Задания 1-25. По значениям коэффициента преломления и плотности (табл.1) вычислите молярную рефракцию указанного вещества и сопоставьте ее с величиной, рассчитанной по правилу аддитивности (см. табл. П1). Определите радиус молекулы.
Таблица 1
|
Задание
|
Вещество
|
Показатель преломления
|
Плотность,
кг/м3
|
|
1
|
Аллиловый спирт C3H7O
|
1,4091
|
843,9
|
|
2
|
Ацетон C3H6O
|
1,3591
|
730,5
|
|
3
|
Ацетонитрил C3H7N
|
1,3460
|
782,2
|
|
4
|
Бутиловый спирт C4H10O
|
1,3996
|
808,6
|
|
5
|
Октан C8H18
|
1,3977
|
702,2
|
|
6
|
Этиловый эфир уксусной кислоты C4H8O2
|
1,3762
|
900,5
|
|
7
|
Пропиловый спирт C3H8O
|
1,3854
|
803,5
|
|
8
|
Пентан C5H12
|
1,2577
|
626,2
|
|
9
|
Метиловый эфир муравьиной кислоты C2H4O
|
1,3420
|
974,2
|
|
10
|
o-ксилол C8H10
|
1,5054
|
880,2
|
|
11
|
Гексан C6H14
|
1,3751
|
659,5
|
|
12
|
Толуол C7H8
|
1,4969
|
867,0
|
|
13
|
Циклогексан C6H12
|
1,4263
|
778,6
|
|
14
|
Бензиловый спирт C7H8O
|
1,5404
|
1045,4
|
|
15
|
Этиловый спирт C2H6O
|
1,3613
|
889,5
|
|
16
|
Фенилгидразин C6H8N2
|
1,6105
|
1098,1
|
|
17
|
Хлороформ CHCI3
|
1,4456
|
1489,0
|
|
18
|
Этиловый эфир муравьиной кислоты C3H8O2
|
1,3603
|
916,8
|
|
19
|
Уксусный альдегид C2H4O
|
1,3392
|
783,0
|
|
20
|
Гептан C7H16
|
1,3876
|
683,6
|
|
21
|
Изопропиловый спирт C3H8O
|
1,3773
|
785,1
|
|
22
|
Изобутиловый спирт C4H10O
|
1,3958
|
802,7
|
|
23
|
Пиридин C5H5N
|
1,5100
|
982,5
|
|
24
|
Глицерин C3H8O3
|
1,4744
|
1259,4
|
|
25
|
Метиловый эфир уксусной кислоты C3H6O2
|
1,3593
|
933,8
|
Задания 26-40. По величине поверхностного натяжения и плотности при температуре 293 К (табл. 2) вычислите парахор указанного вещества и сравните его с величиной, рассчитанной по правилу аддитивности (см. табл. П2).
Таблица 2
|
Задание
|
Вещество
|
Поверхностное натяжение х 103, Н/м
|
Плотность,
кг/м3
|
|
26
|
Бензол C6H6
|
28,88
|
879,0
|
|
27
|
Муравьиная кислота HCOOH
|
37,58
|
1220,0
|
|
28
|
Аллиловый спирт C3H7O
|
25,68
|
849,5
|
|
29
|
Диэтиловый эфир C4H10O
|
17,00
|
713,6
|
|
30
|
Гексан C6H14
|
18,48
|
659,5
|
|
31
|
Гептан C7H16
|
20,86
|
683,6
|
|
32
|
Ацетон C3H6O
|
23,70
|
790,5
|
|
33
|
Метиловый спирт CH4O
|
22,60
|
791,5
|
|
34
|
Нитробензол C6H5O2N
|
43,90
|
1203,3
|
|
35
|
Толуол C7H8
|
28,53
|
867,0
|
|
36
|
Этиловый спирт C2H6O
|
22,03
|
789,5
|
|
37
|
Этилацетат C4H8O2
|
23,75
|
900,5
|
|
38
|
Хлороформ CHCI3
|
27,14
|
1489,0
|
|
39
|
Циклогексан C6H12
|
24,95
|
778,6
|
|
40
|
Четыреххлористый углерод CCI4
|
25,68
|
1593,9
|
Задания 41-65. Рассчитайте тепловой эффект DHo и изменение энергии Гиббса DGo указанной реакции при стандартных условиях и при температуре 500 К (табл. 3). Необходимые данные возьмите из справочника [3].
