关于物化部分习题.docx
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关于物化部分习题
关于物化部分习题
关于<化学平衡>一章的学习,请同学们围绕以下问题进行学习
1.为什么化学反应通常不能进行到底?
使反应能够进行到底的条件是什么?
为什么?
2.化学反应的方向、限度与判据的应用
3.从热力学平衡条件导岀化学反应等温方程式;化学反应等温方程式的应用
4.理解标准平衡常数的定义以及与反应限度的关系;标准平衡常数的测定与计算方法
5.标准摩尔生成吉利布斯自由能的定义,如何通过标准摩尔吉布斯生成自由能计算标准状态下化
学反应的吉布斯生成自由能
6.理解物质生成自由能与反应过程AG的意义,掌握AGqu-RTInKq有关计算。
标准平衡常数与标准
状态下化学反应的布斯自由能变化之间的相互计算与应用
7.理解经验平衡常数Kp、Kx与&的区别联系以及与标准平衡常数之间的联系,能通过标准平衡
常数计算经验平衡常数;或通过经验平衡常数计算标准平衡常数
8.熟练平衡常数与平衡组成的计算;最大转化率(理论转化率)的计算
9.理解温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响,会分析温度、压力、惰性气体对不同化学反应体系
化学平衡的影响与规律。
理解温度对化学平衡的影响与压力惰性气体影响的不同.
10.理解温度对标准平衡常数的影响,熟练应用VAN'tHoff(范霍夫方程).
12.偶合反应的定义;简单理解偶合反应原理与作用结果.
关于一章的学习PostBy:
2008-12-2614:
06:
27
关于《溶液》一章的学习,请同学们围绕以下问题思考与学习:
(1)偏摩尔量与偏摩尔集合公式的计算与应用
(2)偏摩尔量的两种求取方法
(3)化学势的不同表达方式
(4)不同组分化学势的计算公式,他们之间的联系与变化关系?
(5)化学势的应用,包括如何应用化学式判别过程的方向?
如何通过化学势计算物质转移过程所
需做的最大功?
(6)利用稀溶液的依数性解释现象。
稀溶液依数性的计算与应用
(7)拉乌尔定律与亨利定律的计算与应用
、填空题
1.由两种液体所形成的溶液中,组分的蒸汽压对拉乌尔定律产生不大的正偏差,如果浓度用摩尔分数表示,
且选取纯液体为标准态,组分的活度系数值必定于1。
如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考
态,则组分的活度系数必定与1(填大或小)。
[对照答案]
2.在溶质为挥发性的理想溶液中,在温度为T的气液平衡相中,溶剂A在气相中的组成yA=0.89,在液相
中xa=0.85,该温度时纯A的蒸汽压为50kPa。
则溶质B的亨利系数为。
[对照答案]
3.298K时纯碘丨2(s)在水中溶解度为0.00132mol•dm3,今以I2浓度为1mol•dm3的水溶液为参考态,
且该溶液中丨2遵守亨利定律,则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为。
[对照答案]
4.296K时将压力为p°、1mol•dn-!
气态NH溶解到大量组成为NH:
H2O=1:
21溶液中,已知此溶液上方NH
的蒸汽分压为3600Pa,则该转移过程的厶G为J。
[对照答案]
5.298K有一仅能透过水的渗透膜,将0.01mol•dnf和0.001mol•dm3的蔗糖溶液分开,欲使该体系达平衡
需在溶液上方施加压力为Pa。
[对照答案]
二、是非题
1.因为只有容量性质才有偏摩尔量,所以片摩尔量都是容量性质。
()
2.偏摩尔量和化学势是一个公式的两种不同说法。
()
3.某些偏摩尔量的绝对值是不能测定的。
()
4.用自由能和化学势作为判据上完全一样的。
()
5.如果两种组分混合成溶液时没有热效应,则此溶液就是理想溶液。
6.如果二元溶液的溶质在某一浓度区间服从亨利定律,则在该浓度区间内溶剂必然服从拉乌尔定律。
(
7.对于接触相之间的平衡,某给定组分的逸度在所以各相中一定相等。
()
8.混合过程的性质变化数值取决于对溶液中每一组分所选定的标准态。
()
[对照答案]
三、计算题
1.在298K,当SQ在1dm3CHCl3中含量为I.Omol时,液面上SQ的平衡压力为53702.5Pa;当SQ在1dm3
水中含有I.Omol时,水面上SQ的压力为70927.5Pa,此时溶于水中的SQ有13%电离成H+和HSQ现将SO通入一含有1dm3CHC3和1dm3水的不含空气的容器中,在298K达气液平衡时,1dm3水中SQ总量为0.200mol,溶于水中的SQ有25%电离。
试求通入此容器的SQ有多少摩尔?
