bài tập hóa lý có lời giải - Pdf 24


Bài 1:Tính nhiệt thăng hoa của iốt, biết áp suất hơi bão hoà của iốt rắn ở hai nhiệt độ như sau:
ở t1=45,p1=1,488mmHg
ở t2=55,p2=3,084mmHg
Giải:
Áp dụng phương trình :
lg=(-)
ta có:
lg=(-)
Bài 2:Nhiệt hoá hơi của nước ở 100 là Hhh=539cal/mol. Tính áp suất hơi của nước ở 98 , biết rằng ở
100 áp suất hơi của nước là 760mmHg.
Giải:
Theo phương trình : lg=(-)
Ta có: lg= lg(-)
Rút ra: lg p98=2,8503. Vậy p98=708mmHg.
Bài 3: Khối lượng riêng của bítmút (khối lượng nguyên tử băng 209). ở nhiệt độ nóng chảy của nó
(271 ) có giá trị d1=10,005 và dr=9637g/cm3nhiệt hoá hơi của nó là 2600cal/ng.t.g. xác định nhiệt độ
nóng chảy của bítmút ở 50atm.
Giải: theo phương trình
()v= ta có ===-0,004K/atm.
Coi ta có
t2=t1+(P2-P1)=271+(50-1)(-0,004)=270,8

Bài 4:Trong một cái bình dung tích 5l ở 10 có 300g nước, 50g KNO3 và 40g NaCl.
Hãy xác định số pha và số bậc tự do của hệ.
Cho biết độ tan của muối KNO3 và NaCl trong nước ở 10lần lượt bằng và.
Giải:
Căn cứ độ tan của muối KNO3 và NaCl trong nước thì trong hệ đã cho, cả 2 muối đều tan hoàn toàn.
Do đó đối với hệ này chỉ tồn tại 1 pha lỏng, Đó là dung dịch KNO3 và NaCl trong nước. trên pha lỏng
có pha hơi, đó là hơi nước. hệ không có pha rắn. như vậy hệ có hai pha.
Bây giờ chúng ta xác định số cấu tử. trong dung dịch có thể xảy ra phản ứng:

Tính nhiệt hóa hơi của 1 g rượu etylic ở 20
Giải: sử dụng phương trình Clapayron-Claudiut
= ta rút ra =T (a)
Vì khoảng nhiệt độ =T
2
-T
1
=20,5-19,5=1 là bé nên ta có thể đặt ngay:
==2,32 mmHg/K
Hoặc là ==0,00306 atm/K
Bây giờ ta tính bằng cách dựa vào (a):
.101,33
=848,5 J/g. (lưu ý rằng ở đây tính 1 atm.L=101,33)
Bài 8:Áp suất hơi của nước ở 90 là 526 mmHg, nhiệt hóa hơi trung bình của nước trong khoảng từ 90
đến 10 được chấp nhận bằng 2267,73 J/g. Tính áp suất hơi của nước ở 100
Giải: sử dụng phương trình Clapayron-Claudiut dưới dạng

= ta rút ra được: lg=-()
=
Thay các giá trị bằng số vào ta sẽ được:
lg==0,157
=>p
2
=756mmHg
(trên thực tế giá trị đúng của p
2
=760 mmHg).
Bài 9: a, Chất A có nhiệt độ nóng chảy là 41 ở áp suất 1 atm, nhiệt nóng chảy 104,4 J/g. Thể tích riêng
của nó ở thể lỏng và rắn là V
lỏng

Có nghĩa là tăng áp suất thêm 138 atm thì nhiệt độ đông đặc giảm 1.
Bài 10: Aceton có áp suất hơi bão hòa ở 7,7 là 100mmHg, ở 39,5 là 400mmHg. Tìm A và B trong
phương trình biểu diễn áp suất hơi bão hòa vào hiệt độ của Aceton:
lg P(mmHg)= +B (*)