Таблица 3
|
Задание
|
Реакция
|
|
Задание
|
Реакция
|
|
41
|
CO2 + C(тв) = 2 CO
|
|
54
|
4HCI + O2 = 2H2O + 2CI2
|
|
42
|
4CO + 2SO2 = S2(тв) + 4CO2
|
|
55
|
SO2 + CI2 = SO2CI2
|
|
43
|
N2O4 = 2 NO2
|
|
56
|
2SO2 + O2 = 2SO3
|
|
44
|
2CO + O2 = 2 CO2
|
|
57
|
4HCI + O2 = 2H2O(ж) + 2CI2
|
|
45
|
NH4CI(тв) = NH3 + HCI
|
|
58
|
2 NO2 = 2 NO + O2
|
|
46
|
2SO2 + O2 = 2SO3
|
|
59
|
4H2 + O2 = 2H2O
|
|
47
|
CO2 + H2 = CO + H2O
|
|
60
|
2N2 + O2 = 2NO
|
|
48
|
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
|
|
61
|
H2 + CI2 = 2HCI
|
|
49
|
4HCI + O2 = 2H2O(ж) + 2CI2
|
|
62
|
CO + CI2 = COCI2
|
|
50
|
CO + 2H2 = CH3OH
|
|
63
|
CaO(тв) + H2O = Ca(OH)2(тв)
|
|
51
|
2N2 + 2H2O = 4 NH3 + 3O2
|
|
64
|
2H2O2 = O2 + 2H2O
|
|
52
|
C(ТВ) + H2 = CH4
|
|
65
|
ZnO + CO = Zn + CO2
|
|
53
|
CO2 + CaO(тв) = CaCO3(тв)
|
|
|
|
Задания 66-78. Вычислить изменение энтропии DS для g кг вещества при нагревании от T1 до T2 по данным, приведенным в табл. 4
Таблица 4
|
Задание
|
Вещество
|
g, кг
|
T1
|
T2
|
|
66
|
Al
|
1,0
|
298
|
500
|
|
67
|
AgNO3
|
0,2
|
273
|
450
|
|
68
|
BaSO4
|
1,5
|
298
|
400
|
|
69
|
CaCl2
|
0,8
|
273
|
309
|
|
70
|
Cd
|
0,5
|
295
|
480
|
|
71
|
Cr2O3
|
1,2
|
273
|
600
|
|
72
|
CuSO4
|
2,3
|
298
|
350
|
|
73
|
Fe
|
3,0
|
300
|
450
|
|
74
|
H2O
|
5,0
|
275
|
280
|
|
75
|
Hg
|
0,3
|
265
|
298
|
|
76
|
KCI
|
1,8
|
279
|
345
|
|
77
|
MgCl2
|
1,3
|
298
|
398
|
|
78
|
KMnO4
|
2,6
|
273
|
360
|
Задания 79-90. Вычислить изменение энтропии DS и работу при изотермическом расширении от V1 до V2 g кг вещества, считая газы идеальными (табл. 5).
Таблица 5
|
Задание
|
Вещество
|
g, кг
|
V1, м3
|
V2, м3
|
T, К
|
|
79
|
|
40,0
|
20,0
|
80,0
|
310
|
|
80
|
O2
|
48,0
|
5,0
|
10,0
|
320
|
|
81
|
CH4
|
32,0
|
1,0
|
3,0
|
298
|
|
82
|
C2H2
|
26,0
|
15,0
|
30,0
|
315
|
|
83
|
Cl2
|
14,5
|
15,0
|
45,0
|
285
|
|
84
|
C2H4
|
28,0
|
18,0
|
90,0
|
305
|
|
85
|
O3
|
9,6
|
2,0
|
10,0
|
273
|
|
86
|
NO2
|
12,5
|
3,0
|
6,0
|
290
|
|
87
|
CO2
|
32,5
|
11,0
|
30,0
|
325
|
|
88
|
C2H6
|
6,8
|
10,0
|
80,0
|
295
|
|
89
|
SO2
|
15,5
|
5,0
|
15,0
|
300
|
|
90
|
H2
|
6,0
|
12,0
|
36,0
|
310
|
Задания 91 – 105. Вычислить константу равновесия некоторой реакции при температуре T2, если известны константа равновесия этой реакции при температуре T1 и среднее значение теплового эффекта DH (табл. 6).
