Trong các bước tiếp theo của việc sản xuất xi măng, người ta thêm một lượng nhỏ gypsum, CaSO 4 .2H 2 O; để tăng cường sự đông cứng của bê tông. Sử dụng nhiệt độ tăng cao trong giai[r]
(1)Bài 1:
Cho lượng tự Gibbs tiêu chuẩn, 250C, chất sau
CO (k) CO2 (k) H2O(k) H2O (l) H2(k)
∆G0, kJmol-1 - 137,133 - 394,010 - 288,370 - 236,960 0,000
a Tính ∆G0 số cân phản ứng sau 2980K:
CO (k) + H2O (k) → CO2 (k) + H2 (k)
b Tính áp suất nước 250C.
c Trộn lẫn khí CO, CO2, H2 bình có nước lỏng dư cho áp suất riêng
phần ban đầu khí atm Hãy cho biết, phản ứng đạt tới cân 250C, áp suất riêng phần khí bao nhiêu?Biết thể tích bình
khơng đổi Bài 2:
Người ta cho:
Chất H2(k) N2(k) NH3(k)
∆Ho
h th ,kJ/mol 0,0 0,0 -45,9
∆SO, J/mol 130,7 191,6 192,8
Liên kết N ≡N N=N N-N H-H
∆H phân li l.k(kJ/mol)
945 466 159 436
(2)1/ Tính tính chất nhiệt động học ( ∆Ho,∆So,∆Go) K
P phản ứng hình thành
NH3 từ đơn chất tương ứng điều kiện tiêu chuẩn
2/ Trong kĩ thuật phản ứng thực phương pháp Haber- Bosch Hãy trình bày có giải thích yêu cầu phương pháp
3/ Trong kĩ thuật, dùng phương pháp Haber-Bosch, người ta thực phản ứng nhiệt độ T P = 200 bar Ở điều kiện này, lượng amoniac chiếm 18% thể tích hỗn hợp cân Chấp nhận ∆H phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ, tính nhiệt độ T?
4/ Nhiệt độ dùng thực tế ( nhiệt độ tìm phịng thí nghiệm) chênh lệch 200 K Hãy giải thích khác biệt đó.?
5/ Nếu P = 400 bar thể tích NH3 % hỗn hợp cân bằng?
6/ Cho biết:
Phản ứng ∆H298K0(kJ/mol)
NH3(k) → H k + NH2 (k) 438,10
NH2 (k) → NH(k) + H(k) 421,00
NH (k).→ N(K) + H(k) 313,40
a/ Vì lượng phân li liên kết NH(k) cuối nhỏ bất thường vậy?
b/ Tính lượng phân li liên kết trung bình liên kết NH phương pháp khác từ kiện cho
7/ Tính nhiệt hình thành NH2 (k)?
Bài 3/
Cơng đoạn q trình sản xuất silic có độ tinmh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn thực phản ứng:
SiO2(r) + 2C (r) ↔ Si (r) + 2CO (k) (1)
1 Khơng cần tính tốn, dựa vào hiểu biết hàm entropi, dự đoán thay đổi ( tăng hay giảm ) entropi hệ xảy phản ứng (1)
2 Tính ∆S0 cuả trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào giá trị entropi chuẩn
dưới đây: S0
SiO2 (r) = 41,8 J.K-1.mol-1; S0C (r) = 5,7J.K-1.mol-1; S0Si (r) = 18,8 J.K-1.mol-1; S0CO (k) =
(3)3 Tính giá trị ∆G0 phản ứng 250C Biến thiên entanpi hình thành điều kiện tiêu
chuẩn ( ∆H0
f) SiO2 (r) CO có giá trị : ∆H0f(SiO2(r))= -910,9 kJ.mol-1; ∆H0f(CO(k))=
-110,5 kJ.mol-1.
