bài tập hóa lý có lời giải

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°C,p1=1,488mmHgở t2=55℃,p2=3,084mmHgGiải:Áp dụng phương trình :lgP_2P_1 =∆Hhh4,575(1T11T2)ta có: lg3,0841,488=〖∆H〗_hh4,575(13181328)∆H=15100 calmolBài 2:Nhiệt hoá hơi của nước ở 100℃ là ∆Hhh=539calmol. Tính áp suất hơi của nước ở 98 ℃, biết rằng ở 100℃ áp suất hơi của nước là 760mmHg.Giải:Theo phương trình : lgP_2P_1 =〖∆H〗_hh4,575(1T11T2)Ta có: lgP_100P_98 = lg760P_98 5394,575(13711373)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=9637gcm3nhiệt hoá hơi của nó là 2600calng.t.g. xác định nhiệt độ nóng chảy của bítmút ở 50atm.Giải: theo phương trình (dPdT)v=∆HT∆V ta có dPdT=(T(V_rV_l))∆H=(544(110,00519,677))(2600209 41,3)=0,004Katm.Coi dPdT ≈∆T〖∆P〗 ta cót2=t1+(P2P1) dPdT=271+(501)(0,004)=270,8℃

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: KNO3+ NaCl<-> KCl+NaNO3 Bởi vậy số chất hợp thành của hệ là 5: KNO3,NaCl, H2O,NaNO3và KCl Vì có 1 phản ứng cho nên số cấu tử sẽ là 4,(5-1=4) từ đây ta xác định số bậc tự do của hệ dựa vào hệ thức: C=K- +2 =>C=4-2+2=4. Bài 5: khi thay đổi áp suất khí quyển 1mmHg, điểm sôi của nước( 100 biến đổi như thế nào? Biết rằng ơ100 và 1atm nhiệt hóa hơi của nước là Hhh =2258 J/g; thể tích phân tử gam của nước lỏng và hơi nước lần lượt bằng 18,78 mL và 30,199 L ( trong tính tóan lấy 1 J=0,00987atm.L) Giải: Quá trình đã cho là quá trình hóa hơi của chất nguyên chất, ta sẽ sử dụng phương trình Clapayron- Claudiut dưới dạng = ===0,0356 atm/K Hoặc là =0,0356.760=27,1mmHg/K Như vậy ==0,037 K/mmHg Bài 6: nghiên cứu quá trình nóng chảy của phenol thấy rằng ở áp suất p=1 atm, nhiệt độ nóng chảy của phenol tnc=41, nhiệt nóng chảy của nó là 104,35 J/g. tính nhiệt độ nóng chảy của phenol ở 500 atm. Cho khối lượng riêng của phenol rắn và phenol lỏng lần lượt bằng 1,072 g/cm3 và 1,056 g/cm3. Chấp nhận nhiệt nóng chảy và biến thiên thể tích chuyển pha của hệ trong điều kiện của bài toán là không đổi (trong tính tóan lấy 1J=0.00987 atm.L). Giải: Sử dụng phương trình Clapayron-Claudiut = Ta rút ra:=dp Vì =const nên ta được: lg T2=lg T1+(p2-p1) lg T2=lg 314+(500-1) kết quả tính được lg T2=2,4994 =>T2=316 K=43. Bài 7: Áp suất hơi bão hoà của rượu etylic ở 19,5 bằng 42,64 mmHg và ở 20,5 bằng 44,96mmHg.Ở 20 khối lượng riêng của rượu lỏng và của hơi bão hoà của rượu lần lượt là: 0.7894 g/cm3 và 0,000111 g/cm3. 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 =0,947 cm 3 /g, V rắn =0,9328 cm 3 /g. xác định độ biến đổi của áp xuất theo nhiệt độ khi chất A nóng chảy (chuyển từ pha nóng qua pha lỏng). b, Nhiệt nóng chảy của nước là 80 cal/g. Thể tích riêng của nước lỏng và nước răn ở 0 là V lỏng =1.00013 cm 3 /g và V rắn =1,0907 cm 3 /g. Xác định độ biến đổi của áp xuất theo nhiệt độ khi nước nóng chảy. Giải: a, ta có = = =23,4.10 6 N.m 2 =239 atm/. Tức là khi tăng áp thêm 239 atm, nhiệt độ nóng chảy của A tăng 1 b, ta có =()= =-138 atm/. 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 () =21-22 Với T sôi =329,86, suy ra (chọn 21 chẳng hạn) Sai số so với cách tính trên: .100%=8,92% e, Ta có phương trình Kixchiacôpxki : =8,75+4,57lgT S Với (cal/mol) và T S là nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển. Thay T s =329,86 ,ta có=6682,56cal/mol .100%=12,13% Bài 11.