Таблица 6
|
Задание
|
T1, К
|
T2, К
|
DHo, кДж
|
КT1
|
|
91
|
500
|
1000
|
-350,6
|
1,1×10-3
|
|
92
|
298
|
600
|
48,6
|
2,5
|
|
93
|
1000
|
2000
|
-570,3
|
1,0×10-10
|
|
94
|
100
|
1000
|
250,4
|
1,8×10-5
|
|
95
|
1000
|
500
|
-78,3
|
3,4
|
|
96
|
250
|
500
|
-118,5
|
1,8
|
|
97
|
315
|
1000
|
451,3
|
0,1
|
|
98
|
800
|
1500
|
243,8
|
1,0
|
|
99
|
300
|
900
|
-75,5
|
1,9×10-6
|
|
100
|
800
|
1600
|
50,5
|
2,0
|
|
101
|
400
|
1200
|
-159,9
|
0,3
|
|
102
|
500
|
1500
|
18,5
|
2,1
|
|
103
|
350
|
700
|
-27,9
|
1,3×10-3
|
|
104
|
600
|
2100
|
55,5
|
5,0
|
|
105
|
450
|
950
|
-148,5
|
1,5×10-4
|
Задания 106 – 115. Рассчитать КС и КР при T=450 К (P=const) для равновесных процессов, если известен равновесный состав смеси. Все вещества в газообразном состоянии (табл. 7).
Таблица 7
|
Задание
|
Уравнение реакции
|
Состав смеси, моль
|
|
A
|
D
|
C
|
|
106
|
A + 2B = C
|
0,5
|
0,5
|
1,0
|
|
107
|
A + 2B = 2C
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
|
108
|
2A + B = 3C
|
1,2
|
1,5
|
1,4
|
|
109
|
2A + 2B = 3C
|
1,2
|
1,5
|
1,4
|
|
110
|
A + B = 2C
|
0,4
|
1,5
|
1,8
|
|
111
|
A + 2B = 3C
|
0,8
|
0,5
|
0,9
|
|
112
|
½A + B = 2C
|
0,5
|
0,6
|
1,4
|
|
113
|
½A + 2 B = 2C
|
0,6
|
1,0
|
1,2
|
|
114
|
A + 3B = C
|
1,8
|
1,9
|
2,0
|
|
115
|
A + 3B = 2C
|
1,3
|
0,7
|
0,3
|
Задания 116 – 120. Водный раствор некоторой органической кислоты определенной концентрации C1 находится в равновесии с раствором ее в эфире с концентрацией C2. В воде кислота частично диссоциирована, степень диссоциации - a. Вычислить коэффициент распределения кислоты между эфиром и водой.
Таблица 8
|
Задание
|
C1, моль
|
C2, моль
|
a
|
|
116
|
0,05
|
0,08
|
0,9
|
|
117
|
0,25
|
0,12
|
0,85
|
|
118
|
0,35
|
0,08
|
0,1
|
|
119
|
0,03
|
0,01
|
0,46
|
|
120
|
0,17
|
0,02
|
0,095
|
Задания 121 – 135. Исходя из диаграммы состояния [3] построить кривые охлаждения для указанных систем и составов (табл. 9). При какой температуре начнет отвердевать система, содержащая компонент A с молярной долей Х.
Таблица 9
|
Задание
|
Система
|
Состав
|
|
A
|
B
|
XA,%
|
XA,%
|
|
121
|
AgCl
|
NaCl
|
10
|
25
|
40
|
60
|
100
|
50
|
|
122
|
Cu
|
Ni
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
70
|
|
123
|
AgCl
|
KCl
|
10
|
30
|
70
|
90
|
100
|
40
|
|
124
|
Al
|
Si
|
10
|
20
|
50
|
80
|
100
|
40
|
|
125
|
CaCl2
|
CsCl
|
10
|
30
|
50
|
80
|
100
|
40
|
|
126
|
Al
|
Mg
|
15
|
35
|
50
|
67
|
100
|
80
|
|
127
|
CuCl2
|
KCl
|
20
|
66
|
80
|
90
|
100
|
30
|
|
128
|
Mn
|
Ni
|
10
|
20
|
55
|
80
|
100
|
40
|
|
129
|
AgCl
|
KCl
|
15
|
40
|
60
|
70
|
100
|
50
|
|
130
|
AgCl
|
NaCl
|
15
|
30
|
50
|
70
|
100
|
40
|
|
131
|
Al
|
Si
|
10
|
30
|
40
|
60
|
100
|
20
|
|
132
|
Al
|
Mg
|
20
|
35
|
55
|
70
|
100
|
10
|
|
133
|
Bi
|
Pb
|
10
|
30
|
45
|
60
|
100
|
20
|
|
134
|
CaCl2
|
CsCl
|
10
|
20
|
40
|
50
|
100
|
30
|
|
135
|
Au
|
Sb
|
10
|
25
|
40
|
80
|
100
|
20
|
Задания 136 – 145. Вещества образуют азеотропную смесь определенного состава. Что будет отгоняться и что будет находиться в кубовом остатке при ректификации смесей указанных составов (табл. 10). Фазовые диаграммы взять из справочника [3].
