Bài tập hóa lý có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm

Hoàng Nhân Khôi
Hoàng Nhân Khôi(12997 tài liệu)
(314 người theo dõi)
Lượt xem 6816
56
Tải xuống 20,000₫
(Lịch sử tải xuống)
Số trang: 178 | Loại file: PDF
22

Gửi bình luận

Bình luận

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/10/2013, 12:07

Mô tả: Bài tập hóa lý có lời giải 1 MỤC LỤC Chương 1: Nguyên lý I nhiệt động học. Chương 2: Nguyên lý II nhiệt động học. Chương 3: Cân bằng hóa học. Chương 4: Cân bằng pha. Chương 5: Dung dịch và cân bằng dung dịch - hơi. Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn. Chương 7: Điện hóa học. Chương 8: Động hóa học. Chương 9: Hấp phụ và hóa keo. Ngân hàng câu hỏi môn học hóa lý. 2 CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG HỌC 1.1. Bài tập có lời giải chi tiết: Câu 1: Tính biến thiên nội năng khi làm bay hơi 10g nước ở 20 0 C. Chấp nhận hơi nước như khí lý tưởng và bỏ qua thể tích nước lỏng. Nhiệt hóa hơi của nước ở 20 0 C bằng 2451,824 J/g. Giải: Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi 10g nước là: Q = m. = 10. 2451,824 = 24518,24 (J) Công sinh ra của quá trình hóa hơi là: A = P.V = P(V h - V l ) = PV h = 1353,332938,314 18 10 nRT  (J) Biến thiên nội năng là: U = Q – A = 23165 (J) Câu 2: Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 100 0 C dưới áp suất không đổi 1 atm. Nhiệt hóa hơi của nước ở nhiệt độ này bằng 539 cal/g. Tính A, Q và ΔU của quá trình. Giải: Nhiệt lượng tỏa ra khi ngưng tụ là: Q = m. ng. tụ = 450. (- 539) = - 242550 (cal) Công của quá trình: A = P.V = P. (V l - V h ) = - P.V h = - nRT = 18529(cal)3731,987 18 450  Biến thiên nội năng của quá trình là: 3 U = Q – A = - 224021 (cal) Câu 3: Cho phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi: 2H 2 + CO = CH 3 OH(k) nhiệt tạo thành tiêu chuẩn ở 298K của CO và CH 3 OH(k) bằng -110,5 và -201,2 kJ/mol. Nhiệt dung mol đẳng áp của các chất là một hàm của nhiệt độ: C p (H 2 ) = 27,28 + 3,26.10 -3 T (J/mol.K) C p (CO) = 28,41 + 4,1.10 -3 T (J/mol.K) C p (CH 3 OH) k = 15,28 + 105,2.10 -3 T (J/mol.K) Tính ΔH 0 của phản ứng ở 298 và 500K? Giải: Nhiệt phản ứng ở 298K là: H 0 298 = - 201,2 - (-110,5) = - 90,7 (KJ) Biến thiên nhiệt dung: C p = C p (CH 3 OH) – C p (CO) – 2C p (H 2 ) = - 67,69 + 94,58. 10 -3 T (J/K) Nhiệt phản ứng ở 500K là :   500 298 p 0 298 0 500 dTΔCΔHΔH      500 298 33 dTT94,58.1067,6990,7.10 = - 96750,42 (J) Câu 4: Cho 100g khí CO 2 (được xem như là khí lý tưởng) ở 0 0 C và 1,013.10 5 Pa. Xác định Q, A, ΔU và ΔH trong các quá trình sau. Biết C p = 37,1 J/mol.K. a. Dãn nở đẳng nhiệt tới thể tích 0,2 m 3 . 