Download
1 / 11
110 likes | 395 Views
แบบฝึกหัด หนังสือทบวง. 1. O 2 2 moles ที่ 25 o C และ 1 atm เมื่อทำให้แก๊สเย็นลงที่ P คงที่ จน V เหลือครึ่งหนึ่ง จงคำนวณ (ก) งานที่เกี่ยวข้อง (ข) D U ถ้าระบบเสียความร้อนไป 5000 J วิธีทำ ก. W = P D V = P(V 2 -V 1 ) โดยที่ P = 1 atm และ V 2 /V 1 = 0.5
E N D
แบบฝึกหัด หนังสือทบวง 1. O2 2 moles ที่ 25 oC และ 1 atm เมื่อทำให้แก๊สเย็นลงที่ P คงที่ จน V เหลือครึ่งหนึ่ง จงคำนวณ (ก) งานที่เกี่ยวข้อง (ข) DU ถ้าระบบเสียความร้อนไป 5000 J วิธีทำ ก. W = PDV = P(V2-V1) โดยที่ P = 1 atm และ V2/V1 = 0.5 หา V1 = nRT/P = 2 mol x 8.314 J/mol K x 298 K / 1.01 x 105 N/m2 = 0.04906 m3 V2 = 0.5 V1 = 0.02453 m3 W = P(V2-V1) = 1.01 x 105 N/m2 x -0.02453 m3 = - 2477 J
ข. q = -5000 J q = DU + W DU = q - W = -5000 - (-2477) = -2523 J
3. q ที่คายออกจากการทำให้น้ำ 250 mL เย็นลงจาก 30 เป็น 0 oC จะทำให้น้ำแข็งที่ 0oC ละลายได้กี่กรัม กำหนด DHfus = 6.02 kJ/mol และ CP = 75.3 J/mol K q ที่คายใน 1 = q ที่ดูดเข้าไปใน 2 nCDT = (m/18) (6020 J/mol) 250/18 mol x 75.3 J/mol K x 30 K = m/18 x 6020 31375 J = m/18 x 6020 m = 93.8 g
5. C3H8 (g) + 5O2 (g) ----> 3CO2 (g) + 4H2O (l) เกิดที่ 25 oC และมี qp = -2220 kJ ก. จงหา DHo DHo = qp = -2220 kJ ข. Dn มีค่าเท่าใด Dn คิดเฉพาะ n ของแก๊สที่เปลี่ยนแปลง = -3 ค. จงหา DU q = DH = DU + W W = PDV = (Dn)RT = -3 x 8.314 x 298 = -7433 J = -7.4 kJ DU = q - W = -2220 kJ - (-7.4 kJ) = -2213 kJ
6. Ideal gas 5 โมล ขยายตัวแบบผันกลับได้จากปริมาตร 50 L เป็น 150 L ที่ T คงที่ = 150oC จงคำนวณงานเป็น L-atm และ J วิธีทำ T คงที่ V เปลี่ยนไปมา ==> P ไม่คงที่ คิดงาน W = PDV ไม่ได้ (เพราะ P ไม่คงที่) W = P dV = nRT/V dV = nRT (1/V) dV = nRT ln (V2/V1) = 5 mol x 8.314 J/mol K x 423 K x ln (150/50) = 19,300 J (R = 0.0821 Latm/mol K, W = 190.8 L atm) V2 V1
7. 3 H2 (g) + N2 (g) ---> 2NH3 (g) DH = -92.4 kJ (a) 2 H2 (g) + O2 (g) ---> 2 H2O (g) DH = -483.7 kJ (b) จงหา DH ของ 4 NH3 (g) + 3 O2 (g) ----> 2 N2 (g) + 6 H2O (g) (c) (a) x -2 4 NH3 (g) ----> 6 H2 (g) + 2 N2 (g) (b) x 3 6 H2 (g) + 3O2 (g) ---> 6 H2O (g) (c) = -2a + 3b = -2 (-92.4) + 3 (-483.7) = -1266.3 kJ
9. จงใช้พลังงานพันธะจากตารางที่ 4.2 คำนวณ DHoของ CH3OH (g) + HBr (g) ---> CH3Br (g) + H2O (g) H3C-OH (g) + H-Br (g) ---> H3C-Br + H-O-H (g) C-O + H-Br ---> C-Br + O-H ตาราง 4.2 พลังงานพันธะ (kJ/mol) C-O --> C + O 358 H-Br --> H + Br 366 (ตาราง 4.1) C-Br --> C + Br 285 O-H ---> O + H 463 DHo = (358 + 366) - (285 +463) = -24 kJ
11. ปฏิกิริยา 3 H2 (g) + N2 (g) ---> 2NH3 (g) ในบอมบ์แคลอริมีเตอร์คายความร้อน 87.2 kJ จงคำนวณ DU และ DH ที่ 25 oC วิธีทำ บอมบ์แคลอริมีเตอร์ทำจากเหล็ก V คงที่ qv = DU = -87.2 kJ H = U + PV DH = DU + D(PV) D(PV) = (Dng)RT = (-2 mol) x 8.314 J/mol K x 298 K = -4955 J = -4.955 kJ DH = (-87.2) + ( -4.955) = -92.2 kJ
13. จุดเดือดของเมทานอล = 65oC และ DHvap = 35.3 kJ/mol จงหา DSvap DS = DH/T = 35.3 kJ/mol / (273 +65 K ) = 105 J/mol K 15. การสังเคราะห์แสง .... เกิดขึ้นได้เองที่สภาวะมาตรฐานหรือไม่ เหมือนใน หน้า 28 ของ Lecture 5-6 หา DH = + 2795 kJ DS = -262 J/K DG = DH - TDS = 2795 - (298)(-0.262) = + 2873 kJ แสดงว่า เกิดเองไม่ได้ เพราะ DG เป็นบวก
17. เมื่อเผา H2S 10 g ให้ T เพิ่มจาก 50 เป็น 100 oC ที่ P คงที่ เอนโทรปีจะเปลี่ยนแปลงเท่าใด Cp = 7.15 + 0.00332 T J/mol K Dqrev = nC dT DS = Dq/T = nC/T dT = 19. เอนโทรปีของการระเหิดของ CO2ที่ -79oC ถ้าความร้อนแฝงของการระเหิด = 25.9 kJ/mol DS = DH/T = 25.9 x 103 / (273-79) = 133 J/mol K
21. กำหนด 2Fe (s) + (3/2) O2 (g) ---> Fe2O3 (s) DGo = -741 kJ 4 Fe2O3 (s) + Fe (s) ---> 3Fe3O4 (s) DGo = -79 kJ จงคำนวณ DGfoของ Fe3O4 (s) 3 Fe (s) + 2 O2 (g) ---> Fe3O4 (c) (c)x 3 9 Fe (s) + 6 O2 (g) ---> 3 Fe3O4 3 c (a) x 4 8Fe (s) + 6 O2 (g) ---> 4 Fe2O3 (s) (b) 4 Fe2O3 (s) + Fe (s) ---> 3Fe3O4 (s) 4a + b = 3 c ===> c = (1/3) (4a + b) = -1012 kJ
