Kohtla-Järve 2016

Домашняя работа № 1
Газовые законы
Варианты домашней работы
Студент
143486 RDKR
143316 RDKR
143323 RDKR
144925 RDKR
143260 RDKR
143315 RDKR
143379 RDKR
143261 RDKR
141991 RDKR
143399 RDKR
143375 RDKR
113746 RDKR
111998 RDKR
112006 RDKR
096206 RDKR
№ варианта
Вариант 01
Вариант 02
Вариант 03
Вариант 04
Вариант 05
Вариант 06
Вариант 07
Вариант 08
Вариант 09
Вариант 10
Вариант 11
Вариант 12
Вариант 13
Вариант 14
Вариант 15
Вариант 16
Вариант 17
Вариант 18
Вариант 19
Вариант 20
Вариант 21
Срок сдачи 15 февраля 2016
Работу оформить на бумаге формата А4 в рукописной форме. У работы должен быть
титульный лист, оформленный на компьютере. Пример оформления титульного листа
найдете на следующей странице.
В работе обязательно должны быть приведены условия задач (распечатаны на отдельном
листе) и ссылки на использованные источники!
Работу можно положить в почтовый ящик преподавателя (находится в лабораторном корпусе
на первом этаже) или сдать преподавателю лично.
1
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Virumaa Kolledž
RAR0571 Füüsikaline keemia
Üliõpilase ees- ja perekonnanimi
Üliõpilaskood XXXXXXRDKR
Gaaside põhiseadused
Kodutöö nr 1
Variant XX
Õppejõud: lektor A. Zguro
Kohtla-Järve 2016
2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 01
Объем газа под давлением 15 МПа составляет 10 м3. Рассчитайте давление (в Па), при
котором газ при постоянной температуре займет объем 250 м3.
В баллоне объемом 0,5 м3 находится 2 кг водорода. Баллон выдерживает максимально
давление 9,8 МПа. Рассчитайте, при какой минимальной температуре баллон может
взорваться.
В закрытом сосуде вместимостью 5,6 л находится при 0оС смесь, состоящая из 2,2 г
диоксида углерода, 4 г кислорода и 1,2 г метана. Вычислите: а) объемный состав смеси
(в %); б) общее давление газовой смеси; в) парциальное давление каждого из газов.
Азот массой 2 г занимает объём 820 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
Определите среднюю квадратичную скорость движения молекул кислорода при 900оС.
Сколько л ацетилена, измеренного при 20оС и 765 мм рт. ст., можно получить из 20 г
карбида кальция, содержащего 10% примесей, если потери процесса составляют 20%?
Вариант 02
1. Объем газа под давлением 30 кПа составляет 1200 м3. Рассчитайте объем газа при
постоянной температуре и давлении 0,8 МПа.
2. Рассчитайте объем, занимаемый аммиаком массой 150 кг при давлении 226 МПа и
температуре 800оС.
3. Коксовый газ имеет следующий состав (в об. %): водород – 58,5; монооксид углерода
– 5,8; метан – 22,6; азот – 4,8; ацетилен – 0,3; диоксид углерода – 3,2; сероводород –
1,5; кислород – 0,8; этилен – 2,5.Общее давление газа 2,6 МПа. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов; б) среднюю молярную массу и плотность газа.
4. Кислород массой 3,5 г занимает объём 90 см3 при давлении 2,8 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
5. При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул
сероводорода достигнет 400 м/с?
6. При взаимодействии азота с раскаленным металлическим кальцием образуется нитрид
кальция Са3N2. Какой объем азота при 27оС и давлении 111900 Н/м2 вступит в
реакцию с 0,8000г кальция?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 03
Процесс в аппарате постоянного объема идет под давлением 180 кПа при 450 оС.
Рассчитайте давление в аппарате при температуре 250оС.
Рассчитайте массу ацетилена, занимающего объем 180 л при температуре 327 оС и
давлении 0,85 МПа.
В баллоне емкостью 20 л при 18оС находится смесь 28 г кислорода и 27 г азота.
Вычислите: а) объемный состав смеси (в %); б) общее давление газовой смеси; в)
парциальное давление каждого из газов.
Гелий массой 10 г занимает объём 100 см3 при давлении 100 МПа. Рассчитать
температуру газа, считая его а) идеальным; б) реальным.
При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул хлора будет
равна 1800 м/с?
Сколько м3 водорода при 25оС и давлении 0,957 бар образуется при взаимодействии
250 кг железа с водяным паром?
