Физическая химия

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский технологический институт
(Технический университет)
Нараев В.Н.
Физическая химия
Учебное пособие для студентов заочной формы обучения инженерных специальностей
Санкт-Петербург
2007

Стоимость выполнения контрольных работ 1, 2, 3 уточняйте при заказе
Стоимость выполнения контрольных работ 4, 5, 6 уточняйте при заказе
Готовы следующие варианты:

Вариант 01

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции С2Н4 + Н2О(2) = С2Н5ОН(2) в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования:
а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции;
б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции С2Н4 + Н2О(2) = С2Н5ОН(2) при температуре 600 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции С2Н4 + Н2О(2) = С2Н5ОН(2)
а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции;
б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и;
г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 600 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию H2O(г) при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,25 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции С2Н4 + Н2О(2) = С2Н5ОН(2) в стандартных условиях и при температуре 600 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением , составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите:
а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=600К);
б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т;
в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Выразите в общем виде взаимосвязь между константой равновесия и химической переменной (глубиной превращения) реакции, полагая, что все участники реакции взяты в стехиометрических количествах и находятся в идеальном состоянии. Проанализируйте, как повлияет на равновесный выход продукта D: а) увеличение (в изотермических условиях) общего давления в системе;
б) разбавление реакционной смеси инертных газом в изобарно-изотермических условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции N2 + O2 - 2NO определить степень превращения вещества N2, O2 и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 600 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах nо = 2 моль.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости Cp = f(T) веществ, участвующих в химической реакции N2 + O2 - 2NO, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества СO2 при давлении Р=10атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции Fe + CO2 - FeO + CO. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=700К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (бензолом) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости;
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
5) Соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tB для системы состава Х1, если исходная масса смеси равна 10 кг?
6) Какие вещества и в каком количестве можно получить при ректификации 10 кг жидкости состава Х1?
7) Каким будет состав первых капель жидкости при конденсации пара состава Х1?
8) Парциальные давления компонентов в смеси состава Х1 при температуре кипения, если раствор считать идеальным.
9) Подчиняется ли система состава Х1 при температуре кипения закону Рауля и объясните причины отклонения от идеального раствора.
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ TlNO3 и TlNO2.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I,II,III) Рассчитайте число степеней свободы на каждом участкекривой охлаждения. Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации.
5. Определите, при какой температуре начинается плавление сплава, состав которого на диаграмме задается точкой 8.
6. Рассчитайте массовое количество фаз в состоянии, которому соответствует фигуративная точка 2, если известно, что суммарная масса равновесной системы составляет 12 кг.
7. Для систем, образующих химические соединения, определите формулы соединений.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита NaCl, если: А) моляльная концентрация электролита NaCl в растворе равна 0.010 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита NaCl в растворе равна 0.010 моль/кг и в растворе присутствует электролит Ca(NO3)2 с концентрацией 0.025 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
Г) по предельному закону Дебая – Хюккеля вычислите средний ионный коэффициент активности при 298 К для раствора электролита NaCl с концентрацией 0.010 моль/кг и раствора NaCl с концентрацией 0.010 моль/кг в котором присутствует электролит Ca(NO3)2 с концентрацией 0.025 моль/кг.
Д) Определите средние ионные моляльность и активность при 298 К раствора электролита NaCl с концентрацией 0.010 моль/кг и раствора NaCl с концентрацией 0.010 моль/кг в котором присутствует электролит Ca(NO3)2 с концентрацией 0.025 моль/кг.
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
Zn|ZnSO4(m1 = 0.05)||KCl(m2 = 0.5)|AgCl(kp.)|Ag
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А: Pb + 2Agl = Pbl2 + 2Ag
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К.
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.
2. Стандартное значение ЭДС при температуре Т=318К на основании значения при 298 К и величины , приняв, что в указанном интервале температур зависимость линейна.
3. Изменение энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и константу равновесия Ка для реакции А, протекающей в гальваническом элементе.

Контрольная работа 4
Задание 4.2.1
В реакторе при постоянном объеме V=1 м3 и температуре T протекает газофазная реакция A. В таблице для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси P в зависимости от времени ее протекания t. На основании данных таблицы исследуйте кинетику реакции A и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2.2
В таблице приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А при температурах Т1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах lg k=f(1/T) и определите:
а) коэффициенты A и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида lgk = А — В/Т и составьте это уравнение с численными значениями А и В для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Еакт, кДж/моль) химической реакции А;
в) величину предэкспоненциалыюго множителя в экспоненциальной форме уравнения температурной зависимости скорости (уравнение Аррениуса) и составьте это уравнение с численными значениями параметров для химической реакции А;
г) температурный коэффициент скорости химической реакции А для интервала температур от Т1 и Т2;
д) константу скорости k3, реакции A при температуре Т3;
е) как изменится скорость химической реакции А, если температуру T1 изменить на ΔT.

