Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
TRUNG TÂM THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ HÓA
TÀI LIỆU ÔN TẬP THI TỐT NGHIỆP
MÔN HÓA LÝ
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
LỜI NÓI ĐẦU
Cuốn bài tập Hóa lý do tổ đại cương biên soạn nhằm giúp cho sinh viên Khoa
công nghệ Hóa học ôn tập tốt để chuẩn bị cho kỹ thi tốt nghiệp ra trường của sinh viên
Cao đẳng và Trung cấp hàng năm.
Các bài tập được biên soạn theo hai phần Hóa Lý 1 và 2. Các em sinh viên cần
chú ý giải đầy đủ các dạng bài tập và bài tập trong mỗi chương. Đề thi tốt nghiệp môn
Hóa lý gồm có 2 phần, thời gian làm bài 180 phút:
Phần 1: Trắc nghiệm các kiến thức của môn học.
Phần 2: Vận dụng kiến thức vào việc áp dụng kiến thức để giải các bài tập.
Đề thi ở phần 2 gồm 4 - 5 bài (dự kiến) gồm ở các chương của Hóa lý I và II.
Trong lần đầu biên soạn, không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự
đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để hoàn chỉnh cho lần biên
soạn tới. Tổ bộ môn Đại cương chân thành cảm ơn sự đóng góp của quí thầy cô đã biên
soạn và hiệu chỉnh để có được tài liệu ôn tập cho các em sinh viên kịp thời ôn thi tốt
nghiệp.
BỘ MÔN ĐẠI CƯƠNG
2
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................2
MỤC LỤC.........................................................................................................................3
HỌC PHẦN HÓA LÝ I.....................................................................................................4
CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ
NHIỆT HOÁ HỌC.........................................................................................................4
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG HÓA HỌC.......................................................................11
CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG PHA.................................................................................15
CHƯƠNG 5: DUNG DỊCH.........................................................................................17
HỌC PHẦN II HÓA LÝ 2..............................................................................................19
CHƯƠNG 1: ĐIỆN HÓA HỌC..................................................................................19
CHƯƠNG 2: ĐỘNG HÓA HỌC................................................................................24
NGÂN HÀNG CÂU HỎI MÔN HỌC HÓA LÝ..........................................................30
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM BỔ SUNG.....................................................................59
3
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
HỌC PHẦN HÓA LÝ I
CHƯƠNG 1: NGUYÊN LÝ THỨ NHẤT CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ NHIỆT HOÁ HỌC
Bài 1. Một lượng 0,85 mol khí lý tưởng ở 300 oK dưới áp suất 15 atm, được dãn nở
đẳng nhiệt tới áp suất 1 atm. Tính công thực hiện trong các trường hợp sau:
a.
Trong chân không
b.
Trong áp suất ngoài không đổi bằng 1 atm.
c.
Và một cách thuận nghịch nhiệt động.
ĐS: 0, -1980J, -5741J
Bài 2. Tính biến thiên nội năng khi làm bay hơi 10g nước ở 20 oC. Chấp nhận hơi nước
như là khí lý tưởng và bỏ qua thể tích nước lỏng. Nhiệt bay hơi của nước ở 20 oC bằng
2451,824 J/g.
ĐS: 23165 J
Bài 3. Cho 450g hơi nước ngưng tụ ở 100oC dưới áp suất không đổi 1 atm. Nhiệt hóa
hơi của nước ở nhiệt độ này bằng 539 Cal/g. Tính A, Q và ΔU của quá trình.
ĐS: - 18519, -242550, -224021 cal
Bài 4. Nhiệt hòa tan của BaCl 2 trong nước bằng 8652,6 J. Nhiệt hydrat của BaCl 2 để
tạo ra BaCl2.2H2O bằng - 29134,6 J. Xác định nhiệt hòa tan của BaCl2.2H2O.
ĐS: 20482 J
Bài 5. Đối với phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi:
2H2 + CO → CH3OH (k)
nhiệt sinh chuẩn ở 298oK của CO và CH3OH bằng -110,5 và -201,2 KJ/mol. 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 + 4,1.10-3T - 0,46.105T-2
J/K
Cp,CH3OH = 15,28 + 105,2.10-3T + 3,104.105T-2
J/K
Tính ΔHo của phản ứng ở 298 và 5000K ?
ĐS:-96403J
4
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
Bài 6. Đối với phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi:
2H2 + CO → CH3OH (k)
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 + 4,1.10-3T - 0,46.105T-2
J/K
Cp,CH3OH = 15,28 + 105,2.10-3T + 3,104.105T-2
J/K
Và ΔHo của phản ứng bằng -74540 J. Tính ΔH của phản ứng ở 500oK.
ĐS: -97750 J
Bài 7. 100g khí CO2 (được xem như là khí lý tưởng) ở 0oC và 1,013.105 Pa. Xác định
Q, A, ΔU, ΔH trong các quá trình sau. Biết nhiệt dung đẳng áp Cp = 7 cal/ mol.K.
a.
