KOLOKWIUM I 17:00-19:00 Grupa A Grupa ćwiczeniowa:

Imię i nazwisko

Nr indeksu

Zad I

Zad II

Zad III

Zad IV

Suma

Zadanie I:

Obliczyć standardowe ciepło spalania metanolu w temperaturze T=600 K wiedząc, że standardowe

ciepła tworzenia dwutlenku węgla, pary wodnej oraz ciekłego metanolu wynoszą kolejno: -393.51 kJ·mol

-1

,

-241.8 kJ·mol

-1

oraz -238.7 kJ·mol

-1

. Metanol pod ciśnieniem standardowym wrze w temperaturze 338 K, a jego

ciepło parowania wynosi w tych warunkach 35.39 kJ·mol

-1

. Założyć, że molowe pojemności cieplne CO

2(g)

,

H

2

O

(g)

, CH

3

OH

(g)

, CH

3

OH

(aq)

, O

2(g)

nie zależą od temperatury i wynoszą kolejno: 37.13 J·mol

-1

, 33.56 J·mol

-1

,

43.9 J·mol

-1

, 81.6 J·mol

-1

oraz 36.17 J·mol

-1

.

Zadanie II: Stała reakcji tworzenia jodowodoru przebiegającej w fazie gazowej w temperaturze 900 K wynosi
K

p

=6.55. Wiedząc, że całkowite ciśnienie panujące w reaktorze wynosi 1 atm, obliczyć:

a) jakie jest powinowactwo chemiczne tej reakcji w 900 K, gdy ciśnienia cząstkowe każdego reagenta

wynoszą 0.4 atm? W którym kierunku przebiega reakcja w tych warunkach?

b) jaki jest skład mieszaniny gazów w równowadze, jeśli do zapoczątkowania reakcji użyto równych ilości

moli H

2

i I

2

?

Zadanie III: Obliczyć zmianę entropii podczas ogrzewania 5 moli CO

2

od temperatury 298 K i ciśnienia

początkowego równego 10

5

Pa do temperatury 398 K i ciśnienia końcowego 10

6

Pa. Molowa pojemność

cieplna CO

2

w stałym ciśnieniu wynosi C

p

(CO

2

, gaz) = 44.15+9.04·10

-3

·T-8.54·10

5

·T

-2

[J·mol

-1

·K

-1

]. CO

2

należy opisać równaniem sztywnych kul (b= 42,7·10

-6

[m

3

·mol

-1

]).

Zadanie IV:

Jeden mol CO o temperaturze 300 K rozprężono adiabatycznie od objętości 1 dm

3

do 10 dm

3

.

Zakładając, że proces był prowadzony kwazistatycznie oraz przyjmując, że molowa entropia standardowa CO w
300 K wynosi 198 J·mol

-1

·K

-1

obliczyć zmiany U,H,S,F,G oraz W i Q. Przyjąć, że gaz zachowuje się jak gaz

doskonały, a pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki.

KOLOKWIUM I 17:00-19:00 Grupa B Grupa ćwiczeniowa:

Imię i nazwisko

Nr indeksu

Zad I

Zad II

Zad III

Zad IV

Suma

Zadanie I:

Jeden mol CO o temperaturze 300 K rozprężono adiabatycznie od objętości 1 dm

3

do 10 dm

3

.

Zakładając, że proces był prowadzony kwazistatycznie oraz przyjmując, że molowa entropia standardowa CO

2

w

300 K wynosi 198 J·mol

-1

·K

-1

obliczyć zmiany U,H,S,F,G oraz W i Q. Przyjąć, że gaz zachowuje się jak gaz

doskonały, a pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki.