Контрольная работа 5
Задание 5.1
B таблице 1 для t = 20°С приведены следующие значения:
1) показатель преломления nD и плотность ρ раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной ω(А),
2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:
а) удельную рефракцию раствора rА,B (м3/кг и см3/г);
б) удельную рефракцию чистого вещества В rB (м3/кг и см3/г), используя справочные данные о его показателе преломления и плотности [КС];
в) удельную рефракцию вещества А rА (м3/кг и см3/г) на основании правила аддитивности, исходя из количественного состава раствора , значений удельной рефракции раствора rА,B и чистого вещества В rB;
г) молярную рефракцию вещества А (м3/моль и см3/моль), пользуясь значениями его молярной массы и удельной рефракции;
д) молярную рефракцию вещества А (м3/моль и см3/моль) по правилу аддитивности, исходя из предположений о возможном существовании у молекулы вещества А изомеров на основании справочных значений атомных рефракций и инкрементов рефракций связей [КС], а затем подтвердите или опровергните структуру молекулы вещества А;
ё) момент электрического диполя вещества А (Кл м и Д) и сопоставьте его со справочными данными
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов С и N; 2) молекулы С-N (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул).
П. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы С-N и распределите электроны па энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы С-N; 2) порядок связи в молекуле С-N.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество СN диамагнитными или парамагнитными свойствами; 2) молекула С-N электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу СN перевести в состояние иона СN+ ; 2) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу СN перевести в состояние иона СN+; 3) энергия связи, если молекулу СN перевести в состояние иона СN-; 4) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу СN перевести в состояние иона СN-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее па соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) для вычисления равновесного междуядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.

Вариант 02

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции С4Н10 = С4Н8 + Н2 в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 1013220 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции С4Н10 = С4Н8 + Н2 при температуре 800 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции С4Н10 = С4Н8 + Н2
а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции;
б) установите интервал температур, для которого оно справедливо;
в) постройте график зависимости и ;
г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 800 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию HCl при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 1013220 Па (0,30 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции С4Н10 = С4Н8 + Н2 в стандартных условиях и при температуре 800 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.2. Постройте график зависимости.
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции СО + Н2О - Н2 + СО2 определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=800К);
б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т;
в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Выразите в общем виде взаимосвязь между константой равновесия и химической переменной (глубиной превращения) реакции, полагая, что все участники реакции взяты в стехиометрических количествах и находятся в идеальном состоянии. Проанализируйте, как повлияет на равновесный выход продукта D:
а) увеличение (в изотермических условиях) общего давления в системе;
б) разбавление реакционной смеси инертных газом в изобарно-изотермических условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции СО + Н2О - Н2 + СО2 определить степень превращения вещества B(D), C(E) и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 800 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах nо = 2 моль.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции СО + Н2О - Н2 + СО2, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества СO2 при давлении Р=1атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции Fe2O3 + 3CO - 2Fe + 3CO2. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов.

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (этанолом) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
5) Соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tB для системы состава Х1, если исходная масса смеси равна 10 кг?
6) Какие вещества и в каком количестве можно получить при ректификации 10 кг жидкости состава Х1?
7) Каким будет состав первых капель жидкости при конденсации пара состава Х1?
8) Парциальные давления компонентов в смеси состава Х1 при температуре кипения, если раствор считать идеальным
9) Подчиняется ли система состава Х1 при температуре кипения закону Рауля и объясните причины отклонения от идеального раствора.
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ CeCl3 и ВaCl2.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I,II,III) Рассчитайте число степеней свободы на каждом участкекривой охлаждения. Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации.
5. Определите, при какой температуре начинается плавление сплава, состав которого на диаграмме задается точкой 8.
6. Рассчитайте массовое количество фаз в состоянии, которому соответствует фигуративная точка 2, если известно, что суммарная масса равновесной системы составляет 12 кг.
7. Для систем, образующих химические соединения, определите формулы соединений.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита CdSO4, если:
А) моляльная концентрация электролита CdSO4 в растворе равна 0.003 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита CdSO4 в растворе равна 0.003 моль/кг и в растворе присутствует электролит CuCl2 с концентрацией 0.010 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
Г) по предельному закону Дебая – Хюккеля вычислите средний ионный коэффициент активности при 298 К для раствора электролита CdSO4 с концентрацией 0.003 моль/кг и раствора CdSO4 с концентрацией 0.003 моль/кг в котором присутствует электролит CuCl2 с концентрацией 0.010 моль/кг.
Д) Определите средние ионные моляльность и активность при 298 К раствора электролита CdSO4 с концентрацией 0.003 моль/кг и раствора CdSO4 с концентрацией 0.003 моль/кг в котором присутствует электролит CuCl2 с концентрацией 0.010 моль/кг.
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
Pt, H2|H2SO4(m1 = 0.5)||KCl(m2 = 0.01)|Hg2Cl2(kp.)|Hg
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Вариант 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А: Cd + 2AgCl + 5/2H2O = CdCl2*2,5H2O + 2Ag
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.
2. Стандартное значение ЭДС при температуре Т=318К на основании значения при 298 К и величины , приняв, что в указанном интервале температур зависимость линейна
3. изменение энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и константу равновесия Ка для реакции А, протекающей в гальваническом элементе.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция А. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания X. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции 2Fe2O = 2Fe2 + O2 при температурах T1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:
а) удельную рефракцию раствора rА,В (м3/кг и см3/г);
б) удельную рефракцию чистого вещества В rB (м3/кг и см3/г), используя справочные данные о его показателе преломления и плотности [КС];
в) удельную рефракцию вещества А rA (м3/кг и см3/г) на основании правила аддитивности, исходя из количественного состава раствора А, значений удельной рефракции раствора rА,В и чистого вещества В rB
г) молярную рефракцию вещества А (м3/моль и см3/моль), пользуясь значениями его молярной массы и удельной рефракции;
д) молярную рефракцию вещества А (м3/моль и см3/моль) по правилу аддитивности, исходя из предположений о возможном существовании у молекулы вещества А изомеров13 на основании справочных значений атомных рефракций и инкрементов рефракций связей [КС], а затем подтвердите или опровергните структуру молекулы вещества А.
e) момент электрического диполя вещества А (Кл∙м и Д) и сопоставьте его со справочными данными.
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов N и O; 2) молекулы N-O (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы N-O и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы N-O; 2) порядок связи в молекуле N-O.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество NO диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула N-O электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу NO перевести в состояние иона NO+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NO перевести в состояние иона NO+ ; 3) энергия связи, если молекулу NO перевести в состояние иона NO-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NO перевести в состояние иона NO-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) вычисления равновесного межъядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 03