Dãn nở đẳng nhiệt tới thể tích 0,2 m3;
b.
Dãn đẳng áp tới 0,2 m3;
c.
Đun nóng đẳng tích tới khi áp suất bằng 2,026.105 Pa;
ĐS: a: Q=A=7,049 kJ; ΔU=ΔH=0
b: Q= 53,2 kJ; A= - 15,116 kJ; ΔU= 38,084 kJ
c: Q=ΔU=13,046 kJ; A=0; ΔH=23,1 kJ.
Bài 8. Xác định biến thiên nội năng khi làm bay hơi 20g etanol tới nhiệt độ sôi nếu
nhiệt bay hơi riêng của etanol bằng 857,7 J/g; thể tích hơi tại nhiệt độ sôi bằng 607
cm3/g (bỏ qua thể tích pha lỏng).
ĐS: 1231 kJ
Bài 9. Tính ΔH và ΔU cho các quá trình sau đây:
a.
Một mol nước đông đặc ở 0oC và 1 atm;
b.
Một mol nước sôi ở 100oC và 1 atm.
Biết rằng nhiệt đông đặc và nhiệt bay hơi của 1 mol nước bằng -6,01 kJ và 40,79 kJ;
thể tích mol của nước đá và nước lỏng bằng 0,0195 và 0,0180 l. Chấp nhận hơi nước là
khí lý tưởng.
ĐS: a. ΔH = ΔU = -6,01 kJ; b. ΔU = 37,7 kJ ΔH = 40,79 kJ
Bài 10. Nhiệt tạo thành của nước lỏng và của CO 2 bằng -285,8 và -393,5 kJ/mol ở
25oC, 1 atm. Cũng ở điều kiện này, nhiệt đốt cháy của CH 4 bằng -890,3 kJ/mol. Tính
nhiệt hình thành của CH4 từ các nguyên tố ở điều kiện đẳng áp và đẳng tích.
ĐS: -74,8 kJ/mol; - 72,32 kJ/mol
Bài 11. Tính nhiệt hình thành chuẩn của CS2 lỏng dựa vào các dữ liệu sau:
5
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
S (mon) + O2 = SO2
ΔH= -296,9 kJ
CS2 (l) + 3O2 = CO2 + 2SO2
ΔH= -1109 kJ
C (grap) + O2 = CO2
ΔH= -393,5 kJ
ĐS: 121,7 kJ/mol
Bài 12.Trên cơ sở các dữ liệu sau, hãy tính nhiệt hình thành của Al 2Cl6 ® khan:
2Al + 6HCl.aq = Al2Cl6.aq + 3H2 ΔHo298= -1003,2 kJ
H2 + Cl2 = 2HCl (k)
ΔHo298= -184,1 kJ
HCl (k) + aq = HCl.aq
ΔHo298= -72,45 kJ
Al2Cl6 ® +aq = Al2Cl6.aq
ΔHo298= -643,1 kJ
ĐS: 1347,1 kJ
Bài 13. Tính nhiệt phản ứng:
H2 (k) + S ® + 2O2 (k) + 5H2O (l) = H2SO4.5H2O (dd)
Biết nhiệt sinh của H2SO4 (l) là -193,75 Kcal/mol, nhiệt hòa tan H 2SO4 (l) với 5 mol
nước là -13,6 Kcal.
ĐS: -207,35 Kcal.
Bài 14. Tính nhiệt cháy của CO ở 100oC theo 2 cách:
a.
Xem nhiệt dung phụ thuộc nhiệt độ. Cp = 27,5 + 4.10-3T (cal/mol.K)
b.
Xem Cp = Cp,298 = 7,35 trong khoảng từ 25 đến 100 oC không phụ thuộc nhiệt
độ.
Bài 15. Tính Q, A, U của quá trình nén đẳng nhiệt, thuận nghịch 3 mol khí He từ
1atm đến 5 atm ở 400oK.
ĐS: A= 1,61.104 J; Q= 1,61.104 J
Bài 16. So sánh sự khác nhau giữa H và U đối với các biến đổI vật lý sau:
a.
1mol nước đá 1mol nước đá ở 273oK và 1 atm.
b.
1mol nước đá 1 mol hơi nước ở 373 oK và 1 atm. Cho biết ở 273 oK, thể tích
mol của nước đá và nước lỏng bằng 0,0196 l/mol và 0,0180 l/mol và ở
373oK thể tích mol của nước lỏng và hơi nước tương ứng bằng 0,0188 l/mol
và 30,61 l/mol.
ĐS: a. H – U = -0,16 J/mol; b. H – U = 3100 J/mol
o
Hht
127 KJ / mol
. bu tan
Bài 17: Chiếc bât lửa gas
chứa butan lỏng có . Xác định nhiệt tỏa ra khi 1g butan lỏng trong bật lửa bị đốt cháy.