4 Phản ứng (1) diễn ưu theo chiều thuận nhiệt độ nào? ( Coi phụ thuộc ∆S ∆H vào nhiệt độ không đáng kể) Bài 4/
1/ Người ta cho luồng khó clo chậm ngang qua hỗn hợp Ti(IV)oxit bột mịn trộn với cacbon (lượng vừa đủ) lị đun nóng 1000oC Các chất sinh trạng thái hơi
ở nhiệt độ Sau làm lạnh nhiệt độ mát bình thường khơng khí, người ta nhận khí A chất lỏng B( phân tử B tạo nguyên tử )
TiO2 + H2 + cacbon → A + B (1) ( pứ không thuận nghịch)
Đem thủy phân chậm B nhiệt độ lạnh, người ta nhận chất rắn D màu trắng chất E mang tính acid mạnh Hãy cho biết công thức phân tử cảu A,B,D,E Viết phương trình phản ứng
2/ Hãy tính lượng tự chuẩn pứ (1) 900oC.Hãy cho biết phản ứng khử trực
tiếp TiO2 H2 xảy khơng?
Cho bảng số liệu sau:
Hợp chất Ti(rắn) TiO2(r) TiCl4(k) C(graphit) CO( k
)
H2(k) H2O (k) Cl2(k)
∆Ho(kJ/mol) 0,00 -943,8 -762,40 0,00 -110,6 0,00 -241,9 0,00
So(J/mol.K) 30,6 50,3 354,5 5,7 197,9 130,6 188,8 222,7
Bài 5/
Ngày 1/7/2000, cầu đường hầm nối Đan Mạch Thụy Điển thơng xe thức Nó gồm đường hầm từ Copenhagen Đan Mạch đến đảo nhân tạo , cầu từ đảo đến Malmo Thụy Điển Vật liệu xây dựng sử dụng bê tông thép Bài thi liên hệ với pứ hh có liên quan đến sản xuất thối hóa vật liệu
(4)Trong bước việc sản xuất xi măng, người ta thêm lượng nhỏ gypsum, CaSO4.2H2O; để tăng cường đông cứng bê tông Sử dụng nhiệt độ tăng cao giai
đoạn cuối sản suất dẫn đến tạo thành hemi hidrat hóa khơng mong muốn CaSO4.1/2H2O Xét pứ sau:
CaSO4.2H2O (r) →CaSO4 1/2H2O (r) + 1,5H2O(k)
Các số liệu nhiệt động học sau đo 250C, áp suất tiêu chuẩn bar.
Hợp chất H0
sinh (kJ/mol ) S0 ( J.mol-1.K-1)
CaSO4.2H2O (r) -2021 194
CaSO4 1/2H2O (r) -1575 130,5
H2O(k) -241,8 188,6
R= 8,314 ( J.mol-1.K-1)= 0,08314 bar.mol-1.K-1.
O0C = 273,15K.
1.Tính ΔH0 (kJ) cho pứ chuyển kg CaSO
4.2H2O (r) thành CaSO4 1/2H2O (r) Pứ thu
nhiệt hay tỏa nhiệt ?
2 Tính áp suất cân ( bar) nước bình kín chứa CaSO4.2H2O (r) , CaSO4
1/2H2O (r) H2O(k) 250C
3 Tính nhiệt độ để p(H2O)(cb) = bar hệ câu 2.Giả sử ΔH0 ΔS0 số
Bài 6/ :Phân tích hỗn hợp muối canxi Khi 5,000 g hỗn hợp CaCO3, Ca(HCO3)2 , CaCl2 Ca(ClO3)2 làm nóng
nhiệt độ cao tạo khí CO2, H2O, O2 hình thành lớn Các khí gây áp lực
1,312 atm xi lanh đơn giản 1,000 L 400,0 K Khi nhiệt độ bên xi lanh giảm xuống 300,0 K, áp suất giảm xuống 0,897 atm Việc áp suất nước nhiệt độ 27,0 Torr Khí xi lanh sử dụng để đốt cháy axetylen C2H2 với số lượng không rõ Sự thay đổi entanpi trình đốt cháy xác định
-7,796 kJ với việc sử dụng nhiệt lượng kế ΔHht ° (C2H2(g)) = 226,8 kJ.mol-1.; ΔHht ° (CO2 (g)) = -393,5 kJ.mol-1
ΔHht ° (H2O (g)) = -241,8 kJ.mol-1; ΔHvap ° 298K (H2O (l)) = 44,0 kJ.mol-1
a) Viết phương trình cân cho phản ứng phân hủy tạo khí b) Viết phương trình cân cho trình cháy C2H2
(5)d) Tính số mol O2 diện xi lanh
e) Tính tốn số mol CO2 H2O sản xuất