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции при температуре 1000 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ; б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и ; г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 1000 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию HBr при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,20 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 1000 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=1000К); б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции определить степень превращения вещества и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 1000 К и атмосферном давлении, если исходное вещество взято в количестве.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества CO2 при давлении Р=4атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов.
(T=1000К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (пропанол) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ KNO¬3¬ и NaNO3.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I,II,III) Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения.
Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации.
5. Определите, при какой температуре начинается плавление сплава, состав которого на диаграмме задается точкой 8.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита MgCl2, если:
А) моляльная концентрация электролита MgCl2 в растворе равна 0.020 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита MgCl2 в растворе равна 0.020 моль/кг и в растворе присутствует электролит ZnSO4 с концентрацией 0.015 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А:
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.
2. Стандартное значение ЭДС при температуре Т=318К на основании значения при 298 К и величины, приняв, что в указанном интервале температур зависимость линейна 3. изменение энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и константу равновесия Ка для реакции А, протекающей в гальваническом элементе.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция C2H5Br = C2H4 + HBr. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции C2H5Br = C2H4 + HBr при температурах T1 и Т2 , соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения:
1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной ,
2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:
а) удельную рефракцию раствора rА,В (м3/кг и см3/г);...
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атома F; 2) молекулы F-F (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы F-F и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы F-F; 2) порядок связи в молекуле F-F.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество F-F диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула F-F электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F+ ; 3) энергия связи, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) вычисления равновесного межъядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 04

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции А в стандартных условиях (t = 25 С, Р = 101 325 Па) на основании справочных значений (см. [КС]) теплот образования (или сгорания):
а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции;
б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции А при температуре Т и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции А, а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ΔН = f(T), б) установите интервал температур, для которого оно справедливо, в) постройте график зависимости ΔН = f(T), рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции А при заданной температуре T .
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию вещества В при заданных температуре Т2 > 298К и давлении Р2 < 1013220 Па на основании справочных данных для стандартного значения энтропии S°298 и истинной изобарной теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции А в стандартных условиях и при температуре T (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением ΔСр=f(T), составленном при выполнении задания 1.2. Постройте график зависимости ΔS=f(T).
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции А определите: а) изменение энергии Гиббса ΔG°T при стандартном давлении и температуре T; б) константу равновесия реакции А при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса ΔG при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов. На основании расчетов сделайте заключение о направлении протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Выразите в общем виде взаимосвязь между константы равновесия и химической переменной (глубиной превращения) реакции, полагая, что все участники реакции взяты в стехиометрических количествах и находятся в идеальном газообразном состоянии.
Проанализируйте, как повлияет на равновесный выход продукта D: а) увеличение (в изотермических условиях, т.е. при Т = const) общего давления в системе; б) разбавление реакционной смеси инертным газом в изобарно- изотермических условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции А (см.таблицу) определите степень превращения веществ В (D), С (Е) и определите состав равновесной газовой смеси (мол.%) при температуре Т и атмосферном давлении, если исходные вещества были взяты в количествах п0,HI=2 моль. Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости СР=f(T) веществ, участвующих в химической реакции А, составьте уравнения температурных зависимостей теплового эффекта ΔH=f(Т), константы равновесия lnKт=f(Т) и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества С при давлении Р и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции В. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов.