Giả sử rằng sản phẩm cháy là CO2 (k) và H2O(h)
ĐS: - 45,7 KJ
6
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
Bài 18: Một khí lý tưởng nào đó có nhiệt dung mol đẳng tích ở mọi nhiệt độ có
Cv=2,5R, (R: hằng số khí). Tính Q, A, U, H khi một mol khí này thực hiện các quá
trình sau đây:
a.
Giãn nở thuận nghịch đẳng áp ở áp suất 1atm từ 20 dm 3 đến 40 dm3.
b. Biến đổi thuận nghịch đẳng tích từ trạng thái (1 atm; 40 dm 3) đến (0,5 atm;
40 dm3).
c. Nén thuận nghịch đẳng nhiệt từ 0,5 atm đến 1 atm.
ĐS: a. Q= 7,09 Kj; U = 5,06 K
b. A= 0; Q= -5,07 KJ; U= -5,07 KJ; H= 7,09 KJ/mol
7
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
CHƯƠNG 2: CHIỀU VÀ DIỄN BIẾN CỦA QUÁ TRÌNH
Bài 1: Tính biến thiên Entropy khi đun nóng thuận nghịch 16 kg O 2 từ 273oK đến
373oK trong các điều kiện sau:
a.
Đẳng áp
b.
Đẳng tích
Coi O2 là khí lý tưởng và nhiệt dung mol Cv = 3R/2.
ĐS: 775 cal/K; 465 cal/K.
Bài 2. Tính biến thiên Entropy của quá trình đun nóng đẳng áp 1 mol KBr từ 298 đến
500oK, biết rằng trong khoảng nhiệt độ đó:
Cp(KBr) = 11,56 + 3,32.10-3T Cal/mol
ĐS: 6,65 Cal/mol.K
Bài 3. Tính biến thiên Entropy của quá trình đông đặc (BTN) Benzen lỏng chậm đông
ở -5oC, biết rằng ở nhiệt độ 5oC nhiệt đông đặc của benzen là -2360 cal/mol, biết nhiệt
dung của benzen lỏng và của benzen rắn lần lượt là 30,3 và 29,3 cal/mol.K.
ĐS: -8,48 cal/mol.K
Bài 4. Tính biến thiên Entropy của quá trình đun nóng 2 mol Nitơ (được xem là lý
tưởng) từ 300K đến 600K dưới áp suất khí quyển trong 2 trường hợp:
a.
Đẳng áp
b.
Đẳng tích
Biết rằng nhiệt dung Cp của Nitơ trong khoảng nhiệt độ 300 - 600K được cho bằng
phương trình:
Cp = 27 + 6.10-3T
(J/mol.K)
ĐS: 41 J/K; 29,5 J/K
Bài 5. Xác định nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt và biến thiên Entropy khi trộn 1g nước đá
ở 0oC với 10g nước ở 100oC. Cho biết nhiệt nóng chảy của đá bằng 334,4 J/g và nhiệt
dung của nước bằng 4,18 J/g.K.
ĐS: 83,64oC; 0,465 J/K.
8
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
Bài 7. Tính biến thiên entopi của quá trình trộn 10g nước đá ở 0 oC với 50g nước lỏng ở
40oC trong hệ cô lập. Cho biết nhiệt nóng chảy của nước đá bằng 334,4 J/g, nhiệt dung
riêng của nước lỏng bằng 4,18 J/kg.
Bài 8. Tính ΔS của quá trình nén đẳng nhiệt thuận nghịch:
a.
1 mol oxy từ P1 = 0.001atm đến P2 = 0.01atm.
b.
1 mol methal từ P1 = 0.1 atm đến P2 = 1 atm.
Trong hai trường hợp trên khí được xem là lý tưởng.
Bài 9. Xác định biến thiên entropi trong sự chuyển 2g nước thành hơi tại áp suất
1,013.105 N/m2 và nhiệt độ biến thiên từ 0 oC đến 150oC, biết nhiệt bay hơi của nước là
2,255 kJ/g và nhiệt dung của hơi nước C p,h = 30,13 + 11,3 . 10-3 T J/mol.K, nhiệt dung
của nước lỏng Cp,l = 75, 30 J/mol K.
ĐS: 15,18 (J/K)
Bài 10. Một bình kín hai ngăn, ngăn thứ nhất có thể tích 0,1 m 3 chứa oxi, ngăn thứ hai
có thể tích 0.4 m3 chứa Nitơ. Hai ngăn đều ở cùng một điều kiện về nhiệt độ 17 oC và áp
suất 1,013.105 N/m2. Tính biến thiên entropi khi hai khí khuếch tán vào nhau.
ĐS: 20,78 (cal/K)
Bài 11 : Tính So của phản ứng: 4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3. Biết So298 của Fe, O2 và Fe2O3
tương ứng bằng 27, 3; 205 và 87,4 J/Kmol.