Таблица 10
|
Задание
|
Система
|
Молярная доля HNO3
|
Задание
|
Система
|
Молярная доля CCl4
|
|
136
|
HNO3 – H2O
|
0,10
|
142
|
CCl4-C2H5OH
|
0,1
|
|
137
|
HNO3 – H2O
|
0,6
|
143
|
CCl4-C2H5OH
|
0,8
|
|
138
|
HNO3 – H2O
|
0,7
|
144
|
CCl4-C2H5OH
|
0,4
|
|
139
|
HNO3 – H2O
|
0,9
|
145
|
CCl4-C2H5OH
|
0,9
|
|
140
|
HNO3 – H2O
|
0,2
|
|
|
|
|
141
|
HNO3 – H2O
|
0,15
|
|
|
|
Задания 146-160. Коэффициент распределения некоторого вещества между бензолом и водой равен К (табл. 11). Вычислить объем бензола, необходимый для извлечения Х% вещества при однократном экстрагировании из объема V. В обоих растворителях вещество имеет одинаковую молекулярную массу.
Таблица 11
|
Задание
|
К
|
Х, %
|
V×104,м3
|
Задание
|
К
|
Х, %
|
V×104,м3
|
|
146
|
1,50
|
50
|
5,0
|
154
|
2,05
|
80
|
1,2
|
|
147
|
2,50
|
90
|
0,5
|
155
|
1,75
|
30
|
0,2
|
|
148
|
4,85
|
99
|
0,1
|
156
|
2,10
|
40
|
0,7
|
|
149
|
0,98
|
95
|
1,5
|
157
|
2,75
|
70
|
0,7
|
|
150
|
0,95
|
60
|
2,5
|
158
|
0,93
|
45
|
0,2
|
|
151
|
1,15
|
99
|
0,1
|
159
|
2,75
|
69
|
1,1
|
|
152
|
3,65
|
70
|
1,0
|
160
|
3,80
|
85
|
1,5
|
|
153
|
2,09
|
30
|
1,5
|
|
|
|
|
Задания 161-175. Константа скорости реакции второго порядка A + B = C при одинаковых концентрациях реагирующих веществ равна К (табл. 12). За какое время прореагирует Х % исходных веществ?
Таблица 12
|
Задание
|
К, мин-1
|
Х, %
|
Задание
|
К, мин-1
|
Х, %
|
|
161
|
0,02
|
40
|
168
|
1,05
|
45
|
|
162
|
0,15
|
90
|
169
|
5,01
|
10
|
|
163
|
0,29
|
30
|
170
|
3,48
|
70
|
|
164
|
10,5
|
99
|
171
|
2,38
|
75
|
|
165
|
1,58
|
80
|
172
|
0,43
|
50
|
|
166
|
0,75
|
65
|
173
|
2,95
|
60
|
|
167
|
4,9
|
25
|
174
|
0,95
|
70
|
Задания 176-194. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры от T1до T2, если энергия активации равна E (табл. 13).
Таблица 13
|
Задание
|
T1, К
|
T2, К
|
E, кДж/моль
|
Задание
|
T1, К
|
T2, К
|
E, кДж/моль
|
|
176
|
290
|
340
|
25,5
|
186
|
298
|
400
|
120,1
|
|
177
|
273
|
400
|
177,9
|
187
|
273
|
373
|
115,6
|
|
178
|
300
|
350
|
103,6
|
188
|
200
|
280
|
85,6
|
|
179
|
290
|
340
|
253,3
|
189
|
250
|
300
|
139,5
|
|
180
|
273
|
323
|
98,5
|
190
|
295
|
395
|
119,6
|
|
181
|
270
|
400
|
170,5
|
191
|
300
|
480
|
45,9
|
|
182
|
320
|
370
|
112,6
|
192
|
292
|
352
|
87,9
|
|
183
|
298
|
315
|
399,9
|
193
|
295
|
395
|
243,5
|
|
184
|
315
|
445
|
148,5
|
194
|
310
|
410
|
103,5
|
|
185
|
298
|
378
|
87,5
|
|
|
|
|
Задания 195-210. Вычислить энергию активации реакции Б, для которой известны константы скорости реакции K1 и K2 при соответствующих температурах T1 и T2 (табл. 14).