Контрольная работа 2
Задание 2.1
Однокомпонентные системы. Расчеты с использованием уравнения Клапейрона-Клаузиуса. На основании справочных данных (см.[КС]) для температурной зависимости давления насыщенною пара над жидкостью L определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клапейрона-Клаузиуса lgР=А–В/T;
6) теплоту испарения жидкости; в) температуру кипения при атмосферном давлении.
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения - состав» при давлении Р =1,01325*105 Па, определите:
• число фаз и состав фаз в системах составов X1 и Х2 при температурах t1, t2, t3, и t4.
• как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
• соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tB для системы состава Х1; если исходная масса смеси равна 10 кг?
• какие вещества и в каком количестве можно получить при ректификации 10 кг жидкости состава Х1?
• число степеней свободы в системах составов X1 и X2 при температурах t1, t2, t3, и t4.
• при какой температуре закипит жидкость состава X1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
• каким будет состав первых капель жидкости при конденсации пара состава X1?
• парциальные давления компонентов в смеси состава X1 при температуре кипения, если раствор считать идеальным.
• подчиняется ли система состава X1 при температуре кипения закону Рауля и объясните причины отклонения от идеальною раствора?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления - состав» для двухкомпонентной системы веществ А и В:
1. Определите тип диаграммы плавкости;
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы;
3. Определите число компонентов, число и состав фаз, рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I, II, III), рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения. Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации (показать на диаграмме путь кристаллизации).
5. Определите, при какой температуре начинается плавление сплава, состав которого на диаграмме задаётся точкой 8.
6. Рассчитайте массовое количество фаз в состоянии, которому соответствует фигуративная точка 2, если известно, что суммарная масса равновесной системы составляет 12 кг.
7. Для систем, образующих химические соединения, определите формулы соединений.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водною раствора электролита А, если:
а) моляльная концентрация электролита А в растворе равна т;
б) моляльная концентрация электролита А в растворе равна т и в растворе присутствует электролит В с концентрацией т1;
в) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных [КС] о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости lgγ±=f( ) от m=0 до m=3,0. На график нанесите зависимость lgγ±=f( ) по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
г) По предельному закону Дебая и Хюккеля вычислите средний ионный коэффициент активности γ± при 298 К для раствора электролита А с концентрацией т и раствора электролита А с концентрацией т, в котором присутствует электролит В с концентрацией т1.
д) Определите средние ионные моляльность т± и активность а± при 298 К раствора электролита А с концентрацией m и раствора электролита А с концентрацией m, в котором присутствует электролит В с концентрацией m1
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимостью?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента Pb|PbSO4(kp.)||Na2SO4(m1)|HCl(m2)|H2,Pt
а) напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов;
б) определите средне-ионные активности электролитов в левом и правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов (моляльные концентрации растворов m1 и m2 указаны в таблице 3.4. величины средних ионных коэффициентов активности при Т = 298К и стандартных электродных потенциалов возьмите из справочника [КС];
в) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальваническою элемента G, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон;
г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе А при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А.
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре T.
Определите:
1. стандартное значение ЭДС гальваническою элемента, в котором протекает химическая реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов из (КС);
2. стандартное значение ЭДС при температуре Т на основании значения при 298 К и величины , приняв, что в указанном интервале температур зависимость Е° =f(Т) линейна.
3. изменение энтальпии (тепловой эффект) (кДж), энтропии (Дж/К), энергию Гиббса (кДж) и константу равновесия К для реакции А, протекающей в гальваническом элементе при температуре Т.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V=1 м3 и температуре T протекает газофазная реакция A. В таблице для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси P в зависимости от времени ее протекания t. На основании данных таблицы исследуйте кинетику реакции A и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А при температурах Т1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах lg k=f(1/T) и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
B таблице 1 для t = 20°С приведены следующие значения:
1) показатель преломления nD и плотность ρ раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной ω(А),
2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:...
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов N; 2) молекулы N-N (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул).
П. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы N-N и распределите электроны па энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы N-N; 2) порядок связи в молекуле N-N.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество N2 диамагнитными или парамагнитными свойствами; 2) молекула N-N электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу N2 перевести в состояние иона N2+ ; 2) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу N2 перевести в состояние иона N2+; 3) энергия связи, если молекулу N2 перевести в состояние иона N2-; 4) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу N2 перевести в состояние иона N2-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее па соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) для вычисления равновесного междуядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.

Вариант 05

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции С2Н6 = С2Н4 + Н2 в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования:
а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции;
б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции С2Н6 = С2Н4 + Н2 при температуре 900 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции С2Н6 = С2Н4 + Н2
а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ;
б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и ... ;
г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 900 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию CCl4 при заданных температуре Т2 >298 К и давлении Р2< 1013220 Па (0,34 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 900 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением , составленным при выполнении задания 1.2. Постройте график зависимости.
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции А определите:
а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т;
б) константу равновесия реакции А при заданной температуре Т;
в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции 2HCl = H2 + Cl2 определить степень превращения вещества B(D), C(E) и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 900 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах 2 моль.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции А, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта , константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества С при давлении Р и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции В. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов.

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (бромбензол) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
5) Соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tB для системы состава Х1, если исходная масса смеси равна 10 кг?
6) Какие вещества и в каком количестве можно получить при ректификации 10 кг жидкости состава Х1?...
Задание 2.3
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I,II,III) Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения. Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации.
5. Определите, при какой температуре начинается плавление сплава, состав которого на диаграмме задается точкой 8...

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита А, если:
А) моляльная концентрация электролита А в растворе равна М
Б) моляльная концентрация электролита А в растворе равна М и в растворе присутствует электролит В с концентрацией М1
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости jn М = 0 до М = 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение...
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента Fe|FeCl2(0.1)||H2SO4(0.01)Ag2SO4(kp)|Ag
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов. Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентраицях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А. H2 + Hg2SO4 = H2SO4 + 2Hg
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.
2. Стандартное значение ЭДС при температуре Т на основании значения при 298 К и величины, приняв, что в указанном интервале температур зависимость линейна 3. изменение энтальпии, энтропии, энергии Гиббса и константу равновесия Ка для реакции А, протекающей в гальваническом элементе.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция А. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания X. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А (см. таблицу 4.2.1) при температурах T1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:...
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов А и В; 2) молекулы А-В (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул) (см.табл. 5.2).
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы А-В и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы А-В; 2) порядок связи в молекуле А-В (табл. 5.2).
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество АВ диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула А-В электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу АВ перевести в состояние иона АВ+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу АВ перевести в состояние иона АВ+ ; 3) энергия связи, если молекулу АВ перевести в состояние иона АВ-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу АВ перевести в состояние иона АВ-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) вычисления равновесного межъядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.