3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 04
В закрытом баллоне при 35 С давление газа 0,8 МПа. Допустимое давление 5 МПа.
Рассчитайте допустимую температуру.
В баллоне вместимостью 25 л находится при 15оС водород под давлением 810,4 кПа.
Вычислите массу водорода.
Газовая смесь состоит из 64 кг азота и 250 кг кислорода. Объем смеси 25 м3 и
температура 350оС. Вычислите: а) объемный состав смеси (в %); б) общее давление
газовой смеси; в) парциальное давление каждого из газов.
Углекислый газ количеством вещества 1 кмоль находится при температуре 100 оС.
Найти давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 1 м3.
Вычислите среднюю квадратичную скорость движения молекул бензола при 135оС.
Гидрокарбонат натрия получают при взаимодействии углекислого газа с влажным
карбонатом натрия. Сколько м3 диоксида углерода, измеренного при давлении 105000
Н/м2 и температуре 25оС, нужно взять, чтобы получить 10 кг гидрокарбоната натрия,
если потери процесса составляют 22%?
о
Вариант 05
1. Во сколько раз увеличится давление газа (при постоянном объеме), если его нагреть от
минус 50оС до 250оС?
2. В закрытом баллоне вместимостью 40 л находится 77 г СО2. Манометр,
присоединенный к баллону, показывает давление 106,6 кПа. Вычислите температуру
газа.
3. Баллон емкостью 7 л содержит 0,4 г водорода и 3,15 г азота при 0оС. Вычислите: а)
объемный состав смеси (в %); б) общее давление газовой смеси; в) парциальное
давление каждого из газов.
4. Углекислый газ количеством вещества 1 кмоль находится при температуре 100 оС.
Найти давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,05 м3.
5. Вычислите среднюю квадратичную скорость движения атомов серебра при 1200оС.
6. Из навески известняка 0,4410 г было получено 84 см3 углекислого газа при 17оС и
нормальном давлении. Определить процентное содержание СаСО3 в известняке.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 06
Объем газа при минус 17 С равен 15 м3. Рассчитайте, насколько возрастет объем газа,
если при постоянном давлении его нагреть до 339оС.
Рассчитайте объем, занимаемый этиленом массой 300 кг при давлении 102,34 МПа и
температуре 255оС.
Природный газ имеет следующий состав (в об. %): метан – 88,5; этан – 1,6; пропан –
1,8; бутан – 2,9; пентан – 0,5; азот – 1,8; диоксид углерода - 2,9. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов, если общее давление 3,5 МПа; б) среднюю
молярную массу и плотность газа.
В закрытом сосуде объёмом 0,5 м3 находится углекислый газ количеством вещества
0,6 кмоль при давлении 3МПа. Рассчитайте температуру газа, считая его а)
идеальным; б) реальным.
При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул этилена
равна 900 м/с?
Сколько литров водорода, измеренных при 20оС и нормальном давлении, получится
при взаимодействии 100 г цинка с серной кислотой?
о
4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 07
Какой объем займут при нормальных условиях 480 л газа, измеренные при 17 оС и 104
кПа?
Рассчитайте массу паров толуола в помещении объемом 50 м3 при температуре 20оС.
Давление паров толуола при этой температуре равно 2972 Н/м2.
Газовая смесь состоит из 350 кг азота и 60 кг водорода. Объем смеси 80 м3,
температура 800оС. Вычислите: а) объемный состав смеси (в %); б) общее давление
газовой смеси; в) парциальное давление каждого из газов.
Аргон количеством вещества 0,5 кмоль находится при температуре 20оС. Найти
давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,02 м3.
Определите среднюю квадратичную скорость движения молекул азота при 1800оС.
Сколько л ацетилена при 17оС и давлении 95940 Н/м2 можно получить из 2 кг карбида
кальция, если примеси посторонних веществ в карбиде составляют 20%?
Вариант 08
1. Объем газа при 7оС и 100 кПа равен 600 м3. Рассчитайте объем газа при минус 13оС и
80 кПа.
2. При каком давлении масса 1 л кислорода при 0оС составит 1 г?
3. В баллоне вместимостью 56 л содержится смесь, состоящая из 4 моль метана, 3 моль
водорода и 0,5 моль монооксида углерода. Рассчитайте: а) общее давление смеси газов
(в кПа); б) парциальное давление каждого газа (в Па); в) процентный состав по
объему; г) процентный состав по массе.
4. Водород массой 10 кг находится при температуре 25оС. Найти давление газа, считая
его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,4 м3.
5. Определите среднюю квадратичную скорость движения молекул диоксида углерода
при 0оС.