a, tính nhiệt độ sôi của aceton theo phương trình này ở áp suất khí quyển. So sánh với giá trị thực
nghiệm la 56,5.
b, xác định nhiệt hóa hơi của aceton.
c, xác định nhiệt độ sôi của aceton ở 25 atm.
d, xác định nhiệt hóa hơi của aceton theo phương trình truton, so sánh với kết quả câu trên.
e, xác định nhiệt hóa hơi của aceton theo phương trình Kixchiacôpxki, so sánh với kết quả câu trên.
Giải:
a, ta có hệ: lg100= +B
lg400=+B
giải ra: A =-1662 và B=7,9193
aceton sẽ sôi khi áp suất hơi bão hòa của nó bằng áp suất khí quyểnlg760=:+7,9193 ->
T=329,86=56,7.
b, xác định nhiệt hóa hơi:
Ta có phương trình:=
Lấy đạo hàm(*):
So sánh hai phương trình, suy ra:
c, giả thiết thay đổi không đáng kể, ta có phương trình:
ln (-)
ln (-)
suy ra T
2
=456,66
d, ta có quy tắc Truton như sau:
(cal/mol)/T
sôi

a, với =0,6atm-1atm=-0,4atm, ta có:
b, với=20-1=19 atm, ta có:
Bai 10: Nhiệt nóng chảy cuả kim loại A là ƛ
nc=
cal/mol ở 271.Nhiệt dung riêng cuả nó ở pha lỏng và
rắn lần lượt là 5 và 6,2 cal/
a, Tính tốc độ biến thiên của nhiệt nóng chảy theo nhiệt độ.
b, Xác định nhiệt nóng chảy của A ở 230.

c, nhiệt độ nóng của A sẽ là bao nhiêu nếu nhiệt nóng chảy tăng 2
GIẢI
a,Ta có :
=C
p
+=(6,5-6,2)cal/mol.+=5,08 cal/mol.
b, từ câu a ta có:
ƛ(T)=+
ƛ(230=2600-41.5,08=2391,72cal/mol
ƛ(300=2600+29.5,08=2747,32cal/mol
c, ta có:
===10,24
T=271+20,24=281,24.
Bài11: Ở 25, khối lượng riêng của dung dịch KOH 32% là 1,31g/ml. Tính nồng độ mol,nồng độ
đương lượng, nồng độ molan và phần mol của dung dịch.
Giải:
Xét 100g dung dịch.
Khối lượng KOH trong 100g dung dịch: m
KOH
=32%.100=32g > số mol KOH: n
KOH

0,5mol và bay hơi 0,5mol. Ta có cân bằng vật chất đối với cấu tử A:
X
A
==0,5
Ta có: 650=0,5 P
A
+ 0,5 P
B
Và 600=0,4 P
A
+ 0,6 P
B
Suy ra: P
A
=900mmHg và P
B
=400mmHg.
Bài 14. Thể tích của methanol lỏng nguyên chất là 40ml/mol. Thể tích dung dịch có n mol methanol
trong 1000g nước la V=1000+35n+0,5n
2
(ml). Tính toán thể tích mol riêng phần của methanol trong
dung dịch khi số mol methanol là 0 và 1mol. Tính độ tăng thể tích dung dịch khi cho 1mol methanol
vào 55,5mol H
2
O.
Giải:
Ta có thể tích mol riêng phần của methanol: ==35+n
Khi n=0 và n=1,=35cm
3
/mol và 36cm

trong hỗn hợp ngưng tụ là 246/346.100%=71%.
Bài 22. Hệ số phân số của etanol trong nước và CCl
4
là 0,0244. Nếu cho 0,5mol etanol vào hỗn hợp
tạo thành từ 500ml nước và 500ml CCl
4
thì nồng độ trong hai pha sẽ là bao nhiêu?
Giải:
Hỗn hợp nước, CCl
4
hoàn toàn không tan lẫn. sau khi cho etanol vào hệ và để khi ổn định, hệ sẽ phân
thành hai lớp, lớp trên là etanol/nước và lớp dưới là etanol/CCl
4
. Giả sử thể tích mỗi pha thay đổi
không đáng kể. Gọi x, y lần lượt là số mol etanol trong pha CCl
4
và nước . Ta có: x + y = 0,5.
Kết hợp hệ số phân bố:
K===40,984
Giải được x=0,488mol, y=0,012mol.
Nồng độ etanol trong pha CCl
4
là C
M-ethanol
= =0,448/0,5=0,976M.
Nồng độ etanol trong pha nước là 0,012/0,5=0,024M.
Bài 23. Hệ phân bố của etanol trong CCl
4
là 0,0244. Nếu chiết 1 lần etanol ra khỏi 500ml dung dịch
1M etanol trong nước thì cần bao nhiêu ml CCl