ΔS op.u 549,4 J/K
ĐS:
Bài 12: Hãy dự đoán dấu của S trong các phản ứng sau:
a.
CaCO3 = CaO + CO2
b.
NH3 + HCl(k) = NH4Cl(r)
c.
BaO + CO2(k) = BaCO3(r)
ĐS: a. S > 0; b. S < 0; c. S<0
Bài 13: Tính khi tạo thành 1 mol nước
G
o
298
lỏng biết các giá trị entropi tiêu chuẩn
của H2, O2 và H2O lần lượt bằng 130; 684; và 69,91 J/Kmol và H o tạo thành nước
lỏng ở 25 0C là – 285,83 KJ/mol.
ĐS:
KJ
9
= G 298 -237,154
o
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
G
H
S 298
298 hủy nhiệt CaCO3 biết:
Bài 14:Tính , , đối với phản ứng phân
o
o
So (J/molK)
H
o
h. t
CaCO3
CaO
CO2
92,9
38,1
213,7
-635,10
-393,50
( KJ / mol ) -1206,90
G
H
S 298
298 KJ; = 130,90 KJ
ĐS: = 158,9 J/K; = 178,30
o
o
Bài 15: Đối với phản ứng: CO(k) + H 2O(k) = CO2(k)+ H2(K). Cho biết những giá trị
biến thiên entanpi và biến thiên entropi tiêu chuẩn ở 300oK và 1200oK như sau:
oo
H
H1200
41
32,16
,93 KJ
KJ//mol
mol
300
o o
S
S
29
42,60
,40K
KJ
J/o K
1200
300
Hỏi phản ứng tự diễn biến xảy ra theo chiều nào ở 300oK và 1200oK.
o
G o300 28,44 KJ; G1200
2.590 J
ĐS:
Bài 16: Tính U, H và S đối với quá trình chuyển 1 mol H 2O lỏng ở 25o và 1 atm
thành 1 mol hơi nước ở 100oC, 1 atm. Biết Cp(H2O) = 75,24 J/mol.K và nhiệt hóa hơi
đối với 1 mol nước bằng 40.629,6 J/mol.
ĐS: H = 46.272,6 J/mol; S = 112,95J/K; U = 43171 J/mol
Bài 17: Tính năng lượng tự do hình thành chuẩn của 1 mol H2O lỏng:
H2 + ½ O2= H2O (l).
ooo
S
S
SH
130
205
69
,,68
830
,91
4 JJ//molK
molK
molK Biết , , . Nhiệt hình thành tiêu
HO
22O
2 (l)
chuẩn ở 25oC của 1 mol
H2O(l) bằng –285,830 KJ/mol.
ĐS : -237,129 KJ/mol
Bài 18: Tính của phản ứng: CH 4 (k)+
HG
oo
h.373
t .298
H2O(k) =CO(k) + 3H2(k). Biết nhiệt hình thành chuẩn của CH4, H2O(k) và CO(k) lần
lượt là –74,8; -241,8; -110,5 KJ/mol. Entropi tiêu chuẩn của CH 4(k), H2O(k) và CO(k)
là 186,2; 188,7 và 197,6 J/molK. (Trong tính toán giả sử Ho và So không phụ thuộc
T).
10
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
a.
Từ giá trị Go tìm được có thể kết luận gì về khả năng tự diễn biến của phản
ứng ở 373oK.
b.
Tại nhiệt độ nào thì phản ứng đã cho xảy ra ở 1atm.
ÐS: a. Go= 1,26.105J/mol; b. T> 961K
11
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG HÓA HỌC
Bài 1: Hằng số cân bằng của phản ứng:
CO + H2O = CO2 + H2
ở 800oK là 4,12.
a.
Tính HSCB ở 1000oK của phản ứng trên
b.
Đun hỗn hợp chứa 20% CO, 80% H2O, (% khối lượng) đến 800oK. Xác định
thành phần của hổn hợp cân bằng và lượng hydro sinh ra nếu dùng 1 kg
nước.
ĐS: a.Tra sổ tay hóa lý Tính Ho298 , tính Kcb;
b. 1,23%CO, 67%H2O; 29,5% CO2 ;1,34% H2 ; 17,1g H2
Bài 2: Ở 200oC HSCB Kp của phản ứng dehydro hóa rượu Isopropylic trong pha khí
CH3CHOHCH3
(k)
H3CCOCH3 (k) + H2
bằng 6,92.104 Pa. Tính độ phân ly của rượu này ở 200oC và dưới áp suất 9,7 104Pa. Khi
tính chấp nhận hỗn hợp khí tuân theo định luật khí lý tưởng.
ĐS: = 0,65
Bài 3: Đun nóng tới 445oC một bình kín chứa 8 mol I 2 và 5,3 mol H2 thì tạo ra 9,5 mol
HI lúc cân bằng. Xác định lượng HI thu được khi xuất phát từ 8 mol I2 và 3 mol H2.