6. Сколько литров водорода, измеренных при 20оС и нормальном давлении, получится
при взаимодействии 100 г цинка с серной кислотой?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 09
При какой температуре давление газа, измеренное при 0оС, удвоится, если объем
останется неизменным?
Рассчитайте массу паров свинца, содержащихся в камере объемом 12 м3 при
температуре 1640оС. Давление паров свинца при этой температуре равно 8941 Н/м2.
Сухой конгаз, полученный конверсией природного газа, имеет следующий состав (в
об. %): монооксид углерода – 17,74; водород – 52,35; метан – 0,04; азот – 22,57;
диоксид углерода – 7,30. Вычислите: а) массу 1 м3 конгаза при температуре 827оС и
давлении 2,7 МПа; б) парциальное давление каждого компонента конгаза.
Азот массой 10 г занимает объём 1000 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
Определите среднюю квадратичную скорость движения молекул кислорода при
2500оС.
Какую навеску СаСО3 следует взять, чтобы получить 12,3 см3 двуокиси углерода при
18оС и давлении 98600 Н/м2?
5
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 10
В закрытом баллоне при температуре минус 3 оС находится газ. До какой температуры
был нагрет газ, если давление внутри баллона возросло на 20%?
До какой температуры должен быть нагрет азот, чтобы масса 1 л его составила 1 г?
Генераторный газ имеет следующий состав (в об. %): монооксид углерода – 20,0;
водород – 16,0; метан – 2,7; диоксид углерода -11,0; кислород – 0,6; азот – 49,7.
Вычислите: а) массу 1 м3 генераторного газа при температуре 600оС и нормальном
атмосферном давлении; б) парциальное давление каждого компонента газа.
Азот массой 2 г занимает объём 820 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
При какой температуре средняя квадратичная скорость движения атомов аргона
достигнет 300 м/с?
Какой объем водорода (л), измеренного при 745 мм рт. ст. и 20оС, нужно взять, чтобы
из оксида железа (II) получить 100 г восстановленного железа, если выход продукта
составляет 62%?
Вариант 11
1. Приведите к нормальным условиям газ, который при температуре минус 23оС и
давлении 97,3 кПа занимает объем 375 мл.
2. Рассчитайте объем, занимаемый метаном массой 250 кг при температуре 300 оС и
давлении 1,8 МПа.
3. В дефлегматор из бензольной колонны поступает в час в виде паров: бензола – 821 кг;
толуола – 236 кг; ксилола – 45 кг, сольвентов С6Н3(СН3)3 – 23 кг; поглотительного
масла – 1379 кг; водяных паров – 4702 кг. Вычислите: а) состав этих паров в объемных
процентах; б) парциальные давления каждого компонента смеси, если общее давление
равно 104000 Н/м2. Молярная масса поглотительного масла 170 г/моль.
4. Кислород массой 3,5 г занимает объём 90 см3 при давлении 2,8 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
5. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул кислорода при 20оС?
6. Какой объем водорода (л), измеренного при 25оС и 770 мм рт. ст., нужно взять для
восстановления 5 г оксида железа (III) до металлического железа, если потери
водорода в процессе составляют 35%?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 12
Приведите к нормальным условиям газ, который при температуре 37оС и давлении 104
кПа занимает объем 900 л.
Объем 1,724 г газа при 17оС и давлении 780 мм рт. ст. равен 624 см3. Рассчитайте
молярную массу газа.
Природный газ имеет следующий состав (в об. %): метан – 92,8; этан – 3,9; пропан –
1,1; бутан – 0,4; пентан – 0,1; азот – 1,6; диоксид углерода - 0,1. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов, если общее давление 2,9 МПа; б) среднюю
молярную массу и плотность газа.
Гелий массой 10 г занимает объём 100 см3 при давлении 100 МПа. Рассчитать
температуру газ, считая его а) идеальным; б) реальным.
При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул аммиака
равна 600 м/с?
При сжигании 3 г каменного угля получили 5,6 л диоксида углерода при 15оС и 765
мм рт. ст. Рассчитайте содержание углерода в каменном угле (в %).
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Вариант 13
Даны 0,5 м газа при температуре 37оС и давлении 405,2 кПа. При каком давлении
объем газа при 0оС станет равным 1 м3?
Объем хлор при н.у. а составляет 5 л. Вычислите объем и массу хлора при
температуре минус 10оС и давлении 870 мм рт. ст.