Вариант 09

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции при температуре 1000 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ; б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и ; г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 1000 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию CH4 при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,35 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 1000 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=1000К); б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции определить степень превращения вещества и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 1000 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества CO при давлении Р=10атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=1000К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (толуол) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ CaCl2 и MgCl2.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита H2SO4, если:
А) моляльная концентрация электролита H2SO4 в растворе равна 0.015 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита H2SO4 в растворе равна 0.015 моль/кг и в растворе присутствует электролит KCl с концентрацией 0.010 моль/кг
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А:
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Выполняя задание, придерживаясь следующего плана действий:
а) используя понятие о химической переменной, выведите формулу, связывающую парциальное давление исходного вещества с общим давлением реакционной смеси;
б) рассчитайте парциальное давление и молярную концентрацию исходного вещества в реакции А в указанные промежутки времени t;
в) на основании результатов вычислений постройте графики зависимостей;
г) проведите анализ графических зависимостей и определите порядок реакции А;
д) определите порядок реакции методом подстановки;
е) напишите кинетическое уравнение для реакции А в дифференциальной и интегральной формах, вычислите значения константы скорости k реакции А в указанные промежутки времени. Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод. Если k сменяется мало - усредните ее значение;
ж) определите период полупревращения и время за которое прореагирует 15 % исходного вещества при температуре Т;
з) найдите концентрацию исходного вещества в момент времени от начала реакции.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции при температурах T1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида и составьте это уравнение с численными значениями А и B для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Еакт. кДж/моль) химической реакции А;
в) величину предъэкспоненциального множителя в экспоненциальной форме уравнения температурной зависимости скорости (уравнение Аррениуса) и составьте это уравнение с численными значениями параметров для химической реакции А
г) температурный коэффициент скорости химической реакции А для интервала температур от T1 до Т2;
д) константу скорости k3 реакции при температуре Т3.
е) как изменится скорость химической реакции А, если температуру T1изменить на ΔT = 38 К.

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:
а) удельную рефракцию раствора rА,В (м3/кг и см3/г);..
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов N и F; 2) молекулы N-F (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы N-F и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы N-F; 2) порядок связи в молекуле N-F.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество NF диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула N-F электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу NF перевести в состояние иона NF+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NF перевести в состояние иона NF+ ; 3) энергия связи, если молекулу NF перевести в состояние иона NF-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NF перевести в состояние иона NF-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;..
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 10

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции CO2 + 3Н2 = СН3ОН2 + Н2О2 в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования:
а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции;
б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции CO2 + 3Н2 = СН3ОН2 + Н2О2 при температуре 600 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции CO2 + 3Н2 = СН3ОН2 + Н2О2
а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ;
б) установите интервал температур, для которого оно справедливо;
в) постройте график зависимости;
г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 600 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию N2 при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,5 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции CO2 + 3Н2 = СН3ОН2 + Н2О2 в стандартных условиях и при температуре 600 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости.
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции 2SO2 + O2 = 2SO3 определите:
а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=600К);
б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т;
в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции 2SO2 + O2 = 2SO3 определить степень превращения вещества N2, O2 и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 600 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах 2 моль.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции CO2 + 3Н2 = СН3ОН2 + Н2О2 , составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества H2 при давлении Р=1атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O2. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=600К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (гептаном) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?...
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ А и В.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.
4. Постройте кривые охлаждения для расплавов, состав и температура которых на диаграмме соответствуют точкам, указанным римскими цифрами (I,II,III) Рассчитайте число степеней свободы на каждом участке кривой охлаждения. Укажите, как будет меняться состав жидкой фазы в процессе кристаллизации...

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита KBr, если: А) моляльная концентрация электролита KBr в растворе равна 0.020 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита KBr в растворе равна 0.020 моль/кг и в растворе присутствует электролит GaCl3 с концентрацией 0.003 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение...
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента Cd|CdSO4(m1=0.1)||HCl(m2=0.01)|CuCl(kp)|Cu
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А: Cd + Hg2SO4 + 8/3H2O = CdSO4*8/3H2O + 2Hg
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция N2O5 = 0.5O2 + N2O4. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции N2O5 = 0.5O2 + N2O4 при температурах T1 и Т2 , соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения:
1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной,
2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атома С; 2) молекулы С-С (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы С-С и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы С-С; 2) порядок связи в молекуле С-С.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество С-С диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула С-С электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу С-С перевести в состояние иона С-С+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу С-С перевести в состояние иона С-С+ ; 3) энергия связи, если молекулу С-С перевести в состояние иона С-С-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу С-С перевести в состояние иона С-С-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) вычисления равновесного межъядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.

Вариант 11

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции при температуре 1000 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции; б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и; г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 1000 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию O2 при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,20 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 1000 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=1000К); б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции определить степень превращения веществ и и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 1000 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах . Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества CO при давлении Р=1атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=700К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (этилацетат) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?..
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ CaSiO3 и MnSiO3.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита ZnSO4, если:
А) моляльная концентрация электролита ZnSO4 в растворе равна 0.010 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита ZnSO4 в растворе равна 0.010 моль/кг и в растворе присутствует электролит NaNO3 с концентрацией 0.020 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А.
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов...