ĐS: 5,75 Mol HI
Bài 4: Tại 50oC và dưới áp suất 0,344 atm độ phân ly của N 2O4 thành NO2 bằng 63%.
Xác định KP và KC.
ĐS: Kp = 0,867; KC= 0,034
Bài 5: Ở 63oC HSCB KP của phản ứng
N2 O4
2NO2
bằng 1,27. Xác định thành phần hỗn hợp cân bằng khi:
a.
Áp suất chung bằng 1atm.
b.
Áp suất chung bằng 10 atm.
ĐS: a. 65,8% NO2; 34,2% N2O4;
b. 29,8% NO2; 70,2% N2O4.
Bài 6: HSCB của phản ứng PCl3 (k) + Cl2 (k) = PCl5 (k) ở 500oK là KP= 3 atm-1
12
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
a.
Tính độ phân ly của PCl5 ở 1atm và 8 atm
b.
Ở áp suất nào, độ phân ly là 10%
c.
Phải thêm bao nhiêu mol Cl2 và 1mol PCl5 để độ phân ly của PCl5 ở 8 atm
là 10%
ĐS:a. = 0.5; = 0,2; b. 33 atm; c. 0,5 mol.
Bài 7: Đun 746g I2 với 16,2g H2 trong một bình kín có thể tích 1000 lit đến 420 oC thì
cân bằng thu được 721g HI. Nếu thêm vào hỗn hợp đầu 1000g I 2 và 5g H2 thì lượng HI
tạo thành là bao nhiêu?
ĐS: 1582 g
Bài 8: Có thể điều chế Cl2 bằng phản ứng
4HCl (k) + O2 = 2H2O (h) + 2Cl2
Xác định HSCB KP của phản ứng ở 386oC, biết rằng ở nhiệt độ đó và áp suất 1 atm, khi cho một mol HCl tác dụng với 0,48 mol O2 thì khi cân bằng
sẽ được 0,402 mol Cl2.
ĐS: Kp = 81,2 atm-1
Bài 9: Xác định HSCB Kp của phản ứng sau ở 700oK
SO2 + ½ O2 = SO3
Biết rằng ở 500oK, Kp = 2,138 . 105 atm -1/2 và hiệu ứng nhiệt trong khoảng nhiệt độ 500
700 oK; H = -23400 cal.
ĐS: 2,6.10+2 atm-1/2
Bài 10: Cho Fe dư tác dụng với hơi nước theo phản ứng
3Fe + 4H2O(h) = Fe3O4(r) + 4H2
Ở 200oC nếu áp suất ban đầu của hơi nước là 1,315 atm, thì khi cân bằng áp suất
phần của hydro là 1,255 atm. Xác định lượng hydro tạo thành khi cho hơi nước ở 3atm
vào bình 2 lit chứa sắt dư ở nhiệt độ đó.
ĐS: 0,295 g
Bài 11: Áp suất tổng cộng do phản ứng nhiệt phân
2FeSO4 (r) = Fe2O3 + SO2 + SO3
ở nhiệt độ 929 oK là 0,9 atm.
a.
Tính HSCB KP ở 929oK của phản ứng
b.
Tính áp suất tổng cộng khi cân bằng nếu cho dư FeSO 4 vào bình có SO2 với
áp suất đầu là 0,6 atm ở 929oK.
ĐS: a. 0,2025 atm2; b. 1,08 atm.
Bài 12 : Tính HSCB KP ở 25oC đối với phản ứng
CO + 2H2 = CH3OH (k)
13
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
biết rằng năng lượng tự do chuẩn Go đối với phản ứng
CO + 2H2 = CH3OH (l)
bằng -29,1 kJ/mol và áp suất hơi của metanol ở 25oC bằng 16200 Pa.
ĐS: 2,02.10+3 atm-2
Bài 13: HSCB ở 1000oK của phản ứng
2H2O = 2H2 + O2
là KP = 7,76.10-21 atm. Áp suất phân ly của FeO ở nhiệt độ đó là 3,1 . 10 -18 atm. Hãy
xác định HSCB KP 1000oK của phản ứng
FeO(r) + H2 = Fe(r) + H2O (h)
ĐS: KP = 0,725
Bài 14: HSCB KP ở 25oC và 50oC của phản ứng
CuSO4 . 3H2O (r) = CuSO4 (r) + 3H2O (h)
Tương ứng là 10-6 và 10-4 atm3
a.
Tính nhiệt phản ứng trong khoảng nhiệt độ trên
b.
Tính lượng hơi nước tối thiểu phải thêm vào bình 2 lit ở 25 oC để chuyển
hoàn toàn 0,01 mol CuSO4 thành CuSO4 . 3H2O.
ĐS: a. 35,231 Kcal; b. 3,08.10-2 mol.