Nồng độ etanol còn lại: C
M
=x
3
/0,5=0,0189M.
Bài 25. Anilin trong công nghiệp có diểm đông đặc là
-6,50.Điểm đông của aniline nguyên chất là -6,00. Hằng số nghiệm đông của aniline là 5,87.
a, Xác định nồnng độ tạp chất có trong aniline.
b, Nếu bằng cách nào đó người ta loại được 80% tạp chất, điểm đông mới là bao nhiêu?
Giải:
a, Ta có T=K
Đ
.C
m
-> C
m
=/K
Đ
=0,50/5,87=0,085.
b, C
m
giảm còn 80%, tức là còn lại 1/5 ban đầu, cũng giảm tương ứng:
T=K
Đ
.C
m(sau)
=0,2K
Đ
.C
m(trước)

S
.C
m
Lập tỉ lệ, ta có:
=0,042.
Do đó nhiệt độ sôi của dung dịch T
s
=100+0,042=100,042.
b, Nồng độ molan của A trong dung dịch:
C
m
(A) ===0,081
Suy ra phần mol của A là:
X
A
==0,00146
Ta có độ giảm áp suất hơi tương đối:
Hg
c, Nếu áp suất hơi của dung dịch là 33,5mmHg, phần mol của A trong dung dịch là:
x
A
===0,0176
xét một dung dịch có tổng số mol là 1. Suy ra số mol A là 0,0176mol, số mol H
2
O là 1-
0,0176=0,9824mol.
Thể tích riêng của nước ở 40(từ sổ tay) là 1,00786mm/g.
Thể tích dung dịch là:

V=1,00786.0,9824.18+0,985.0,0176.210=21,463ml

-1
=(0,0354atm.K
-1
).(760mm.atm
-1
)
=26,9mm.K
-1.
Bài 3.2 ở 0 entanpi nóng chảy của nước đá bằng 6 KJ.mol
-1
.Thể tích mol của nước đá ở nhiệt độ này
là 19,652ml, của nước lỏng là 18,018ml. Nhiệt độ của nước đá thay đổi như thế nào khi tăng áp suất
lên 1atm.
Giải:

== -134,1atm.K
-1
=-7,46.10
3
atm
-1
.K
Như vậy nhiệt độ nóng chảy của nước đá giảm 0,00746 khi áp suất tăng 1atm. (Việc xác định trực tiếp
bằng thực nghiệm cho kết quả 0,0076)
Bài 3.3 Ở -12,SO
2
lỏng có áp suất hơi bão hòa bằng 0,9138atm; Ở -8, nó có áp suất hơi bão hòa bằng
1,091atm. Tính entanpi hóa hơi của SO
2
.

E, Tính thành phần của hỗn hợp hơi ở điểm sôi ở câu b và câu c nếu A và B hoàn toàn không tan lẫn.
Giải:
a, Nhiệt độ sôi của một chất nguyên chất (hỗn hợp) là nhiệt độ tương ứng áp suất hơi của nó là 1 atm.
Trên đồ thị, ta suy ra T
sôi
(A) =22 và T
sôi
(B)=58.
b, Ta có phương trình: 1atm=P
A
.0,25+P
B
.0,75
Sau một vài phép thử, at được T
sôi
của hỗn hợp =45 và P
A
=1,7atm, P
B
=0,75atm.

c, Ta có phương trình:T
sôi
=P
A
.0,75+P
B
.0,25
Tương tự trên ta cũng có: T
sôi

A
1
, Mô tả trên giản đồ quá trình sảy ra như thế nào.
B
1
,Tính thành phần hơi ngưng ở điểm đầu.
C
2
, Tính thành phần lỏng và hơi ngưng thu được nếu nhiệt độ sôi tang 3 .