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции при температурах T1 и Т2 , соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атома B; 2) молекулы B-B (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы B-B и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы B-B; 2) порядок связи в молекуле B-B.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество B-B диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула B-B электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу С-С перевести в состояние иона B-B+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу B-B перевести в состояние иона B-B+ ; 3) энергия связи, если молекулу B-B перевести в состояние иона B-B-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу B-B перевести в состояние иона B-B-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 12

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции при температуре 500 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ; б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и ; г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 500 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию H2 при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,25 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 500 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=500К); б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции определить степень превращения вещества Н2, СO2 и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 500 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах.
Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции, составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта, константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества H2 при давлении Р=1атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции . Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=900К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (иодбензолом) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ А и В.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита KNO3, если:
А) моляльная концентрация электролита KNO3 в растворе равна 0.050 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита KNO3 в растворе равна 0.050 моль/кг и в растворе присутствует электролит AlCl3 с концентрацией 0.025 моль/кг
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А:
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V=1 м3 и температуре T протекает газофазная реакция A. В таблице для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси P в зависимости от времени ее протекания t. На основании данных таблицы исследуйте кинетику реакции A и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А при температурах Т1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах lg k=f(1/T) и определите:...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
B таблице 1 для t = 20°С приведены следующие значения:
1) показатель преломления nD и плотность ρ раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной ω(А),
2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:...
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов Li; 2) молекулы Li-Li (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул).
П. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы Li-Li и распределите электроны па энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы Li-Li; 2) порядок связи в молекуле Li-Li.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество Li2 диамагнитными или парамагнитными свойствами; 2) молекула Li-Li электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу Li2 перевести в состояние иона Li2+ ; 2) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу Li2 перевести в состояние иона Li2+; 3) энергия связи, если молекулу Li2 перевести в состояние иона Li2-; 4) равновесное междуядерное расстояние, если молекулу Li2 перевести в состояние иона Li2-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее па соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) для вычисления равновесного междуядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.

Вариант 13

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция С2Н4 = С2Н2 + Н2. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции С2Н4 = С2Н2 + Н2 при температурах T1 и Т2 , соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида и составьте это уравнение с численными значениями А и B для химической реакции А;...

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
На основании данных таблицы, привлекая в необходимых случаях информацию из справочников, определите:
а) удельную рефракцию раствора rА,В (м3/кг и см3/г);...
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов C и N; 2) молекулы C-N (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы C-N и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы C-N; 2) порядок связи в молекуле C-N.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество C-N диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула C-N электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу C-N перевести в состояние иона C-N+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу C-N перевести в состояние иона C-N+ ; 3) энергия связи, если молекулу C-N перевести в состояние иона C-N-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу C-N перевести в состояние иона C-N-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
4) вычисления равновесного межъядерного расстояния на основании значения разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектр поглощения.
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 14

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции А в стандартных условиях (t = 250С, Р = 101 325 Па) на основании справочных значений (см. [КС]) теплот образования (или сгорания): а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции А при температуре Т и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции А, а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ΔН = f(T), б) установите интервал температур, для которого оно справедливо, в) постройте график зависимости ΔН = f(T), рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции А при заданной температуре T.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию вещества В при заданных температуре Т2 > 298К и давлении Р2 < 1013220 Па на основании справочных данных для стандартного значения энтропии S°298 и истинной изобарной теплоемкости.
Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции А в стандартных условиях и при температуре T (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением ΔСр=f(T), составленном при выполнении задания 1.2. Постройте график зависимости ΔS=f(T).
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции А определите: а) изменение энергии Гиббса ΔG°T при стандартном давлении и температуре T; б) константу равновесия реакции А при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса ΔG при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов. На основании расчетов сделайте заключение о направлении протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции А (см.таблицу) определите степень превращения веществ В (D), С (Е) и определите состав равновесной газовой смеси (мол.%) при температуре Т и атмосферном давлении, если исходные вещества были взяты в количествах п0(CO)= п0(H2)= 2 моль. Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости СР=f(T) веществ, участвующих в химической реакции А, составьте уравнения температурных зависимостей теплового эффекта ΔH=f(Т), константы равновесия lnKт=f(Т) и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества С при давлении Р и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции В. Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов.

Контрольная работа 2
Задание 2.1
Однокомпонентные системы. Расчеты с использованием уравнения Клапейрона-Клаузиуса. На основании справочных данных (см.[КС]) для температурной зависимости давления насыщенною пара над жидкостью L определите: а) коэффициенты А и В в уравнении Клапейрона-Клаузиуса lgР=А–В/T; 6) теплоту испарения жидкости; в) температуру кипения при атмосферном давлении.
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения - состав» при давлении Р =1,01325*105 Па, определите:
• число фаз и состав фаз в системах составов X1 и Х2 при температурах t1, t2, t3, и t4.
• как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
• соотношение между количеством жидкой фазы и газообразной фазы и каково количество молей веществ в фазах при температуре tB для системы состава Х1; если исходная масса смеси равна 10 кг?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления - состав» для двухкомпонентной системы веществ А и В:
1. Определите тип диаграммы плавкости;
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы;
3. Определите число компонентов, число и состав фаз, рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами...