Bài 15: Cho khí COF2 qua xúc tác ở 1000oC sẽ xảy ra phản ứng
2COF2 (k) = CO2 + CF4 (k)
Làm lạnh nhanh hỗn hợp cân bằng rồi cho qua dung dịch Ba(OH) 2 để hấp thu COF2 và
CO2 thì cứ 500 ml hổn hợp cân bằng sẽ còn lại 200ml không bị hấp thu.
a.
Tính HSCB KP của phản ứng
b.
Biết KP tăng 1% khi tăng 1oC ở lân cận 1000oC, tính Ho, So và G của
phản ứng ở 1000oC.
ĐS: a. Kp = 4;
b. Ho = 32,04 Kcal; So = 27,92 cal.K-1;G= -3,509 Kcal
Bài 16: Ở 1000oK hằng số cân bằng của phản ứng:
SO3
2 SO2 + O2
Có hằng số cân bằng 3,5
atm-1. Tính áp suất riêng lúc cân bằng của SO 2 và SO3 nếu áp suất chung của hệ bằng 1
atm và áp suất cân bằng của O2 0,1 atm.
ĐS: ,
14
PSO
0,15
75 atm
SO32
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
Bài 17 : Tính Go và hằng số cân bằng K của phản ứng sau:
NO + O3 = NO2 + O2 . Cho biết các dữ kiện sau:
NO2
G
o
h. t .298
(KJ / mol )51,79
Hho. t.298 (KJ / mol )33,81
ΔS oh.t.298 (J/mol)
240,35
O2
NO
O3
0
86,52
163,02
0
90,25
142,12
240,82
210,25
237,42
ĐS: Kp= 5.1034
Bài 18: Ở 25oC phản ứng: NO + ½O2 = NO2 . Có Go = -34,82KJ và Ho = -56,34 KJ.
Xác định hằng số cân bằng của phản ứng ở 298oK và 598oK.
ĐS: Kp= 1,3.106 ở 298oK và Kp= 12 ở 598oK
Bài 19: Ở 25oC và áp suất là 0,334 atm, độ phân lý của N 2O4(k) thành NO2 bằng 63%.
Xác định Kp, KC, Kx.
ĐS: Kp= 0,867 atm; Kc= 0,034; Kx =
2,52
Bài 20: Ở nhiệt độ T và áp suất P xác định, một hỗn hợp khí cân bằng gồm 3 mol N 2, 1
mol H2 và 1 mol NH3.
a.
Xác định hằng số cân bằng Kx của phản ứng.
b.
Cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nào, khi thêm 0,1 mol N 2 vào hỗn hợp
phản ứng ở T,P = const.
ĐS: a. Kx= 8,33; b. Kx = 8,39
15
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG PHA
Bài 1: Tính nhiệt nóng chảy của 1 mol diphenylamin nếu 1kg diphenylamin nóng chảy
làm tăng thể tích lên 9,58.10-5 m3 cho biết dT/dP = 2,67.10-7 Km2/N; nhiệt nóng chảy
của diphenylamin là 54oC, khối lượng mol của chất này là 169.
ĐS: H= 19,84.103 J/mol.
Bài 2: Xác định nhiệt độ bay hơi của H2O ở 2 atm nếu 100oC nhiệt bay hơi của nước
bằng 2254,757 J/g.
ĐS: 401,5oK
Bài 3: Xác định nhiệt độ sôi của benzoatetyl C 9H10O2 ở P= 200mmHg biết rằng nhiệt
độ sôi chuẩn của benzoatetyl là 213oC và nbhiệt bay hơi bằng 44157,52J.
ĐS: T= 433,1oK
Bài 4: Vận dung qui tắc pha Gibbs, xác định số bậc tự do của hệ gồm hỗn hợp NH 4Cl,
NH3 và HCl khi:
a.
Nhiệt độ rất thấp.
b.
Khi nhiệt độ khá cao.
c.
Đun nóng.
Bài 5: Giải thích vì sao hệ KCl-NaCl-H2O là hệ 3 cấu tử trong khi hệ KCl-NaBr-H2O
lại là hệ 4 cấu tử.
Bài 6: Vẽ giản đồ pha của hệ Sb-Pb dựa vào các dữ kiện thực nghiệm sau:
Thành phần hỗn hợp lỏng,
Nhiệt độ bắt đầu
% khốI lượng
a.
Kết tinh ( 0C)
Sb
Pb
100
0
632
80
20
580
60
40
520
40
60
433
20
80
300
10
90
273
0
100
326
Xác định thành phần etecti.
16
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
b.
Có bao nhiêu Sb tách ra nếu 10kg hỗn hợp lỏng chứa 40% Pb được làm
nguội tới 433oC.
ĐS: a. 87% Pb và 13% Sb; b. mSb = 5kg.
Bài 7: Nhiệt độ nóng chảy chuẩn của Bi là 271 oC. Ở những điều kiện đó tỷ trọng của
Bi rắn và lỏng là 0,9673 và 10 g/cm 3. Mặt khác khi áp suất tăng lên 1 atm thì nhiệt độ
nóng chảy giảm đi 0,00354oK. Tính nhiệt nóng chảy của Bi.