Ở 30, 1atm, áp suất hơi của benzene lỏng là 118,5mmHg, khối lượng riêng 0,8685. Tính áp suất hơi của benzene khi áp suất tổng cộng bên ngòai tăng lên đến 20atm. Giải; Ta có: ln ==0,0686 Bài 12; Áp suất hơi bão hòa của aceton ở 7,7và áp suất bên ngòai 1atm là 100mmHg. Khối lượng riêng của nó là 0.8025g/cm 3 . Tính áp suất hơi bão hòa của nó nếu áp suất tổng cộng thay đổi thành: a, 0,6atm. b, 20atm. Giải: Ta có : ln ==0,00315. 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 =32/56=0,57mol. Thể tích dung dịch: V=m/d=76,33ml. Nồng độ mol:C M =n/V=0,57/0,07633=7,486M Nồng độ đương lượng gam: C N =n.C M =7,486N. Trong 100g dung dịch có 32g KOH và 58g H 2 O. Suy ra nồng độ molan( số mol chất tan trong 1000ml dung môi): Cm=9,85 Phần mol KOH x KOH ==0,15 Bài 13. Dung dịch hỗn hợp hai đồng phân A,B lý tưởng. Một dung dịch có phần mol A là x A có áp suất P A và P B. Giải: Với một mol dung dịch, sau khi chưng cất còn 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 3 /mol. Thể tích hai cấu tử ban đầu: V 1 =1000+40=1040ml. Thể tích dung dịch: V 2 =1000+35.1+0,5.1 2 =1035,5ml. Độ giảm thể tích: V 1 -V 2 =-4,5ml. Bài 21.Chưng cất một hỗn hợp nước và clobenzen(hầu như không tan lẫn) ở áp suất 740,2mmHg thì thấy hỗn hợp sôi ở 90,3. Áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ này là 530,1mmHg. Tính phần trăm clobenzen thu được trong hỗn hợp ngưng tụ. Giải: Áp suất hơi cưa clobenzen phải là: P clobenzen =P kq - P nước =720,2 - 530,1= 210,1mmHg Số mol clobenzen/1 mol nước trong hỗn hợp ngưng tụ:210,1/530,1=0,4. Ứng với 100g nước, tức 5,5 mol, sẽ có 2,22 mol clobenzen, tức 246g. Suy ra % khối lượng clobenzen 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 4 để chiết được90% etanol? Thay vì sử dụng thể tích CCl 4 thu được như trên để chiết 1 lần, bây giờ ta chiết làm 3 lần, nồng độ etanol còn lại trong nước sẽ là bao nhiêu? Giải: Số mol etanol có trong dung dịch ban đầu: a=1.0,5=0,5mol. Số mol etanol còn lại n cl =10%a=0,5.10%=0,05mol. Vậy có 0,45mol etanol đã đi vào dung dịch chiết. Gọi V là thể tích CCl 4 cần dùng. Ta có: K==40,984 Suy ra V=0,1098 lít =109,8ml. Nếu chiiết thành ba lần . ta có: Số mol etanol có trong dung dịch ban đầu a=0,5mol. Mỗi lần dùng thể tích dung dịch chiết: V c =V/3=36,6ml. Số lần chiết n=3. Áp dụng công thức, ta có số mol etanol còn lại: X 3 =a.() 3 =0,00945mol 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) =0,10. T Đ =-6,00-0,10=-6,10. Bài 26.Dung dịch chất A không bay hơi trong nước có điểm đông là -0,15. a, Xác điinh nhiệt độ sôi của dung dịch. [...]... dịch có 0,4mol A và 0,6mol B được đun nóng tới 50 trong cốc kín ở 1atm Ta thu đựợc nv mol hơi có phần mol B là Yb;nl mol lỏng còn lại có phần mol lỏng là Xb một phần hơi được ngưng tụ và áp suất hơi bão hoà trong phần này là 1,2atm ở 50 cân bằng với pha hơi có phần mol B=0,85 Tính: A, XB, YB b nv, nl 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 xB=0,53 và hệ N có. .. lỏng XB=0,4 nằm cân bằng với pha hơi có YB= Ta có: 0,53PB+0,47PA=1 0,7PB+0,3PA=1,2 Suy ra PA=0,38atm và PB=1,55atm Bài 29: Khi làm lạnh dung dịch chứa 50% mol nitrobenzene trong benzene thì chất nào sẽ kết tinh trước? xem dung dịch là lý tưởng và có các thông số sau: Nitrobenzen(A) Benzene(B) M 149 78 KĐ 6,9 5,1 Tnc( 5,5 5,6 Giải: • • Nếu xem