Chemistry Labs

Olympic Hoá học Quốc tế · Năm 2025

Các bài

  1. Bài 4Bóng tennis được nén trên áp suất khí quyển để nảy tốt; bóng rỗng đời cũ chỉ chứa không khí ở áp suất khí quyển. Giả sử bán kính trong R=3.0R = 3.0 cm không đổi khi nén, không khí gồm 20 % O2 và 80 % N2 theo thể tích, và quá áp không làm bóng giãn. (a) Tính khối lượng mm không khí trong bóng cũ ở T0=25T_0 = 25 °C. (b) Bóng hiện đại giữ ở p0=1.80p_0 = 1.80 atm; bóng cao cấp chứa N2 nguyên chất. Khi mở hộp, khí khuếch tán ra ngoài đến khi áp suất trong bằng khí quyển, không có khuếch tán vào; quá trình theo động học bậc một theo quá áp. Bóng cao cấp giảm còn p1=1.40p_1 = 1.40 atm sau t1=241t_1 = 241 h và p2=1.19p_2 = 1.19 atm sau khoảng t2=21t_2 = 21 ngày ở 25 °C. Chứng minh động học bậc một và tính hằng số tốc độ kN2k_{\mathrm{N_2}} theo h−1^{-1}. (c) Tốc độ giảm áp ban đầu của bóng thường (không khí) nhanh hơn 10 % so với bóng cao cấp; tính kO2k_{\mathrm{O_2}} giả sử tốc độ của hai khí cộng tính. (d) Bóng cao cấp mới sản xuất và đóng hộp ở 25 °C được mở và nhanh đưa về T=30.0T = 30.0 °C; trận đấu bắt đầu sau t=12.0t = 12.0 h. Với Ea=50.0E_a = 50.0 kJ mol−1^{-1}, tính áp suất trong bóng lúc bắt đầu trận.Lời giải: 1
  2. Bài 5Nhà máy khử muối ở Dubai dùng quy trình bốc hơi chớp nhiều tầng (MSF): nước biển được nung ở áp suất cao rồi giảm áp đột ngột, giải phóng hơi nước tinh khiết. Nước biển Dubai ở T0=25.00T_0 = 25.00 °C chứa 3.45 % NaCl theo khối lượng (giả sử điện ly hoàn toàn); hằng số nghiệm sôi Kb=0.5120K_b = 0.5120 K kg mol−1^{-1}, nhiệt hoá hơi Evap=2260E_{\text{vap}} = 2260 kJ kg−1^{-1} (40.716 kJ mol−1^{-1}). (a) Tính điểm sôi của nước biển Dubai ở áp suất khí quyển. (b) Tính điểm sôi ở p=2.50p = 2.50 atm bằng phương trình Clausius–Clapeyron. (c) Buồng bốc hơi 100 L chứa 1.00 kg nước biển ở 90.0 °C; thêm 1.00 kg nước biển quá nhiệt 110.0 °C, giảm áp và buồng cân bằng ở Tf=97.0T_f = 97.0 °C. Với cp=3.85c_p = 3.85 kJ kg−1^{-1} K−1^{-1}, tính số mol nước nn đã hoá hơi. (d) Nhà máy sản xuất 50 000 m³ nước tinh khiết mỗi ngày, thu hồi tổng cộng 85 % lượng nước trong nước biển; tính khối lượng nước biển Dubai cần mỗi ngày.Lời giải: 1