Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Примеры решения задач. Задача I. Вычислить парциальные объемы воды, азота и кислорода и парциальные давления азота и кислорода во влажном воздухе
Задача I. Вычислить парциальные объемы воды, азота и кислорода и парциальные давления азота и кислорода во влажном воздухе. Общий объем смеси 2·10–3 м3, общее давление 1, 0133·105 Па, парциальное давление воды 1, 233·104 Па. Объемный состав воздуха: кислород 21%, азот 79%. Решение: Парциальным объемом vi называют объем, который занимает компонент смеси, если его давление равно общему давлению. Парциальный объем и парциальное давление pi компонента i связаны уравнением vi P общ = pi V общ, . Таким образом, P общ = pi V общ, ;
м3.· Вычислим парциальные объемы О2 и N2: + = V общ – = 2·10–3 · 2, 4·10–4 = 1·76·10–3 м3. По условию = 1, 76·10–3·0, 21 = 0, 37·10–3 м3; = 1, 76·10–3·0, 79 = 1, 39·10–3 м3; вычислим парциальные давления O2 и N2: Па; = P общ – = 1, 0133·10–5 – 0, 1233·10–5 – 0, 1866·10–5 = 0, 7034·10–5 Па. Задача 2. 1, 7·10–3 кг H2S при 1218 К и давлении 1, 01325·10–5 Па занимают объем 5, 384·10–3 м3. Вычислить степень диссоциации сероводорода, если реакция протекает по уравнению H2S = H2 + 1/2 S2 (газовая фаза). Решение: Обозначим п – число молей газа до диссоциации: , где g – масса, а M – молекулярная масса газа. Если a – степень диссоциации при данных условиях, то для равновесного состава газовой смеси имеем H2S = H2 + 1/2 S2 n (1 – a) a п 1/2 a n. Число, показывающее, во сколько раз возросло общее число молей вследствие диссоциации: . Уравнение Менделеева-Клапейрона в применении к газу, находящемуся в состоянии диссоциации, принимает вид pV = inRT, р V = (1+ a/2). nRT, . Задача 3. При 473 К и 0, 999·10–5 Па 0, 716 г органического вещества, испаряясь, занимают объем 0, 246 л. Вычислите молекулярную массу соединения и определите его формулу, если С: Н: O = 2, 25: 0, 375: 1. Решение: Молекулярную массу вещества вычисляем по уравнению n = pV/(RT) = g /M, где g – масса исследуемого вещества, M – молекулярная масса исследуемого вещества. . Записав формулу соединения в общем виде С х Н у О z и используя данные о его молекулярной массе и массовом соотношении входящих в него элементов, составляем три уравнения: z ·16 + z ·16·0, 375 + z ·16·2, 25 =116, 18; y ·1 = z ·16·2, 25; x ·12 = z ·16·2, 25 (16, 1, 12 – атомные массы О, Н, С соответственно). Решение уравнений дает: z =2; y = 12; x = 6; C x H y O z = C6H12O2. Задача 4. Смесь, состоящая из 0, 8064 кг водорода, 9, 6 кг кислорода и g кг азота, при р = 1, 487·10–5 Па и T = 298, 2 К занимает объем V = 15 м3. Определить парциальные давления газов. Решение. Из уравнения состояния pV = S niRT определяем общее количество киломолей газа в смеси: кмоль. Число молей азота в смеси кмоль. По закону Дальтона pi = рxi, где рi – парциальное давление газа, р – общее давление в газовой смеси, xi – мольная доля газа в смеси: Па, Па, Па. Задача 5. Сколько молекул газа содержится в сосуде объемом 10–3м3 при 293 К, если давление газа равно 1, 333·10–1 Па. Решение: Из уравнения объединенного газового закона определяем объем газа при нормальных условиях: откуда V 0= 1, 226·10–9 м3. В 22, 4·10–3 м3 находится NА= 6, 02·1023 молекул, 1, 226·10–9 м3 – х молекул молекул.
|