Sắp thi giữa kì nên mình có tổng hợp 1 số bài hóa lý 1 có sẵn đáp án để mọi người tiện tham khảo. Hóa lý là môn khoa học nghiên cứu về các hiện tượng vĩ mô và hạt trong các hệ thống hóa học về các nguyên tắc, thực tiễn và các khái niệm vật lý như chuyển động, năng lượng, lực, thời gian, nhiệt động lực học, hóa học lượng tử, cơ học thống kê, động lực học phân tích và cân bằng hóa học.
Trang 1Nhiệt hóa học
Mức 1: Nhận biết + thông hiểu
Bài 1: Một lượng 0,85 mol khí lí tưởng ở 300K, áp suất 15 atm, được giãn nở đẳng nhiệt tới áp suất 1 atm Tính
công thực hiện:
a) Trong chân không
b) Chống áp suất ngoài không đổi bằng 1 atm
c) Thuận nghịch nhiệt động
ĐS: a) 0 b) -1980 J c) -5740 J
Bài 2: Tính biến thiên nội năng khi làm bay hơi 10g nước ở 20℃ Chấp nhận hơi nước như khí lí tưởng và bỏ
qua thể tích nước lỏng Nhiệt bay hơi của nước ở 20℃ bằng 2451,824 J/g
ĐS: 23165,351 J
Bài 3: Tính công sinh ra khi hòa tan hoàn toàn 50g Fe bằng axít HCl trong: a) Bình kín có thể tích không đổi
b) Bình hở ở 25℃
ĐS: a) 0 b) 2,2kJ
Bài 4: Tính nhiệt cháy của etylbenzen ở điều kiện tiêu chuẩn
ĐS: – 4564,7 kJ/mol
Bài 5: Cho pứ: 2C6H5COOH (r) + 13O2(k) ⇌ 12CO2 (k) + 6H2O (k) có ∆U298o = –772,7kJ Tính ∆H298o của pứ
ĐS: –760,3 kJ
Bài 6: Nhiệt dung của clorofom (CHCl3) trong khoảng nhiệt độ 240K – 330K có dạng
Cp,m (J/mol.K) = 91,47 + 7,5.10–2 T Tính ∆So của quá trình đun nóng 1 mol CHCl3 từ 273K đến 300K
ĐS: 10,652 J/mol.K
Bài 7: Tính biến thiên entropy của quá trình giãn nở đẳng nhiệt 25 g khí mêtan ở 250K và 18,5atm cho đến khi
áp suất của hệ còn 2,5 atm
ĐS: 26 (J/mol.K)
Bài 8: Tính ∆S khi chuyển 100g nước lỏng từ 273K thành hơi ở 390K dưới áp suất 1atm Biết nhiệt hóa hơi
riêng của nước ở 373K là 539 cal/g , nhiệt dung riêng của nước lỏng và của hơi nước trong điều kiện đẳng áp lần lượt là 1 cal/g.K và 0,5 cal/g.K
ĐS: 177,943 cal/K
Bài 9: Tính biến thiên entropy của quá trình đông đặc bất thuận nghịch benzen lỏng chậm đông ở –5℃, biết
rẳng ở nhiệt độ này, nhiệt đông đặc của benzen là -2360 cal/mol , áp suất hơi bão hòa của benzen lỏng chậm đông là 19,8 và của bezen rắn là 17,1 mmHg
ĐS: -8,515 cal/mol.K
Bài 10: Tính công, nhiệt, ∆U và ∆H trong quá trình ngưng tụ đẳng nhiệt thuận nghịch 1 mol CH3OH(h) thành CH3OH(l) ở 64℃ Biết nhiệt bay hơi (∆Ho ) của metanol ở 64℃ là 35,3 kJ/mol
ĐS: ∆H = –35,3 kJ/mol ∆U = –32,5 kJ/mol Q = –35,3 kJ/mol A = –2,8 kJ/mol
Mức 2: Vận dụng thấp
Bài 1: 0,1 mol khí lí tưởng có Cv = 1,5R thực hiện một chu trình như hình vẽ Tính nhiệt Q, công A, biến thiên ∆U của từng giai đoạn và cả quá trình