benzene là dung môi, ta có nồng độ molan của nitrobenzene trong... được Tsôi của hỗn hợp =45 và PA=1,7atm, PB=0,75atm c, Ta có phương trình:Tsôi=PA.0,75+PB.0,25 Tương tự trên ta cũng có: Tsôi=27 và PA=1,2atm, PB=0,5atm d, Ta có yA=PA/Ptổng=PA/1 và lần lượt bằng 0,42 và 0,9 cho hai dung dịch ở B và C e, Ta có PA+PB=1atm, Tsôi=10 Bài 15: Hình sau là giản đồ cân băng lỏng-hơi etyl actate-nước Đun sôi một dung dịch có phần mol etyl actate 40% trong một cốc kín đến khi nhiệt... tử Giải: Ta có: TĐ=KĐ.Cm Suy ra nồng độ molan của S: Cm=(319,304-319,2)/2,37=0,04388 Trong 1918g dung môi có 217g chất tan, vậy trong 1000g dung môi có =13,314g chất tan, ứng với 0,04388mol Suy ra phân tử lượng của chất tan: M==258g/mol Vậy số nguyên tử S trong một phân tử là 258/32=8 Bài 3.1 nhiệt độ sôi của nước(100) biến đổi thế nào khi áp suất khí quyển thay đổi 1mmHg? ở 100và 1atm entanpi hóa. .. 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,SO2 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 SO2 Giải: Áp dụng phương trình: lg=  lg= => =25,513 KJ/mol Bài 7: Áp suất hơi bão hòa của axít fomic phụ thuộc vào nhiệt độ như sau: T Phh(mmHg) 10,3 20 32,4 60 61,4... 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 H2O và CH3COOC2H5 đã hóa hơi, ta có: Trong pha hơi: =0,42 Trong pha lỏng còn lại: Giải rat a được b=0,37 mol E, Thành phần giọt lỏng cuối: điểm F, có phần mol etyl acetate là 0,21 A1,Nếu đun hệ trong một cốc... tăng 3: điểm D Bài 16: Nước và CCl4 là hai chất lỏng hoàn toàn không tan lẫn Giản đồ áp suất hơi bão hòa của chúng như sau: Một hỗn hợp hơi hai chất trên có áp suất hơi tổng cộng 1atm ở 100 Ở 80, lỏng bắt đầu ngưng tụ Tính phần mol của nước trong pha hơi và nhiêt độ thấp nhất của hệ mà CCl4 chưa ngưng tụ Giải: Ta có Ph2o + PCCl4=1atm, mà ở 80, Ph20=0,5atm PCCl4=0,5atm Tức là hỗn hợp có 50% mol mỗi... và nhiệt hóa hơi của axít fomic Giải: A,Đồ thị mô tả quan hệ giữa lgP và 1/T: B, Từ đồ thị ta có: Lg P=+7,8612 (*) Tức là A=-1859,3 và B=7,8612 C, axit fomic sôi khi áp suát hơi bão hòa của nó trên bề mặt dung dịch bằng áp suất khí quyển Ta có: lg760=+7,8612 suy ra T =373,32=100,17 Lấy đạo hàm phương trình (*) và so sánh với phương trình Clausius_-Clapeyron II: == Suy ra: =8506,3cal/mol Bài 12: Sử... hơi của dung dịch là 33,5mmHg thì nồng độ mol chất A là bao nhiêu? Biết A có M=210g/mol, thể tích riêng VA=0,985ml/g và dung dịch A trong nước là dung dịch lý tưởng, các số liệu ở 40 Giải: Tra bảng, ta được hằng số nghiệm đông của nước KĐ=1,85 và hằng số nghiệm sôi của nước là Ks=0,516 a, Ta có TĐ=KĐ.Cm Ts=KS.Cm Lập tỉ lệ, ta có: =0,042 Do đó nhiệt độ sôi của dung dịch Ts=100+0,042=100,042 b, Nồng độ... (lý tưởng) như sau: TĐ =KĐ.Cm=5,1.12,82=65,3846 Nhiệt độ đông đặc của dung dịch: Tb=5,6-65,3846=-54,7846 Nếu xem nitrobenzenlaf dung môi, ta có nồng độ molan của benzene trong nitrobenzene như sau: mb===6,849 và độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch (lý tưởng) như sau: TĐ =KĐ.Cm=6,9.6,849=47,26 Nhiệt độ đông dặc của dung dịch: Tnb=5,5-47,26=-41,76 Ta có Tnb>Tb Như vậy là benzene kết tinh trước Bài . 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. 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. Bài1 1:. 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: KNO3+ NaCl<->