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Теория растворов сильных и слабых электролитов
Определите ионную силу водною раствора электролита А, если:
а) моляльная концентрация электролита А в растворе равна т;
б) моляльная концентрация электролита А в растворе равна т и в растворе присутствует электролит В с концентрацией т1;
в) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных [КС] о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости lgγ±=f( ) от m=0 до m=3,0. На график нанесите зависимость lgγ±=f( ) по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
г) По предельному закону Дебая и Хюккеля вычислите средний ионный коэффициент активности γ± при 298 К для раствора электролита А с концентрацией т и раствора электролита А с концентрацией т, в котором присутствует электролит В с концентрацией т1.
д) Определите средние ионные моляльность т± и активность а± при 298 К раствора электролита А с концентрацией m и раствора электролита А с концентрацией m, в котором присутствует электролит В с концентрацией т1
Задание 3.2
Письменно дайте ответ на следующие теоретические вопросы:
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимостью?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости. Пользуясь справочными данными (см. табл.66 [КС]) для зависимости молярной электрической проводимости ( ) раствора слабого электролита А от разведения (1/С, л/моль):
а) постройте график зависимости концентрационной зависимости;
б) напишите уравнения, связывающие молярную, эквивалентную и удельную электрические проводимости раствора электролита А и рассчитайте величины удельной электрической проводимости раствора электролита А при известных концентрациях;
в) постройте график концентрационной зависимости удельной электрической проводимости;
Задание 3.3
Для гальванического элемента
а) напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов;
б) определите средне-ионные активности электролитов в левом и правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов (моляльные концентрации растворов m1 и m2 указаны в таблице 3.4. величины средних ионных коэффициентов активности при Т = 298К и стандартных электродных потенциалов возьмите из справочника [КС];
в) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальваническою элемента G, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон;
г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе А при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А.
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре T.
Определите:
1. стандартное значение ЭДС гальваническою элемента, в котором протекает химическая реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов из (КС);
2. стандартное значение ЭДС при температуре Т на основании значения при 298 К и величины, приняв, что в указанном интервале температур зависимость Е° =f(Т) линейна.
3. изменение энтальпии (тепловой эффект) (кДж), энтропии (Дж/К), энергию Гиббса (кДж) и константу равновесия К для реакции А, протекающей в гальваническом элементе при температуре Т.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Выполняя задание, придерживаясь следующего плана действий: а) используя понятие о химической переменной, выведите формулу, связывающую парциальное давление исходного вещества с общим давлением реакционной смеси;
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции при температурах T1 и Т2, соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида и составьте это уравнение с численными значениями А и B для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Еакт. кДж/моль) химической реакции А;

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атомов N и O; 2) молекулы N-O (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы N-O и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы N-O; 2) порядок связи в молекуле N-O.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество NO диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула N-O электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу NO перевести в состояние иона NO+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NO перевести в состояние иона NO+ ; 3) энергия связи, если молекулу NO перевести в состояние иона NO-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу NO перевести в состояние иона NO-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.

Вариант 15

Контрольная работа 1
Задание 1.1
Определите изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции в стандартных условиях (Т=298 К, Р = 101325 Па) на основании справочных значений (КС) теплот образования: а) с учетом агрегатного состояния всех веществ, участвующих в реакции; б) полагая, что все участники реакции находятся в идеальном газообразном состоянии.
Задание 1.2
Определите графически температурный коэффициент теплового эффекта химической реакции при температуре 900 К и опишите характер изменения теплового эффекта реакции с ростом температуры.
Задание 1.3
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости участников реакции а) составьте уравнение для температурной зависимости теплового эффекта реакции ; б) установите интервал температур, для которого оно справедливо; в) постройте график зависимости и ; г) рассчитайте изобарный и изохорный тепловые эффекты реакции при заданной температуре Т = 900 К.
Задание 1.4
Определите абсолютную энтропию SO2 при заданных температуре Т2 >298 К (=1000К) и давлении Р2< 101320 Па (0,25 ∙105 Па) на основании справочных данных для стандартного значения энтропии и истинной изобарной теплоемкости. Изменение энтропии при нагревании вещества определить путем аналитического и графического интегрирования температурной зависимости теплоемкости.br> Задание 1.5
Определите изменение энтропии в результате протекания химической реакции в стандартных условиях и при температуре 900 К (все вещества, участвующие в реакции находятся в идеальном газообразном состоянии). Для выполнения задания воспользуйтесь уравнением, составленном при выполнении задания 1.3. Постройте график зависимости
Задание 1.6
Для обратимой химической реакции определите: а) изменение энергии Гиббса при стандартном давлении и температуре Т(T=900К); б) константу равновесия реакции при заданной температуре Т; в) изменение энергии Гиббса при температуре Т и парциальных (неравновесных) давлениях реагентов равных РВ, РС, РD, PE. На основании расчетов сделайте заключение о направленности протекания самопроизвольного процесса в заданных условиях.
Задание 1.7
Для химической реакции определить степень превращения веществ и и определите состав равновесной газовой смеси (мол. %) при температуре 900 К и атмосферном давлении, если исходные вещества взяты в количествах . Для расчета температурных зависимостей воспользуйтесь справочными значениями средних изобарных теплоемкостей участников реакции.
Задание 1.8
Используя справочные данные для температурной зависимости истинной теплоемкости веществ, участвующих в химической реакции , составьте уравнение температурных зависимостей теплового эффекта , константы равновесия и убедитесь в их правильности.
Задание 1.9
Определите парциальное давление вещества CO при давлении Р=1атм и стехиометрическом соотношении начальных веществ реакции . Для расчетов воспользуйтесь значениями средней изобарной теплоемкости реагентов. (T=700К)