Bài 2: Nhiệt cháy tiêu chuẩn ở 25℃ của cyclopropan là – 2091 kJ/mol Tính nhiệt
tạo thành của cyclopropan và ∆H của quá trình isome hóa cylopropan thành propen
ĐS: ∆Hs,298o (cyclopropan) = 53,1 kJ/mol ∆Hs,298 (pư)o = –32,7 kJ/mol
Bài 3: Nhiệt cháy chuẩn ở 25℃ của khí butan là – 2878 kJ/mol và nhiệt bay hơi của
butan lỏng ở nhiệt độ này là 21, kJ/mol Tính biến thiên entanpy và biến thiên nội
Trang 2năng của quá trình đốt cháy 1 mol butan lỏng
ĐS: ∆H = –2857kJ ∆U = –2867kJ
Bài 4: Tính toán ∆U298o , ∆H298o và ∆H348o của phản ứng hydro hóa etin thành eten Coi trong khoảng nhiệt độ này, nhiệt dung của các chất hầu như không đổi
ĐS: ∆H298o = –174,47 ∆U298o = –172,00 ∆H348o = –175,43 (kJ/mol)
Bài 5: Để xác định nhiệt hydrat của CaCl2 tạo thành CaCl2.6H2O: CaCl2(r) + 6H2O (l)= CaCl2.6H2O (r)
Ta không thể xác định giá trị nhiệt này vì 2 lý do: (1) phản ứng trong pha rắn rất chậm
Tuy nhiên, chúng ta có thể xác định nhiệt hòa tan CaCl2 (r) và CaCl2.6H2O trong một lượng dung môi vô cùng lớn tại 298K: CaCl2 (r) + aq = CaCl2 (aq) ∆H = –81,33 kJ/mol
CaCl2.6H2O (r) + aq = CaCl2 (aq)+ 6H2O (l) ∆H = 15,79 kJ/mol Tính nhiệt của quá trình hydrat hóa CaCl2 (r) tạo thành CaCl2.6H2O (r)
ĐS: –97,12 kJ/mol
Bài 6: Tính nhiệt bay hơi của nước ở 25℃ biết nhiệt hóa hơi của nước ở 100℃ là 2258J/g
ĐS: 2432J/g
Bài 7: Tính biến thiên entropy khi trộn 50g nước ở 80℃ vào 100g nước ở 10℃ trong một bình được cô lập với
môi trường bên ngoài Biết Cp,m (H2O, l) = 75,5 J/mol.K và coi như bình không bị nóng lên
ĐS: 3,49 (J/K)
Bài 8: Một khí đơn nguyên tử (lý tưởng) được đun nóng từ 300 -1000K và áp suất của quá trình thay đổi từ 1
atm đến 2 atm Tính biến thiên entropy của quá trình Biết trong khoảng nhiệt độ này Cp (khí) = R (R: hằng số khí)
ĐS: 19,26 J/mol.K
Bài 9: Nhiệt dung mol đẳng áp của một khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ như sau:
Cp (J/mol.K) = 20,17 + 0,4001T Tính nhiệt, công, biến thiên nội năng và biến thiên entanpy của 1 mol khí đó khi nhiệt độ của khí tăng từ 0℃ đến 100℃ ở: a) Áp suất không đổi
b) Thể tích không đổi
ĐS: ∆H = 14,9 kJ/mol ∆U = 14,1 kJ/mol
a) Q =14,9 kJ/mol A = 0,8 kJ/mol b) Q = 14,1 kJ/mol A = 0 kJ/mol
Bài 10: Một tủ lạnh có hiệu suất làm việc bằng 50% hiệu suất lý thuyết, có nhiệt độ bên trong là 0℃, được đặt