Zadanie II:

Obliczyć standardowe ciepło spalania metanolu w temperaturze T=600 K wiedząc, że standardowe

ciepła tworzenia dwutlenku węgla, pary wodnej oraz ciekłego metanolu wynoszą kolejno: -393.51 kJ·mol

-1

,

-241.8 kJ·mol

-1

oraz -238.7 kJ·mol

-1

. Metanol pod ciśnieniem standardowym wrze w temperaturze 338 K, a jego

ciepło parowania wynosi w tych warunkach 35.39 kJ·mol

-1

. Założyć, że molowe pojemności cieplne CO

2(g)

,

H

2

O

(g)

, CH

3

OH

(g)

, CH

3

OH

(aq)

, O

2(g)

nie zależą od temperatury i wynoszą kolejno: 37.13 J·mol

-1

, 33.56 J·mol

-1

,

43.9 J·mol

-1

, 81.6 J·mol

-1

oraz 36.17 J·mol

-1

.

Zadanie III: Stała reakcji tworzenia jodowodoru przebiegającej w fazie gazowej w temperaturze 900 K wynosi
K

p

=6.55. Wiedząc, że całkowite ciśnienie panujące w reaktorze wynosi 1 atm, obliczyć:

a) jakie jest powinowactwo chemiczne tej reakcji w 900 K, gdy ciśnienia cząstkowe każdego reagenta

wynoszą 0.4 atm? W którym kierunku przebiega reakcja w tych warunkach?

b) jaki jest skład mieszaniny gazów w równowadze, jeśli do zapoczątkowania reakcji użyto równych ilości

moli H

2

i I

2

?

Zadanie IV: Oblicz zmianę entropii podczas ogrzewania 5 moli CO

2

od temperatury 298 K i ciśnienia

początkowego równego 10

5

Pa do temperatury 398 K i ciśnienia końcowego 10

6

Pa. Molowa pojemność

cieplna CO

2

w stałym ciśnieniu wynosi C

p

(CO

2

, gaz) = 44.15+9.04·10

-3

·T-8.54·10

5

·T

-2

[J·mol

-1

·K

-1

]. CO

2

należy opisać równaniem sztywnych kul (b= 42,7·10

-6

[m

3

·mol

-1

]).

KOLOKWIUM I 19:15-21:15 Grupa A Grupa ćwiczeniowa:

Imię i nazwisko

Nr indeksu

Zad I

Zad II

Zad III

Zad IV

Suma

Zadanie I:

Obliczyć standardowe ciepło spalania metanolu w temperaturze T=200 K wiedząc, że standardowe

ciepła tworzenia gazowego dwutlenku węgla, H

2

O

(aq)

oraz ciekłego metanolu wynoszą kolejno:-393.51 kJ·mol

-1

,

-285.9 kJ·mol

-1

oraz -238.7 kJ·mol

-1

. Ciepło krzepnięcia wody pod ciśnieniem standardowym wynosi

-6.007 kJ·mol

-1

. Założyć, że molowe pojemności cieplne H

2

O

(aq)

, H

2

O

(s)

, CO

2(g)

, CH

3

OH

(aq)

, O

2(g)

nie zależą od

temperatury i wynoszą kolejno 75.15 J·mol

-1

, 33.51 J·mol

-1

, 37.12 J·mol

-1

, 81.6 J·mol

-1

oraz 36.17 J·mol

-1

.

Zadanie II: Stała reakcji dysocjacji dwóch moli wody przebiegającej w fazie gazowej w temperaturze 2257 K
wynosi K

p

=2.85·10

-6

. Wiedząc, że całkowite ciśnienie panujące w reaktorze wynosi 1 atm, obliczyć:

a) jakie jest powinowactwo chemiczne tej reakcji w 2257 K, gdy ułamki molowe reagentów wynoszą

x(H

2

)=x(O

2

)=0.25? W jakim kierunku przebiega reakcja w tych warunkach?

b) jak należy zmienić ciśnienie w naczyniu (poprzez zmianę objętości), aby mieszanina z podpunktu a)

pozostawała w stanie równowagi?