Контрольная работа 2
Задание 2.1
На основании справочных данных для температурной зависимости давления насыщенного пара над жидкостью (анили) определите:
а) коэффициенты А и В в уравнении Клайперона - Клаузиуса lnP = A-B/T;
б) теплоту испарения жидкости
в) температуру кипения при атмосферном давлении
Задание 2.2
Используя диаграммы «температура кипения – состав» при давлении 1атм, определите:
1) число фаз и состав фаз в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
2) Число степеней свободы в системах составов Х1 и Х2 при температурах t1-t4.
3) При какой температуре закипит жидкость состава Х1 и каков будет состав пара в равновесии с кипящей жидкостью?
4) Как будет изменяться состав жидкой и газообразной фазы по мере повышения температуры исходной жидкости?
Задание 2.3
На основании диаграммы состояния «температура плавления – состав» для двухкомпонентной системы веществ CaF2 и BeF2.
1. Определите тип диаграммы плавкости
2. Объясните значение всех линий полей диаграммы
3. Определите число компонентов, число фаз и состав фаз. Рассчитайте число степеней свободы для системы в состояниях, которым соответствуют фигуративные точки, отмеченные арабскими цифрами.

Контрольная работа 3
Задание 3.1
Определите ионную силу водного раствора электролита CsCl, если:
А) моляльная концентрация электролита CsCl в растворе равна 0.020 моль/кг
Б) моляльная концентрация электролита CsCl в растворе равна 0.020 моль/кг и в растворе присутствует электролит H2SO4 с концентрацией 0.015 моль/кг
В) запишите уравнение предельного закона Дебая и Хюккеля и на основании справочных данных о средних ионных коэффициентах активности вычертите график зависимости от m=0 до m= 3,0. На график нанесите зависимость по предельному закону Дебая и Хюккеля. Сделайте заключение.
Задание 3.2
1) Что называется удельной, эквивалентной и молярной электрической проводимость?
2) Как зависит удельная (эквивалентная, молярная) электрическая проводимость сильного и слабого электролитов от концентрации в широком диапазоне концентраций? Представьте графически эти зависимости.
Задание 3.3
Для гальванического элемента
А) Напишите уравнения потенциалопределяющих реакций и уравнение Нернста для расчета равновесных потенциалов левого и правого электродов.
Б) Определите средне-ионные активности электролитов в левом правом электродах и рассчитайте равновесные значения потенциалов этих электродов, при заданных концентрациях.
В) напишите электродные реакции, протекающие на левом и правом электродах гальванического элемента, полагая, что в электродной реакции участвует один электрон.
Г) найдите ЭДС гальванического элемента при стандартной температуре и вычислите константу равновесия реакции, протекающей самопроизвольно в гальваническом элементе, при температуре 298 К. В реакции участвует только один электрон.
Задание 3.4
Составьте гальванический элемент, в котором протекает самопроизвольно химическая реакция А:
Напишите уравнение, связывающее стандартное изменение энергии Гиббса в ходе химической реакции, протекающей в гальваническом элементе, со стандартным значением ЭДС гальванического элемента при температуре Т=318К
Определите:
1.стандартное значение ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция А, при температуре 298 К на основании значений стандартных электродных потенциалов.

Контрольная работа 4
Задание 4.1
В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Задание 4.2
В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции при температурах T1 и Т2 , соответственно. Используя величины k1 и k2, а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры Т, постройте график в координатах и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида и составьте это уравнение с численными значениями А и B для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Еакт. кДж/моль) химической реакции А;..

Контрольная работа 5
Задание 5.1
В таблице для t = 20°С приведены следующие значения: 1) показатель преломления плотность раствора вещества А в веществе В с массовой долей растворенного вещества равной, 2) поляризация бесконечно разбавленного раствора вещества А в неполярном растворителе.
Задание 5.2
I. Запишите электронные конфигурации: 1) атома F; 2) молекулы F-F (за основу примите энергетические уровни - молекулярные орбитали гомоядерных молекул)
II. Нарисуйте схематически энергетическую диаграмму молекулы F-F и распределите электроны на энергетических уровнях.
III. Определите: 1) терм основного электронного состояния молекулы F-F; 2) порядок связи в молекуле F-F.
IV. Установите, обладает ли: 1) вещество F-F диамагнитными или парамагнитными свойствами? 2) молекула F-F электрическим диполем.
V. Как изменится: 1) энергия связи, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F+; 2) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F+ ; 3) энергия связи, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F-; 4) равновесное межъядерное расстояние, если молекулу F-F перевести в состояние иона F-F-.

Контрольная работа 6
Задание 6.1
Выведите уравнения для:
1) расчета изменения энергии вращения двухатомной молекулы как жесткого ротатора при переходе ее на соседний, более высокий квантовый уровень энергии вращательного движения;
2) зависимости волнового числа вращательных линий в спектре поглощения двухатомной молекул от вращательного квантового числа;
3) расчета разности волновых чисел соседних линий во вращательном спектре поглощения двухатомной молекулы;..
Задание 6.2
Напишите квантово-механическое уравнение энергии колебательного движения молекулы как гармонического и ангармонического осциллятора. Выведите уравнение для расчета максимального колебательного квантового числа.
На основании волнового числа собственных колебаний и ангармоничности для молекулы А, взятых из справочника [КС], определите:
а) энергию колебательного движения молекулы АВ на нулевом колебательном квантовом уровне Е0 (Дж);
б) энергию колебательного движения молекулы АВ на первом, втором и третьем колебательных квантовых уровнях (Дж);
в) максимальное колебательное квантовое число для молекулы А;
г) энергию диссоциации молекулы А (кДж/моль).
Вычертите график зависимости Екол =f(v) и укажите на графике Етах и энергию диссоциации Едис.