4 b. Dãn đẳng áp tới 0,2 m 3 . c. Đun nóng đẳng tích tới khi áp suất bằng 2,026.10 5 Pa. Giải: a. Dãn nở đẳng nhiệt (T = const) tới thể tích 0,2m 3 . nRT PV nRTln V V nRTlnAQ 2 1 2 TT  7061 2730,082 44 100 0,2.101 273.ln8,314 44 100 3     (J) U = 0 b. Dãn nở đẳng áp (P = const) tới 0,2m 3 . H = Q p = n.C p . (T 2 – T 1 )        nR PV nR PV n.C 12 p               1 2730,082 44 100 0,2.101 0,082 37,1 3  J A = PV = P(V 2 – V 1 )   J15120 0,082 8,314 1 2730,082 44 100 0,2.101 3                U = Q – A = 67469 - 15120 = 52349 (J) c. Đun nóng đẳng tích (V = const) tới áp suất bằng 2,026.10 5 Pa (2 atm) A = 0 C v = C p - R = 37,1 - 8,314 = 28,786 (J/mol.K) U = Q v = n.C v .(T 2 – T 1 ) 5 Ta có: 1 1 2 2 T P T P   546K273 1 2 T P P T 1 1 2 2  Suy ra: U = Q v = 1  28,786(546 - 273) = 7859 (J) H = U + PV = 7859 (J) Câu 5: Một khí lý tưởng nào đó có nhiệt dung mol đẳng tích ở mọi nhiệt độ có C v = 2,5R (R là hằng số khí). Tính Q, A, U và H khi một mol khí này thực hiện các quá trình sau đây: a. Dãn nở thuận nghịch đẳng áp ở áp suất 1atm từ 20dm 3 đến 40dm 3 . b. Biến đổi thuận nghịch đẳng tích từ trạng thái (1atm; 40dm 3 ) đến (0,5atm; 40dm 3 ). c. Nén thuận nghịch đẳng nhiệt từ 0,5 atm đến 1 atm ở 25 0 C. Giải: a. Dãn nở thuận nghịch đẳng áp (P = const). Tính công A:       l.atm2020401.VVPPdVA 2 1 V V 12   2028 0,082 8,314 20  (J) Tính nhiệt lượng Q:           R VP R VP CTT.CdTCQ 12 p12p T T pp 2 1   702040 R 3,5R  (l.atm) 6 7097 0,082 8,314 70  (J) Biến thiên nội năng: U = Q – A = 5069 (J) Biến thiên entapy H = Q p = 7097 (J) b. Dãn nở thuận nghịch đẳng tích (V = const).  A = 0 Nhiệt lượng:           R VP R VP CTT.CdTCQ 12 v12v T T vv 2 1   5010,540 R 2,5R  (l.atm) 5069 0,082 8,314 50  (J) U = Q v = - 5069 (J) c. Nén đẳng nhiệt (T = const)  U = 0 1717 1 5,0 ln298314,81 P P nRTlnAQ 2 1 TT  (J) Câu 6: Tính nhiệt tạo thành của etan biết: C gr + O 2 = CO 2 H 0 298 = -393,5 KJ H 2 + 1/2O 2 = H 2 O(l) H 0 298 = -285 KJ 2C 2 H 6 + 7O 2 = 4 CO 2 + H 2 O(l) H 0 298 = -3119,6 KJ Giải: C gr + O 2 = CO 2 (1) H 2 + 1/2O 2 = H 2 O(l) (2) 2C 2 H 6 + 7O 2 = 4CO 2 + 6H 2 O(l) (3) Nhiệt tạo thành C 2 H 6 là: 7 2C + 3H 2 = C 2 H 6 (4) H 0 298(4) = 4H 0 298(1) + 6H 0 298(2) - H 0 298(3) H 0 298(4) = 4(-393,5) + 6(-285) - (-3119,6) = 164,4 (KJ) Câu 7: Tính Q, A, U của quá trình nén đẳng nhiệt, thuận nghịch 3 mol khí He từ 1atm đến 5 atm ở 400 0 K. Giải: Nhiệt và công của quá trình: 16057(J) 5 1 400ln8,3143 P P nRTlnAQ 2 1 TT  U = 0 Câu 8: Cho phản ứng: 1/2N 2 + 1/2O 2 = NO. Ở 25 0 C, 1atm có H 0 298 = 90,37 kJ. Xác định nhiệt phản ứng ở 558K, biết nhiệt dung mol đẳng áp của 1 mol N 2 , O 2 và NO lần lượt là 29,12; 29,36 và 29,86 J.mol -1 .K -1 . Giải: Hiệu ứng nhiệt của phản ứng ở 558K là:   558 298 p 0 298 0 558 dTΔCΔHΔH Trong đó: C p = 29,86 – 1/2(29,12) – 1/2(29,36) = 0,62 (J.K -1 ) H 0 558 = 90,37 + 0,62.