Таблица 14
|
Задание
|
T1, К
|
T2, К
|
K1, мин-1
|
K2, мин-1
|
|
195
|
298
|
350
|
0,0095
|
0,025
|
|
196
|
290
|
370
|
0,0078
|
0,017
|
|
197
|
273
|
298
|
0,068
|
0,095
|
|
198
|
298
|
370
|
0,11
|
0,18
|
|
199
|
250
|
290
|
0,0068
|
0,0012
|
|
200
|
260
|
310
|
0,017
|
0,075
|
|
201
|
295
|
340
|
0,018
|
0,18
|
|
202
|
298
|
318
|
0,014
|
0,085
|
|
203
|
300
|
330
|
0,16
|
1,05
|
|
204
|
298
|
328
|
0,025
|
0,125
|
|
205
|
295
|
325
|
0,01
|
0,95
|
|
206
|
273
|
303
|
0,94
|
3,40
|
|
207
|
290
|
315
|
0,075
|
0,29
|
|
208
|
298
|
338
|
0,016
|
0,08
|
|
209
|
310
|
350
|
0,75
|
1,48
|
|
210
|
305
|
315
|
0,15
|
0,45
|
Задания 211-225. Вычислить pH раствора и концентрацию ионов H+, если при T=298 К известна эдс элемента (табл. 15). Стандартный электродный потенциал хингидронного электрода 0,699 В, каломельного - 0,337 В, хлоридсеребряного - 0,284.
Таблица 15
|
Задание
|
Гальванический элемент
|
эдс, В
|
|
211
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,150
|
|
212
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,180
|
|
213
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,165
|
|
214
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,173
|
|
215
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,160
|
|
216
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,145
|
|
217
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,159
|
|
218
|
Pt½Hg½Hg2Cl2(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,161
|
|
219
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,170
|
|
220
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,198
|
|
221
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,210
|
|
222
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,163
|
|
223
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,187
|
|
224
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,159
|
|
225
|
Ag½AgCl(т),KCl º H+, хингидрон½Pt
|
0,181
|
Задания 226-240. Вычислить DGo и константу равновесия реакции, протекающей в гальваническом элементе, составленном из электродов A и B при T=298 К (табл. 16). Величины стандартных потенциалов взять из справочника [3].
Таблица 16
|
Задание
|
Электроды
|
|
A
|
B
|
|
226
|
Cu2+, Cu
|
Zn, ZnS, S2-
|
|
227
|
Cl2(г), Cl- (Pt)
|
Hg, Hg2l2, I-
|
|
228
|
Ag, Ag2SO4, SO42-
|
Mg2+½Mg
|
|
229
|
Fe3+, Fe2+½Pt
|
Ag, Ag2CrO4, CrO42-
|
|
230
|
SO42-, SO32-, OH- ½Pt
|
Cd2+½Cd
|
|
231
|
Cd, CdS, S2-
|
I2(тв),I- ½Pt
|
|
232
|
H+, MnO4-, MnO2
|
Ag, AgI, I-
|
|
233
|
Ni, Ni(OH)2, OH-
|
Cu2+, Cu+½
|
|
234
|
Cr3+, Cr2+½Pt
|
Ag+½Ag
|
|
235
|
Zn2+, Zn
|
NO3-, NO2-, OH-½Pt
|
|
236
|
Sn4+, Sn2+ ½Pt
|
Fe3+, Fe2+½Pt
|
|
237
|
Pb,PbS, S2-
|
H+, H2O2½Pt
|
|
238
|
H+, Cr2O72-,Cr3+½Pt
|
Mn2+½Mn
|
|
239
|
Ni2+½Ni
|
Cr, Cr(OH)3, OH-
|
|
240
|
Mn, Mn(OH)2
|
Cu2+½Cu
|
Задания 241-260. Вычислить активность ионов металла по велечине эдс концентрационной цепи при T=298 К, если активность тона в одном из электродов цепи равна 1 моль×л-1 (табл. 17).
............................... |
