3 Т-0,06*105Т-2 | ||||
| Fe2O3 | cр = 889 +36*10-3 Т-8,06*10-6 Т2 | ||||
| Fe3O4 | Сv = 2,8+1,9*10-3 Т-0,02*105Т-2 | ||||
| K2SO4 | Ср = 38+36*10-3 Т-8,06*10-6 Т2 | ||||
| MgCl | c'р = 386 +2,39*10-3 Т-0,07*105Т-2 | ||||
| MgO | c'v = 298 +4*10-3 Т-0,02*10-6 Т2 | ||||
| MnO2 | Сv =5,4+9,2*10-3 Т-0,03*105Т-2 | ||||
| MnCl2 | cр = 660 +3,6*10-3 Т- 0,06*10-6 Т2 | ||||
| NO2 | cv = 168+13,9*10-3 Т- 0,06*105Т-2 | ||||
| NaBr | Ср = 23,8+36*10-3 Т-8,06*10-6 Т2 |
Задание 81-90. Определить теплоемкость смеси: удельную, объемную, мольную по правилу смещения. Значения теплоемкости индивидуальных веществ взять из таблицы теплоемкости газов.
| № | Вещества | Объемный процент вещества | Весовой процент вещества | ||||||
| А | Б | В | А,% | Б,% | В,% | А,% | Б,% | В,% | |
| H2O | C2H4 | H2S | ? | ? | ? | ||||
| HCl | C3H6 | CO | ? | ? | ? | ||||
| NO2 | H2O | CO2 | ? | ? | ? | ||||
| NO2 | NH3 | C3H6 | ? | ? | ? | ||||
| C2H2 | H2S | CO | ? | ? | ? | ||||
| Ar | C2H4 | CO2 | ? | ? | ? | ||||
| N2 | O2 | NH3 | ? | ? | ? | ||||
| NO2 | N2 | C2H4 | ? | ? | ? | ||||
| NO2 | H2 | O2 | ? | ? | ? | ||||
| H2S | C3H6 | N2 | ? | ? | ? |
91. Средняя массовая теплоемкость железа в пределах температур 0 - 2000 С равна 0,486 Дж/г*К. Определить изменение энтропии при нагревании 1 кг железа от 100 до 1500 С.
92.Определить изменение энтропии при охлаждении 5 моль алюминия от 0 до –1000 С. Средняя массовая теплоемкость алюминия в указанном интервале температур 0,8129 Дж/г*К.
93.Рассчитать суммарные изменения энтропии при нагревании 1 моль бензола от температуры плавления (5,490С) до полного испарения при температуре кипения (80,20 С). Теплота плавления бензола 126,54Дж/г, теплота парообразования 396 Дж\г, массовая теплоемкость бензола 1,94 Дж\г*К.
94.Вычислить суммарное изменение энтропии при нагревании 1 моль воды от температуры плавления до полного испарения при температуре кипения. Теплота плавления льда 335,2 Дж\г, теплота парообразования воды 2260 Дж\кг, массовая теплоемкость воды 4,188Дж\г*К.
95.Определить суммарное изменение энтропии при нагревании 1кмоль ацетона от 250 С до температуры кипения и полном его испарении. Мольная теплоемкость ацетона равна 125 Дж/моль*К.
96.Определить суммарное изменение энтропии при нагревании 800кг скипидара от 200 С до температуры кипения 1900 С и полном его испарении. Теплоемкость скипидара 1,76 кДж/кг*К.
97.Определить суммарное изменение энтропии при нагревании 30кмоль метилового спирта от минус100 С до температуры кипения и полном испарении. Теплоемкость спирта 82 Дж/моль*К.
Задание 98 задачи по 108. Определите изменение изобарно-изотермического потенциала в стандартных условиях для реакции и направление протекания реакции. Определите температуру, при которой установится состояние равновесия, и укажите, как необходимо изменить температуру, чтобы увеличить степень превращения исходных веществ (применяя принцип Ле-Шателье).
| N задачи | Уравнение реакции |
| С2Н2 + Н2 = С2Н4 | |
| С2Н4 + Н2 = С2Н6 | |
| СН4 + СО2 = 2СО + 2Н2 | |
| СН4 + Н2О (г) = СО + 3Н2 | |
| С3Н8 + 3Н2О (г) = 3СО + 7 Н2 | |
| С4Н10 + 4СО2 = 8СО + 5Н2 | |
| 2СО + О2 = 2СО2 | |
| N2 + О2 = 2NО | |
| 2NО + О2 = 2NО2 | |
| С2Н4 + 2СО2 = 4СО + 2Н2 | |
| СО2 + 3Н2 = СН3ОН (г) + Н2О |
Задание 109- 114. Вычислите, сколько тепла выделится при сгорании 100 литров (н.у.) углеводородов. Реакция горения протекает по уравнению:
| N задачи | Уравнение реакции |
| С2Н6 (г) + 3,5 О2 (г) → 2СО2 (г) + 3Н2О (ж) + 1559,9 кДж | |
| С2Н2 (г) + 2,5 О2 (г) → 2СО2 (г) + Н2О (ж) + 1299,63 кДж | |
| С2Н4 (г) + 3 О2 (г) → 2СО2 (г) + 2Н2О (ж) + 1410,97 кДж | |
| С3Н8 (г) + 5 02 (г) → 3СО2 (г) + 4Н2О (ж) + 2219,99 кДж | |
| С3Н6 (г) + 4,5 02 (г) → 3СО2 (г) + ЗН2О (ж) + 2017,64 кДж | |
| С4Н10 (г) + 6,5 02 (г) → 4СО2 (г) + 5Н2О (ж) + 3127,94 кДж |
Задание 115- 122. Вычислите стандартный тепловой эффект реакции:
1. При постоянном давлении;
2. При постоянном объеме;
3. Разность тепловых эффектов
| N задачи | Уравнение реакции |
| 2СО (г) + 2Н2 (г) → СН4 (г) + СО2 (г) | |
| СО (г) + 3Fe2О3 (кр) → 2Fe3О4 (кр) + СО2 (г) | |
| СО (г) + Fe2О3 (кр) -> 2 FeO (кр) + СО2 (г) | |
| 2СО (г) + 4Н2 (г) → С2Н5ОН (г) + Н2О (г) | |
| 2NH3 (г) + 2О2 (г) → N2О (г) + 3Н2О (г) | |
| 4NH3 (г) + 3О2 (г) → 2N2 (г) + 6Н2О (г) | |
| 4NH3 (г) + 5О2 (г) → 4NO (г) + 6Н2О (г) | |
| CS2 (г) + 4Н2 (г) → 2H2S (г) + СН4 (г) |