В систему объемом 2О литров поместили по 1 молю СаСО3, BaCO3, MgCO3. Рассчитать фазовый состав и давление СО2 в газовой фазе от температуры системы.

ЗАДАНИЕ 2. ТЕРМОДИНАМИКА.

1) Рассчитать зависимость от температуры вклада в теплоемкость вращательного движения двухатомной молекулы H³⁵Cl исходя из точного вычисления вращательной статсуммы. Как изменится зависимость от температуры вращательная составляющая теплоемкости двухатомной молекулы, если из каждых 2J+1 уровней с одинаковой энергией J уровней увеличат свою энергию на величину ε = δℏ²/(2I), δ ∈ (0;1), I - момент инерции молекулы, J уровней уменьшат энергию на такую же величину, а энергия одного уровня не изменится?

Рассчитать зависимость от температуры вклада в теплоемкость колебательного движения двухатомной молекулы H35Cl исходя из точного вычисления статсуммы.

Квантовая система может находиться на уровнях с энергиями 0, ε1, ε2. Постройте зависимость теплоемкости этой системы от температуры.

4) Постройте радиальную волновую функцию атома водорода для произвольных значений n и l. Определите для для n = 1, 2,… ,10 и l = 0 радиус сферы (с центром в центре атома) вероятность нахождения электрона в которой = ½.

5) При каком давлении кислорода в газовой фазе в зависимости от температуры будет преобладание оксида железа (II) над оксидом железа (III). Представьте зависимость давления кислорода от температуры над железом (формами железа кроме оксида 2+ и 3+ пренебречь)

6) Постройте график зависимости равновесного давления CO₂ от Т для реакции CaCO₃ ↔ CaO + CO₂. Определите точное значение температуры, при которой равновесное давление CO₂ равно 1 атм .

Температуры плавления орто- и пара- динитробензолов равны 390 и 447 К, а теплоты 16,3 и 14,0 кДж/моль. Предполагая идеальную растворимость в жидком состоянии, найдите состав и температуру плавления эвтектической смеси. Представьте фазовую диаграмму в графическом виде в среде Origin.

8) Для реакции паровой конверсии метана
CH₄ + H₂O ↔ CO + 3H₂; CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂ найдите равновесный состав в зависимости от температуры.

9) Рассчитайте равновесный состав газовой смеси в зависимости от температуры для реакции: CH₄ ↔ C +2H₂ . Исходные условия: P₀(CH₄) = 1атм, P₀(H₂) = 0. Постройте график. Определите точное значение температуры, при которой равновесное давление H₂ равно 0.5 атм.

В растворе присутствуют H3PO4 и СН3СООН в концентрациях 0.03 М и 0.01 М, соответственно. Рассчитать концентрации всех ионов и pH.

11)В буферном растворе с варьируемым pH присутствует двухосновная кислота RH₂ с константами диссоциации K_a1, K_a2:
RH₂ ↔^Ka1 RH^- +H⁺
RH^- ↔^Ka2 R^2- +H⁺
Построить зависимости концентраций [RH₂], [RH^-] и [R^2-] от pH при некоторых фиксированных K_a1, K_a2.

12)Постройте график зависимости равновесного давления CO₂, ΔH°(T), ΔG°(T), ΔS°(T) от Т для реакции MgCO₃ ↔ MgO + CO₂.

13)Постройте поверхность зависимости равновесного давления CO₂, H₂O для реакции 2КHCO₃ ↔ K₂CO₃ +H₂O+CO₂.

14)В буферном растворе с варьируемым pH присутствует трехосновная кислота RH₃ с константами диссоциации K_a1, K_a2, K_a3:
RH₃ ↔^Ka1 RH₂^- +H⁺
RH₂^- ↔^Ka2 RH^2- +H⁺
RH^2- ↔^Ka3 R^3- +H⁺
Построить зависимости концентраций [RH₃], [RH₂^-], [RH^2-] и [R^3-] от pH при некоторых фиксированных K_a1, K_a2, K_a3.

15)Постройте график зависимости равновесного давления CO₂, ΔH°(T), ΔG°(T), ΔS°(T) от Т для реакции BaCO₃ ↔ BaO + CO₂.

16)В буферном растворе с варьируемым pH присутствует двухосновная кислота RH₂ с константами диссоциации K_a1, K_a2:
RH₂ ↔^Ka1 RH^- +H⁺
RH^- ↔^Ka2 R^2- +H⁺
Построить зависимости концентраций [RH₂], [RH^-] и [R^2-] от pH при некоторых фиксированных K_a1, K_a2.

17)Реакция A↔B+C, K = k·exp(-∆H(T)/RT),
A – двухатомная, B и C – одноатомные молекулы идеального газа
протекает при постоянном давлении в адиабатическом режиме.
Начальные условия T₀ = 300 K, ν_A = 1 моль, P₀ = 1 атм., [B]₀ = [C]₀ = 0.
Рассчитать в зависимости от ∆H⁰ равновесные концентраций веществ, температуру и объем в реакторе при k = 1.
Построить зависимость равновесной температуры от k: T(k) при ∆H⁰ = -100 кДж/моль.

В систему объемом 2О литров поместили по 1 молю СаСО3, BaCO3, MgCO3. Рассчитать фазовый состав и давление СО2 в газовой фазе от температуры системы.

19)Для системы реакций
AB + A ↔^K1 A + A + B
AB + B ↔^K2 B + B + A
A + B ↔^K3 AB
и некоторых значений констант равновесия K₁, K₂ и K₃ найдите равновесные концентрации веществ, если [A]₀ = 2, [B]₀ = 1. Постройте зависимости равновесных концентраций веществ от K₃.
Постройте 2D графики равновесных концентраций веществ от (K₁,K₂) при K₃ = 1.

20)Коэффициент активности компонента А бинарного раствора описывается уравнением
ln(g_A) = -ε·x_B²,
где x_B – мольная доля компонента В. Давления насыщенных паров над индивидуальными компонентами равны 100 и 200 торр для компонента А и В, соответственно. Определите состав двухкомпонентной жидкости, кипящей при внешнем давлении P_b = 150 торр. Постройте график зависимости x_A(P_b).

21)Постройте графики зависимостей содержания аммиака в равновесной смеси с азотом и водородом (H₂:N₂ = 3:1) от температуры при различных давлениях.