Здравствуйте, уважаемые читатели!
Первая статья в ретроспективном обзоре заданий ДВИ МГУ была посвящена задачам на вывод формулы орг. вва (https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/64a5134b8630864be1889ecc)
Вторая статья той же тематики касается задач по термодинамике. Последний раз они встречались в 2020 году.
Итак, задача на термодинамику -ДВИ , 2020 год.
Решение
Пояснения к задаче: для решения необходимы знание стандартного алгоритма решения задач на смеси с помощью составления системы уравнений и навыки решения задач на закон Гесса.
Задача на термодинамику -ДВИ, 2019 год.
Решение
1. Найдем количество теплоты, выделившееся при сгорании 3,495 г лейцина:
а) Найдем общую теплоемкость калориметра с водой:
n(H2O)=2561/18=142,278 моль
Своды= 142,278 моль*75,31Дж/моль*К= 10714,94 Дж/К
Собщ=Скалориметра+ С воды= 1555Дж/К+10714,94 Дж/К=
=12269,94 Дж/К=12, 27кДж/К
б) Q=Собщ*(Т2-Т1)=12,27*(27,99-20,21)=95,46 кДж
2. Найдем теплоту сгорания лейцина (кДж/моль):
а) n(лейцина)=3,495/131=0,02668 моль
б) Q сгор лейцина= Q/n(лейцина)=95,46/0,02668=3578 кДж/моль
3. Найдем теплоту образования лейцина:
а) составим термохимическое уравнение сгорания 1 моля лейцина:
С6Н13NO2+8,25 O2=6CO2+0,5N2+6,5H2O+3578 кДж/моль
б) Согласно закону Гесса:
3578=6Qобр(СО2)+6,5Qобр(Н2О)-Qобр(С6Н13NO2) или:
3578=6*393,5+6,5*285,8-Qобр(С6Н13NO2), откуда
Qобр(С6Н13NO2)=640,7 кДж/моль
Пояснения к задаче: для решения необходимо умение находить количество тепла, затраченное на нагрев калориметра с водой, и навыки решения задач на закон Гесса.
Задача на термодинамику -ДВИ, 2017 год.
Решение
1.Найдем тепловой эффект реакции восстановления меди из оксида:
а) уравнения реакций
CuO+C=Cu+CO -Q1 кДж/моль(1)
O2+C=CO2+393,5 кДж/моль (2)
б)n1(Cu)=128/64=2моль, n1+2(C )=27,14/12=2,262 моль,
n1 (C )=2моль, n 2(C )=0,262 моль
в)Найдем Q2=393,5*0,262=103,1 кДж
г) На восстановление 2 моль Cu затрачено 103, 1 кДж ,
На восстановление 1 моль Cu затрачено Q1 кДж/моль,
откуда Q1=103,1/2=51,55 кДж/моль,
2. Найдем теплоту образования CuO:
а) термохимическое уравнение:
CuO+C=Cu+CO -51,55кДж/моль(3)
б) согласно закону Гесса:
-51,55=Qобр(СO)-Qобр(CuO)=110,5-Qобр(CuO)
откуда Qобр(CuO)=162,05 кДж/моль
Пояснения к задаче: в задаче есть 2"подводных" камня, невнимание к которым может привести к ошибкам в решении. Во-первых, необходимо учесть разнонаправленность тепловых эффектов реакций. Восстановление меди - реакция эндотермическая, горение углерода - экзотермическая. Во-вторых, следует обратить внимание на то, что тепло выделяется только при сгорании части углерода, невостребованной в первой реакции.
Задача на термодинамику -ДВИ, 2016 год.
Решение
1. Характеристика реакции:
а) уравнение:
0,5H2+0,5Br2=HBr+Qобр( HBr), кДж/моль
б) n(H2)=16/2=8 моль, n(Br2)=480/160=3 моль (недостаток)
в) n(HBr)=2n(Br2)=6 моль
2. Найдем Qобр( HBr), кДж/моль:
При получении 6 моль HBr выделилось 217,8 кДж ,
При получении 1 моль HBr выделилось Qобр( HBr) кДж/моль,
Qобр( HBr) =217,8/6=36,3кДж/моль.
Пояснения к задаче: усложнение на избыток-недостаток в первой части задачи и простой расчет с использованием пропорции во второй части. Необходимо знание определения, что такое теплота образования : это тепловой эффект образования 1 моля вещества из простых веществ при соответствующих условиях
Задача на термодинамику -ДВИ, 2013 год.
Решение
1. Найдем состав смеси:
пусть n(Al)=n(I2)=n(AlI3)=x моль, тогда:
27х+254х+408 х=20,67 г, откуда х=0,03 моль
I2- в недостатке
2. Характеристика реакции:
а) термохимическое уравнение протекающей реакции:
Al+1,5I2=AlI3+302,9 кДж/моль (1)
б) n1(I2)=0,03 моль, n1(Al)= 0,02 моль
n1(AlI3)=0,02 моль
в) найдем количество тепла, выделившееся в реакции:
Q=302,9*0,02=6,058 кДж
3. Найдем состав смеси после прокаливания:
n(AlI3)=0,03+0,02=0,05 моль
n(Al)=0,03-0,02=0,01 моль
мольная доля (Al)=0,01/(0,01+0,05)=0,167=16,7%
мольная доля (AlI3)=100-16,7=83,4%
Пояснения к задаче: похожа по структуре на задачу ДВИ-2016.
Заранее благодарна за конструктивные замечания и дополнения.
Всего доброго!