(558 - 298).10 -3 = 90,5312 (KJ) 1.2. Bài tập tự giải: Câu 1: Xác định biến thiên nội năng khi làm hóa hơi 20g etanol tại nhiệt độ sôi, biết nhiệt hóa hơi riêng của etanol bằng 8 857,7 J/g và thể tích hơi tại nhiệt độ sôi bằng 607 cm 3 /g (bỏ qua thể tích pha lỏng). ĐS: 2,54 kJ Câu 2: Tính ΔH và ΔU cho các quá trình sau đây: a. Một mol nước đông đặc ở 0 0 C và 1 atm; b. Một mol nước sôi ở 100 0 C và 1 atm. Biết rằng nhiệt đông đặc và nhiệt hóa hơi của 1 mol nước bằng -6,01 kJ và 40,79 kJ, thể tích mol của nước đá và nước lỏng bằng 0,0195 và 0,0180 lit. Chấp nhận hơi nước là khí lý tưởng. ĐS: a. ΔH = ΔU = -6,01 kJ b. ΔH = 37,7 kJ; ΔU = 40,79 kJ Câu 3: Nhiệt sinh của H 2 O(l) và của CO 2 lần lượt là -285,8 và -393,5 kJ/mol ở 25 0 C, 1 atm. Cũng ở điều kiện này nhiệt đốt cháy của CH 4 bằng -890,3 kJ/mol. Tính nhiệt tạo thành của CH 4 từ các nguyên tố ở điều kiện đẳng áp và đẳng tích. ĐS: -74,8 kJ/mol; 72,41 kJ/mol Câu 4: Tính nhiệt tạo thành chuẩn của CS 2 lỏng dựa vào các dữ liệu sau: S(mon) + O 2 = SO 2 ΔH 1 = -296,9 kJ CS 2 (l) + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2 ΔH 2 = -1109 kJ C(gr) + O 2 = CO 2 ΔH 3 = -393,5 kJ ĐS: 121,7 KJ Câu 5: Trên cơ sở các dữ liệu sau, hãy tính nhiệt tạo thành của Al 2 Cl 6 (r) khan: 2Al + 6HCl(l) = Al 2 Cl 6 (l) + 3H 2 ΔH 0 298 = -1003,2 kJ 9 H 2 + Cl 2 = 2HCl(k) ΔH 0 298 = -184,1 kJ HCl(k) = HCl(l) ΔH 0 298 = -72,45 kJ Al 2 Cl 6 (r) = Al 2 Cl 6 (l) ΔH 0 298 = -643,1 kJ ĐS: 1347,1 kJ Câu 6: Tính nhiệt phản ứng: H 2 (k) + S(r) + 2O 2 (k) + 5H 2 O(l) = H 2 SO 4 .5H 2 O(dd) Biết nhiệt sinh của H 2 SO 4 (l) là -193,75 Kcal/mol và nhiệt hòa tan H 2 SO 4 (l) với 5 mol nước là -13,6 Kcal. ĐS: -207,35 Kcal Câu 7: Cho 100 gam khí nitơ ở điều kiện chuẩn (1atm, 25 0 C), C P (N 2 ) = 3,262 cal/mol.K. Tính giá trị của các đại lượng Q, A và U trong các quá trình sau: a. Nén đẳng tích tới 1,5 atm. b. Dãn nở đẳng áp tới thể tích gấp đôi thể tích ban đầu. c. Dãn nở đẳng nhiệt tới thể tích 200lít. d. Dãn nở đoạn nhiệt tới thể tích 200lít. ĐS: a. Q v = 2424 cal; b. Q P = 8786 cal, A P = 1937 cal c. Q T = A T = 1775 cal; d. U = A = 1480 cal Câu 8: Ở 25 0 C phản ứng tổng hợp NH 3 . N 2(k) + 3H 2(k) = 2NH 3(k) H 0 298,tt (kcal/mol) 0 0 -11,04 Và nhiệt dung của các chất: C P (N 2 ) = 6,65 + 10 -3 T (cal.mol -1 .K -1 ) C P (H 2 ) = 6,85 + 0,28.10 -3 T (cal.mol -1 .K -1 ) C P (NH 3 ) = 5,92 + 9,96.10 -3 T (cal.mol -1 .K -1 ) 10 Xác định hàm số H 0 T = f(T) và tính H 0 1000 của phản ứng? ĐS: H 0 T = -18,22 – 15,36.10 -3 T + 8.10 -6 T 2 (Kcal) H 0 = -25,58 Kcal  . lỏng và pha rắn. Chương 7: Điện hóa học. Chương 8: Động hóa học. Chương 9: Hấp phụ và hóa keo. Ngân hàng câu hỏi môn học hóa lý. 2 CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ I. HỌC 1.1. Bài tập có lời giải chi tiết: Câu 1: Tính biến thiên nội năng khi làm bay hơi 10g nước ở 20 0 C. Chấp nhận hơi nước như khí lý tưởng và bỏ qua

— Xem thêm —

Xem thêm: Bài tập hóa lý có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm, Bài tập hóa lý có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm, Bài tập hóa lý có lời giải và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm

Lên đầu trang

Tài liệu liên quan

Từ khóa liên quan

Đăng ký

Generate time = 0.113043069839 s. Memory usage = 13.91 MB