ĐS: 14,536 kJ/mol.
Bài 8: Tại 127oC HgI2 bị chuyển dạng thù hình từ dạng đỏ sang dạng vàng. Nhiệt
chuyển hoá là 1250 J/mol; V= 5,4 cm 3/mol dạng đỏ có tỷ trọng lớn hơn dạng vàng.
Xác định dT/dP tạI 127oC.
ĐS: -1,73.10-6 K/Pa
Bài 9: Khi đun nóng lưu huỳnh rombic chuyển thành lưu huỳnh đơn ta kem theo biến
thiên thể tích V= 0,0000138 m3/kg. Nhiệt độ chuyển hóa chuẩn bằng 96,7 oC và
dT/dP = 3,25.10-7 K/Pa. Xác định nhiệt chuyển pha này.
ĐS: H = 15,698 kJ/kg.
Bài 10: Xác định thể tích riêng của thiếc lỏng tại nhiệt độ nóng chảy chuẩn 232 oC nếu
nhiệt nóng chảy riêng là 59,413 J/g; tỷ trọng của thiếc rắn là 7,18 g/cm 3 và dT/dP =
3,2567.10-8 K/Pa.
ĐS: 0,147 g/cm3
Bài 11: Ở 200 mmHg metanol sôi ở 34,7oC còn khi tăng áp suất lên gấp đôi thì nhiệt độ
sôi là 49,9oC. Tính nhiệt độ sôi chuẩn của metanol.
ĐS: 65,4oC
Bài 12: Xác định số pha cực đại trong hệ cân bằng gồm nước và đường.
ĐS: 4
Bài 13: Dung dịch chứa các ion Na+, K+, Cl-, NO3- . Xác định số hợp phần và số cấu tử.
Bài 14: Khi hoà tan NaCl và CaCl 2 vào nước thì không xảy ra phản ứng nào, song khi
hoà tan Na2SO4 và CaCl2 vào nước thì có phản ứng:
CaCl2 + Na2SO4 = CaSO4 + 2NaCl
Xác định số cấu tử và số hợp phần trong hai trường hợp.
ĐS :Hợp phần : 3,5; cấu tử : 3,4
17
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
CHƯƠNG 5: DUNG DỊCH
Bài 1: Tính áp suất hơi của dung dịch đường C12H22O11 5% ở 100oC và nồng độ % của
dung dịch glycerin trong nước để có áp suất hơi bằng áp suất hơi của dung dịch đường
5%.
ĐS: P = 757 mmHg; % glycerin = 1,42%
Bài 2: Acid acetic kỹ thuật đông đặc ở 16,4 oC. Băng điểm của acid acetic nguyên chất
là 16.7oC. Hằng số nghiệm lạnh của acid nguyên chất là 3,9. Xác định nồng độ molan
của tạp chất trong acid kỷ thuật.
ĐS: 0,3oC; 0,08mol/1000g.
Bài 3: Băng điểm của dung dịch nước chứa một chất tan không bay hơi bằng –1,5 oC.
Xác định:
a.
Nhiệt độ sôi của dung dịch.
b.
Áp suất hơi của dung dịch ở 25oC.
Cho biết hằng số nghiệm lạnh của nước là 1,86, hằng số nghiệm sôi của là 0,513. Áp
suất hơi của nước nguyên chất ở 25oC bằng 23,76 mmHg.
ĐS: Ts dung dịch = 100,414oC; b. P= 23,43 mmHg.
Bài 4: Hệ số phân bố của etanol trong CCl 4 và nước là 0,0244. Tìm nồng độ mol của
etanol trong các dung dịch cân bằng nếu 0,1mol etanol được phân bố giữa 300 ml nước
và 500 ml CCl4.
ĐS: EtOH/ CCl4 = 0,0078 M; EtOH/ H 2O =
0,3203M.
Bài 5: Ở 20OC áp súat hơi nước là 17,54 mmHg, áp suất hơi của dung dịch chứa chất
tan không bay hơi là 17,22 mm Hg. Xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch ở 40 oC
nếu tỷ trọng của dung dịch tại nhiệt độ này là 1,01 g/cm 3 và khốI lượng mol phân tử
của chất tan là 60.
ĐS: = 25,73.10+5 N.m-2
Bài 6: Ở 123,3oC bromobenzen (1) và clorobenzen (2) có áp suất hơi bão hòa tương
ứng bằng 400 và 762 mmHg. Hai cấu tử này tạo vớI nhau một dung dịch lý tưởng. Xác
định:
a.
Thành phần hỗn hợp ở 123,3oC dưới áp suất khí quyển 760mmHg.
18
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
b.
Tỷ số mol của clorobenzen và bromobenzen trong pha hơi trên dung dịch có
thành phần 10% mol clorobenzen.