bên trong một căn phòng nhiệt độ 25℃ Tính năng lượng cần cho sự chuyển 1kg nước lỏng có nhiệt độ ban đầu là 0℃ thành nước đá Tính lượng nhiệt mà tủ lạnh nhường cho môi trường xung quanh trong quá trình hoạt động Cho nhiệt nóng chảy của nước đá bằng 334 J/g
ĐS: 395,2 kJ
Bài 11: Một bình kín 2 ngăn, ngăn thứ nhất có thể tích 0,1m3 chứa oxi, ngăn thứ hai có thể tích 0,4m3 chứa nitơ Hai ngăn đều ở cùng một điều kiện (17℃ và 1,013.105 N/m2) Tính biến thiên entropi khi hai khí khuyếch tán vào nhau
ĐS: -91,46 J/K
Bài 12: Biến thiên thế đẳng áp chuẩn của pư ở 25℃ H2 + Cl2 → 2HCl(k) bằng -190348,84J Xác định biến thiên thế đẳng áp tại 25℃ của pư trên biết áp suất của H2, Cl2, HCl lần lượt là 2; 1; 0,1 (atm)
ĐS: -200040,737J
Bài 13: Nhiệt dung của 1 mol CO có phương trình phụ thuộc T
Cp = 26,51 + 7,67.10-3T Tìm giá trị các đại lượng (∂H∂T)
P và (∂T∂S)
P tại T = 1903K ĐS: 41,11 J/K và 0,0216 J/K2
Mức 3: Vận dụng
Bài 1: Tính ∆Shệo , ∆SMTo của quá trình và nhận xét quá trình có tự xảy ra hay không?
Trang 3a) Đông đặc nước ở –5℃ b) Hóa hơi nước ở 95℃ ở 1atm
Biết ∆Cp của quá trình kết tinh và quá trình hóa hơi lần lượt là 37,3 J/K.mol và -41,9 J/K.mol
ĐS: a) ∆Shệo = –21,3 J/mol.K ∆SMTo = 21,7 J/mol.K
b) ∆Shệo = 108,4 J/mol.K ∆SMTo = 110,0 J/mol.K
Bài 2: Ở điều kiện 1atm và 298K, phản ứng Ag + 12Cl2 ⇌ AgCl tỏa ra 126445 J Nếu pư trên xảy ra trong pin điện thì cũng ở điều kiện đã cho về áp suất và nhiệt độ, hóa năng được chuyển thành điện năng và thực hiện một công điện bằng 109557,8J Chứng tỏ rằng trong cả hai trường hợp biến thiên nội năng là như nhau, còn nhiệt thì khác nhau
ĐS: ∆U = -125,206 kJ
Bài 3: Đối với pư xảy ra ở áp suất không đổi 2H2 + CO → CH3OH (k)
Biết nhiệt dung mol đẳng áp của các chất là một hàm của nhiệt độ:
Cp,H2= 27,28 + 3,26.10-3T + 0,502.105T-2 J/K
Cp,CO= 28,41 + 4,10.10-3T - 0,46.105T-2 J/K
Cp,H2= 15,28 + 105,210-3T - 3,104.10-5T2 J/K
a) Biểu thị ∆H của pư dưới dạng một hàm của nhiệt độ
b) Tính ∆H ở 500K đối với pư đã cho
ĐS: a) ∆H= -74,540 – 67,69T + 47,29.10-3T2 – 10,34.10-5T3 + 0,544.105T-1
c) ∆H500 = -97,75 J
Bài 4: Tính ∆S của pư: Cd + 2AgCl → CdCl2 + 2Ag diễn ra trong pin điện có E = 0,6753 V, 1atm và 298K
ĐS: -18,51 J/K
Bài 5: Chứng minh rằng đối với khí lí tưởng
a) (∂F
∂T)
P = -S -R
b) (∂F
∂T)
T = -V
Bài 6: Chứng minh rằng đối với chất bất kì
a) (∂U
∂V)
T = T (∂P
∂T)
V - P b) (∂H
∂P)
T = V - T (∂V
∂T)
P
Bảng số liệu nhiệt động ở 25℃ và 1 atm
Tài liệu do Lê Thu Thảo CTTN Hóa Dược K64 sưu tầm
Nhận mọi ý kiến đóng góp qua mail thao.lt190007@sis.hust.edu.vn hoặc fb cá nhân
https://www.facebook.com/profile.php?id=100005536336133