В конденсатор из дефлегматора в час поступает в виде паров: бензола – 821 кг;
толуола – 236 кг; ксилола – 45 кг; сольвентов С6Н3(СН3)3 – 23 кг; поглотительного
масла – 125 кг; водяных паров – 650 кг. Вычислите: а) состав этих паров в объемных
процентах; б) парциальные давления каждого компонента смеси, если общее давление
равно 101325 Н/м2. Молярная масса поглотительного масла 170 г/моль.
Углекислый газ количеством вещества 1 кмоль находится при температуре 100оС.
Найти давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 1 м3.
Вычислите среднюю квадратичную скорость движения молекул кислорода при минус
100оС.
Сколько см3 водорода, измеренного при 780 мм рт. ст. и 18оС, можно получить при
растворении 5 г магния в соляной кислоте?
3
Вариант 14
1. Приведите к нормальным условиям газ, который при температуре 82оС и давлении
86620 Н/м2 занимает объем 150 м3
2. В баллоне объемом 40 л находится 1 кг азота при температуре 20оС. Рассчитайте
давление газа.
3. В аудитории размером 6x8x5 м при 22оС и давлении 100 кПа находится воздух
составом (в об. %): азот – 78, 085; кислород - 20,949; аргон – 0,934; углекислый газ –
0,032. Вычислите: а) парциальное давление каждого газа; б) среднюю молярную массу
и плотность воздуха.
4. Углекислый газ количеством вещества 1 кмоль находится при температуре 100 оС.
Найти давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,05 м3.
5. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул воды при 127оС?
6. Сколько л кислорода при 25оС и 775 мм рт. ст. можно получить при нагревании 10 г
хлората калия KClO3 , если потери процесса составляют 5%?
Вариант 15
1. Приведите к нормальным условиям газ, который при температуре 127оС и давлении
10,13 кПа занимает объем 1080 л.
2. В баллоне объемом 40 л находится 1 кг азота при температуре 20оС. Рассчитайте
давление газа.
3. Смесь газов имеет следующий объемный состав: водород – 3%, диоксид углерода –
11%, монооксид углерода – 26%, азот – 60%. Вычислите: а) массу 80 м3 этой смеси при
температуре 15оС и нормальном атмосферном давлении; б) парциальное давление
каждого компонента газа.
4. В закрытом сосуде объёмом 0,5 м3 находится углекислый газ количеством вещества
0,6 кмоль при давлении 3МПа. Рассчитайте температуру газа, считая его а)
идеальным; б) реальным.
5. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул метана при 500оС?
6. Сколько л водорода, измеренных при давлении 745 мм. рт. ст. и температуре 20 оС,
можно получить из 15 л гидрида мышьяка AsH3, измеренных при 10оС и 770 мм рт.
ст.?
7
Вариант 16
1. В баллоне объемом 80 литров находится 10 кг диоксида углерода при температуре
18оС. Рассчитайте давление газа.
2. При нормальных условиях объем газа равен 82 м3. Какой объем займет это же
количество газа при температуре минус 15 оС и давлении 99280 Н/м2?
3. Смесь газов имеет следующий объемный состав: хлор – 67%, бром – 28%, кислород –
5%. Общее давление смеси 1,013·105Па. Вычислите: а) массу 1 м3 этой смеси при
температуре 100оС; б) парциальное давление каждого компонента газа.
4. Водород массой 10 кг находится при температуре 25 оС. Найти давление газа, считая
его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,4 м3.
5. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул кислорода при 100оС?
6. Уксусная кислота массой 120 г взаимодействует с карбонатом натрия, взятым в
избытке. Чему равно давление выделившегося диоксида углерода, если он занял объем
20,4 л при температуре 25оС?
Вариант 17
1. В баллоне объемом 0,5 м3 находится 2 кг водорода. Баллон выдерживает максимально
давление 9,8 МПа. Рассчитайте минимальную температуру, при которой баллон
взорвется.
2. В газгольдере объемом 1000 м3 содержится аммиак под давлением 106400 Н/м2 при
температуре 17оС. Рассчитайте массу аммиака.
3. Биогаз газ имеет следующий состав (в об. %): метан – 63,0; диоксид углерода -33,0;
сероводород – 2,0; водород – 1,0; аммиак – 1,0. Вычислите: а) массу 100 м3 биогаза
при температуре 35оС и нормальном атмосферном давлении; б) парциальное давление
каждого компонента газа.
4. Азот массой 10 г занимает объём 1000 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
5. При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул
сероводорода достигнет 300 м/с?