Bài 7: Benzen đông đặc ở 5,42 oC và sôi ở 81,1oC. Nhiệt hóa hơi tại điểm sôi bằng 399
J/g. Dung dịch chứa 12,8 g naphtalen trong 1 kg benzen đông đặc ở 4,91oC.
a.
Xác định nhiệt độ sôi của dung dịch này.
b.
Tính áp suất hơi của benzen trên dung dịch ở 80,1oC.
c.
Tính nhiệt nóng chảy riêng của benzen.
ĐS: a. 81,360C; b. 754,1 mmHg; c. 128,24 J/g.
Bài 8: Benzen và toluen tạo với nhau một dung dịch lý tưởng. Ở 30 oC áp suất hơi của
benzen bằng 120,2 mmHg, của toluen bằng 36,7 mmHg.
a.
Xác định áp suất hơi của dung dịch.
b.
Áp suất hơi riêng phần của từng cấu tử.
Nếu dung dịch được hình thành từ sự trộn 100g benzen và 100g toluen.
ĐS: a. 81,88 mmHg; b. 65,028 và 16,845 mmHg
Bài 9: Hỗn hợp SnCl4 (1) và CCl4 (2) tuân theo qui luật của dung dịch lý tưởng. Ở 90 oC
áp suất hơi bão hòa P1o của SnCl4 là 362 mmHg, P2o của CCl4 là 1112 mmHg. Dưới áp
suất chuẩn 760mmHg, SnCl4 sôi ở 114oC, CCl4 sôi ở 77oC:
a.
Xây dựng giản đồ thành phần- áp suất hơi bão hòa của các cấu tử và xác
định trên giản đồ P1, P2 và P của hỗn hợp có thành phần mol của CCl4 là 0,7.
b.
Xác định thành phần hỗn hợp SnCl4 - CCl4 sôi ở 90oC dưới áp suất
760mmHg.
c.
Xác định thành phần hơi tại 90oC.
d.
Xác định tỷ số mol trong pha hơi và trong hỗn hợp lỏng theo qui tắc đòn bẩy
ở 95oC.
Bài 10: Hệ số phân bố I2 giữa nước và CS2 bằng k = 0,00167. Hỏi lượng I 2 có thể ra từ
2.10-3 m3 nước chứa 2.10-5 kg I2 là bao nhiêu nếu:
a.
Dung 0,05.10-3 m3 CS2 chiết một lần.
b.
Dùng lượng CS2 đó chiết 5 lần.
ĐS: a. Chiết một lần x1 = 0,125.10-5 kg
b. Chiết 5 lần x5 = 1,953.10-8 kg
19
Bài tập ôn thi tốt nghiệp môn Hóa lý
HỌC PHẦN II HÓA LÝ 2
CHƯƠNG 1: ĐIỆN HÓA HỌC
Bài 1: Tính nhiệt độ kết tinh của dung dịch chứa 7,308 g NaCl trong 250g nước cho
biết ở 2910K áp suất thẩm thấu của dung dịch là 2,1079.106 N/m2, khối lượng riêng của
dung dịch là 1 g/cm3, nhiệt nóng chảy của nước đá nguyên chất là 333,48.103 J/kg.
ĐS: Tkt = 271,4oC
Bài 2: Độ hạ điểm kết tinh của dung dịch CH3COOH 0,1M là 0,1885o, hằng số nghiệm
lạnh của nước là 1,86. Tính độ phân ly của dung dịch CH3COOH 0,1M và 0,05M.
ĐS: 0,1 = 0,0134; 0,1= 0,0188
Bài 3: Dung dịch chứa 4,355 mol đường mía trong 5 lít dung dịch ở 291 oK có cùng áp
suất thẩm thấu với dung dịch chứa 2 mol NaCl trong 4 lít dung dịch. Xác định độ phân
ly của dung dịch NaCl và hệ số VantHoff.
ĐS: i = 1,74; =
0,74
Bài 4: Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch NaCl 0,15M ở 37 0 C biết độ phân ly của
dung dịch là 95%.
ĐS: = 7,4 atm
Bài 5: Tính nồng độ của dung dịch đường sacaroza để có giá trị áp suất thẩm thấu là
8,1134 atm ở cùng điều kiện của dung dịch trên.
ĐS: C = 8,314/0.082.310
Bài 6: Tính pH của dung dịch H2SO4 1M theo Deby –huckken.
ĐS: pH = 1,0
Bài 7: Điện trở của dung dịch KCl 0,02N ở 25 oC trong một bình đo độ dẫn điện đo
được là 457 . Biết độ dẫn điện riêng của dung dịch là 0,0028 -1.cm-1. Dùng bình
này đo độ dẫn điện của dung dịch CaCl 2 chứa 0,555g CaCl2 trong 1 lít có giá trị là
1050. Tính hằng số bình điện cực và độ dẫn điện đương lượng của dung dịch CaCl 2.
ĐS: 120,6.cm2.-1.đlg-1
20