Giải:
Đạt tên các điểm như hình vẽ:

A, Thành phần hơi ngưng ban đầu: điểm B:phần mol etyl actate là 0,53.
B và c, hệ sôi ở 75, nhiệt độ sôi tăng 3, tức là 78.Điểm hệ là Q, pha lỏng còn lại biểu diễn bơi C,
pha hơi cân băng với nó là D. Hệ C có phần mol etyl acetate la 0,24 còn hệ D là 0,42.
Nhiệt độ sôi lúc đó là 78 .
D, Dùng cân bằng vật chất: Gọi a và b lần lượt là số mol H
2
O và CH
3
COOC
2
H
5
đã hóa hơi, ta
có:
Trong pha hơi: =0,42
Trong pha lỏng còn lại:
Giải rat a được b=0,37 mol

h20
=0,5atm P
CCl4
=0,5atm
Tức là hỗn hợp có 50% mol mỗi chất. Khi CCl
4
bắt đầu ngưng tụ, ta sẽ có hai pha lỏng. Ở đó
tổng hợp áp suất của chúng là 1atm, tra đồ thị ta được nhiệt độ là 65.
Bài 19: Giả sử Toluoen và xylene tạo thành dung dịh lí tưởng . Ở 20, áp suất hơi bão hò của
Toluoen và Xylene nguyên chất lần lượt là 22 và 5 mmHg. Vẽ biểu đồ áp suất – thành
phần của hệ.
Trong dung dịch thực, lực hấp dẫn giữa Toluene và Xylene bé hơn so với dung dịch lí
tưởng. tức là f
T-X
<f
T-T
và f
T-x
<f
x-x
. vẽ định tính giản đồ áp suất – thành phần của hệ. hệ
sai lệch dương hay âm?
Giải:Đường lỏng sôi là đường nối hai giá trị P
0
như hình
Vẽ. đường hơi bão hoà phải nằm dưới đường lỏng. đường này được dựng bằng cách tính toán
một vài điểm, chẳng hạn, ở phần mol Toluen là 0,2 ta có phần mol Toluen hơi=0,2.22/

.
c.
A
,
B.
Giải:
A, Ở 50 hệ sôi và tạo ra hơi bão hòa là hệ N cân bằng với lỏng M. Hệ M có x
B
=0,53 và hệ N có
y
B
=0,7.
n
V
==0,41 n
l
=1-0,41=0,59.
C, Pha lỏng X
B
=0,4 nằm cân bằng với pha hơi có Y
B
=. Ta có:

0,53P
B
+0,47P
A
=1
0,7P
B

T
b
=5,6-65,3846=-54,7846.
• Nếu xem nitrobenzenlaf dung môi, ta có nồng độ molan của benzene trong
nitrobenzene như sau:
m
b
===6,849
và độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch (lý tưởng) như sau:
T
Đ
=K
Đ
.C
m
=6,9.6,849=47,26
Nhiệt độ đông dặc của dung dịch:
T
nb
=5,5-47,26=-41,76
Ta có T
nb
>T
b
. Như vậy là benzene kết tinh trước.
Bài 30: Cho giản đồ “nhiệt độ-thành phần” của hệ A-B như hình vẽ. Xác định:

A, số pha, thành phần các pha và nhiệt độ tai các điểm A, B, C, D, E, F, G, M, L.
B, Tính thành phần các hệ M, N, P bằng quy tắc đòn bẩy.
C, Tính lượng LiCl cần them vào 1kg KCl để nhiệt độ nóng chảy của hệ là 400.

=0,786kg
Nếu hệ tạo ra là S:
g
s
=g
KCl
+g
LiCl
= g
LiCl
=0,471kg
Bài 1: Ở 0 nhiệt nóng chảy của nước đá là 1434,6cal/mol; thể tích riêng của nước đá và nước
lỏng lần lượt là 1,098 và 1,001ml/g. Xác định hệ số ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ nóng
chảy của nước đá và tính nhiệt độ nóng chảy của nó ở 4atm.
Giải:
Áp dụng công thức :,
1.
)


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status