Zadanie III: Obliczyć zmianę entropii podczas ochładzania 5 moli CO

2

od temperatury 398 K i objętości

początkowej 20 dm

3

do temperatury 298 K i objętości końcowej 10 dm

3

. Molowa pojemność cieplna CO

2

w

stałej objętości wynosi C

v

(CO

2

, gaz) = 35.84+9.04·10

-3

·T-8.54·10

5

·T

-2

[J·mol

-1

·K

-1

]. CO

2

należy opisać równaniem

van der Waalsa (a= 0,364 [J·m

3

·mol

-2

] b= 42,7·10

-6

[m

3

·mol

-1

]).

Zadanie IV: Jeden mol CO o temperaturze 119,44 K sprężono adiabatycznie od objętości 10 dm

3

do 1 dm

3

.

Zakładając, że proces był prowadzony kwazistatycznie oraz przyjmując, że molowa entropia standardowa CO w
300 K wynosi 198 J·mol

-1

·K

-1

obliczyć zmiany U,H,S,F,G oraz W i Q. Przyjąć, że gaz zachowuje się jak gaz

doskonały, a pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki.

KOLOKWIUM I 19:15-21:15 Grupa B Grupa ćwiczeniowa:

Imię i nazwisko

Nr indeksu

Zad I

Zad II

Zad III

Zad IV

Suma

Zadanie I: Obliczyć zmianę entropii podczas ochładzania 5 moli CO

2

od temperatury 398 K i objętości

początkowej 20 dm

3

do temperatury 298 K i objętości końcowej 10 dm

3

. Molowa pojemność cieplna CO

2

w

stałej objętości wynosi C

v

(CO

2

, gaz) = 35.84+9.04·10

-3

·T-8.54·10

5

·T

-2

[J·mol

-1

·K

-1

]. CO

2

należy opisać równaniem

van der Waalsa (a= 0,364 [J·m

3

·mol

-2

] b= 42,7·10

-6

[m

3

·mol

-1

]).

Zadanie II:

Obliczyć standardowe ciepło spalania metanolu w temperaturze T=200 K wiedząc, że standardowe

ciepła tworzenia gazowego dwutlenku węgla, H

2

O

(aq)

oraz ciekłego metanolu wynoszą kolejno:-393.51 kJ·mol

-1

,

-285.9 kJ·mol

-1

oraz -238.7 kJ·mol

-1

. Ciepło krzepnięcia wody pod ciśnieniem standardowym wynosi

-6.007 kJ·mol

-1

. Założyć, że molowe pojemności cieplne H

2

O

(aq)

, H

2

O

(s)

, CO

2(g)

, CH

3

OH

(aq)

, O

2(g)

nie zależą od

temperatury i wynoszą kolejno 75.15 J·mol

-1

, 33.51 J·mol

-1

, 37.12 J·mol

-1

, 81.6 J·mol

-1

oraz 36.17 J·mol

-1

.

Zadanie III: Stała reakcji dysocjacji dwóch moli wody przebiegającej w fazie gazowej w temperaturze 2257 K
wynosi K

p

=2.85·10

-6

. Wiedząc, że całkowite ciśnienie panujące w reaktorze wynosi 1 atm, obliczyć:

a) jakie jest powinowactwo chemiczne tej reakcji w 2257 K, gdy ułamki molowe reagentów wynoszą

x(H

2

)=x(O

2

)=0.25? W jakim kierunku przebiega reakcja w tych warunkach?

b) jak należy zmienić ciśnienie w naczyniu (poprzez zmianę objętości), aby mieszanina z podpunktu a)

pozostawała w stanie równowagi?

Zadanie IV: Jeden mol CO o temperaturze 119,44 K sprężono adiabatycznie od objętości 10 dm

3

do 1 dm

3

.

Zakładając, że proces był prowadzony kwazistatycznie oraz przyjmując, że molowa entropia standardowa CO w
300 K wynosi 198 J·mol

-1

·K

-1

obliczyć zmiany U,H,S,F,G oraz W i Q. Przyjąć, że gaz zachowuje się jak gaz

doskonały, a pojemność cieplną wyznaczyć z geometrii cząsteczki.