6. При взаимодействии азота с раскаленным металлическим кальцием образуется нитрид
кальция. Какой объем азота при температуре 27оС и давлении 111900 Н/м2 вступит в
реакцию с 0,8000 г кальция?
8
Вариант 18
1. Масса колбы ёмкостью 750 см3, наполненной кислородом при 25оС, равна 83,35 г.
Масса пустой колбы 82,11 г. Рассчитайте давление кислорода на стенки колбы.
2. Приведите к нормальным условиям газ, который при давлении 86620 Н/м2 и
температуре 82оС занимает объем 150 м3.
3. В баллоне вместимостью 40 л содержится смесь, состоящая из 3 моль азота, 1 моль
диоксида углерода и 0,3 моль кислорода. Рассчитайте: а) общее давление смеси газов
(в кПа); б) парциальное давление каждого газа (в Па); в) процентный состав по
объему; г) процентный состав по массе.
4. Азот массой 2 г занимает объём 820 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
5. Определите среднюю квадратичную скорость движения молекул диоксида углерода
при 200оС.
6. Какую навеску карбоната кальция следует взять, чтобы получить 12,3 см 3 диоксида
углерода при 18оС и давлении 98600 Н/м2?
Вариант 19
1. В закрытом баллоне при 35оС давление газа 0,7 МПа. Допустимое давление 5 МПа.
Рассчитайте допустимую температуру.
2. Рассчитайте объем, занимаемый этиленом массой 250 кг при давлении 102,34 МПа и
температуре 245оС.
3. Коксовый газ имеет следующий состав (в об. %): водород – 58,5; монооксид углерода
– 5,8; метан – 22,6; азот – 4,8; ацетилен – 0,3; диоксид углерода – 3,2; сероводород –
1,5; кислород – 0,8; этилен – 2,5.Общее давление газа 3,2 МПа. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов; б) среднюю молярную массу и плотность газа.
4. Углекислый газ количеством вещества 1 кмоль находится при температуре 100 оС.
Найти давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 1 м3.
5. Вычислите среднюю квадратичную скорость движения молекул гексана при 160оС.
6. Какую навеску СаСО3 следует взять, чтобы получить 12,3 см3 двуокиси углерода при
18оС и давлении 98600 Н/м2?
9
Вариант 20
1. В закрытом баллоне при 35оС давление газа 0,7 МПа. Допустимое давление 5 МПа.
Рассчитайте допустимую температуру.
2. Рассчитайте объем, занимаемый этиленом массой 250 кг при давлении 102,34 МПа и
температуре 245оС.
3. Коксовый газ имеет следующий состав (в об. %): водород – 58,5; монооксид углерода
– 5,8; метан – 22,6; азот – 4,8; ацетилен – 0,3; диоксид углерода – 3,2; сероводород –
1,5; кислород – 0,8; этилен – 2,5.Общее давление газа 3,2 МПа. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов; б) среднюю молярную массу и плотность газа.
4. Азот массой 2 г занимает объём 820 см3 при давлении 0,2 МПа. Рассчитайте
температуру газа. Газ рассматривать: а) как идеальный; б) как реальный.
5. Вычислите среднюю квадратичную скорость движения молекул гексана при 160оС.
6. Гидрокарбонат натрия получают при взаимодействии углекислого газа с влажным
карбонатом натрия. Сколько м3 диоксида углерода, измеренного при давлении 105000
Н/м2 и температуре 25оС, нужно взять, чтобы получить 7 кг гидрокарбоната натрия,
если потери процесса составляют 24%?
Вариант 21
1. Объем 1,724 г газа при 17оС и давлении 780 мм рт. ст. равен 624 см3. Рассчитайте
молярную массу газа.
2. Приведите к нормальным условиям газ, который при температуре минус 23 оС и
давлении 97,3 кПа занимает объем 375 мл.
3. Природный газ имеет следующий состав (в об. %): метан – 88,5; этан – 1,6; пропан –
1,8; бутан – 2,9; пентан – 0,5; азот – 1,8; диоксид углерода - 2,9. Рассчитайте: а)
парциальные давления компонентов, если общее давление 3,5 МПа; б) среднюю
молярную массу и плотность газа.
4. Аргон количеством вещества 0,5 кмоль находится при температуре 20оС. Найти
давление газа, считая его а) идеальным; б) реальным. Объём газа 0,02 м3.
5. При какой температуре средняя квадратичная скорость движения молекул
сероводорода достигнет 400 м/с?
6. Какую навеску СаСО3 следует взять, чтобы получить 12,3 см3 двуокиси углерода при
18оС и давлении 98600 Н/м2?
10