[对照答案]
2.有一被萘(摩尔质量为0.128kg•dm3)沾污的蒽(摩尔质量为0.178kg•dm3)将被某项研究工作使用。
为了估算萘的含量,一学生称取1.6g蒽加热熔化后冷却,观察其开始析出固体的温度为448K,比纯蒽熔
点低40K。
然后将1.6g蒽溶解在100g苯中,测定该苯溶液的凝固点,比纯苯降低了0.50K。
已知纯苯的
试求:
(1)蒽中的萘的摩尔分数。
(2)蒽的
[对照答案
第三章溶液
1.在298.15K时,9.47%(质量)的硫酸溶液,其密度为1060.3kg•m-3。
在该温度下纯水的密度为997.1kg•m-3。
求:
(1)质量摩尔浓度(m)
(2)物质的量浓度(c)
(3)硫酸的物质的量分数(x)
2.在301.2K和〃'•下,使干燥空气0.025dm3通入水中,然后在水面上收集。
若忽略空气在水中的溶解
度,已知301.2K时,p(H2O)=3733Pa,求:
(1)若使收集的气体体积仍为0.025dm3,问其压力为多少?
(2)若压力为标准压力,问气体的体积为多少?
3.在413.15K时,纯C6H5C1和纯C6H5Br的蒸汽压分别为125.238kPa和66.104kPa。
假定两液体组成
理想溶液。
若有一混合液,在413.15K,101.325kPa下沸腾,试求该溶液的组成,以及在此情况下,液
面上蒸汽的组成。
4.液体A与液体B形成理想溶液。
在343.15K时,1molA和2molB所形成的溶液的蒸汽压为50.663
kPa,若在溶液中再加入3molA,则溶液的蒸汽压增加到70.928kPa,试求:
(1)D;和玩。
(2)对第一种溶液,气相中A,B的摩尔分数各为多少?
5.苯和甲苯在293.15K时蒸汽压分别为9.958和2.973kPa,今以等质量的苯和甲苯在293.15K时相混
合,试求
(1)苯和甲苯的分压力。
(2)液面上面蒸汽的总压力。
(设溶液为理想气体)
6.在293.15K时,当02,N2,Ar的压力分别为101.325kPa时,每1.0kg水中分别能溶解023.11X
;N21.57X1Q如*Ar3.36X10'Wo今在293.15K标准压力下,使空气与水充分振摇,使之饱和。
然后将水煮沸,收集被赶岀的气体,使之干燥。
求所得干燥气中各气体的摩尔分数。
假定空气组成的摩尔百分数为:
N278.0%,0221.0%,Ar0.94%,其它组分如C02等忽略不计。
7.在298.15K时,等物质的量的A和B形成理想溶液,试求△mixH△mixV,△mixU,△mixS,△mixG
8.在298.15K时,要从下列混合物中分出1mol的纯A,试计算最少必须作的功:
(1)大量的A和B的等物质的量混合物。
(2)含A和B物质的量各为2摩尔的混合物。
9.在293.15K时,乙醚的蒸汽压为58.95kPa,今在0.10kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.01kg,
乙醚的蒸汽压降低到56.79kPa,试求该有机物的摩尔质量。
10.设某一新合成的有机化合物(x),其中含碳63.2%,氢8.8%,其余的是氧(均为质量百分数)。
今将该化合物7.02X10讪kg溶于8.04X10“kg樟脑中,凝固点比纯樟脑低15.3K,求x的摩尔质量及化学式。
(樟脑的Kf值较大,因此溶质的用量虽少,但△Tf仍较大,相对于沸点升高的实验,其准确度较高。
)
11.
(1)求4.40%葡萄糖(C6H12O6的水溶液,在300.2K时的渗透压。
(2)若将溶液与水用半透膜隔开,试问在溶液的一方需要多高的水柱才能使之平衡。
(溶液的密度为1015kg•m-3)o
12.
(1)人类血浆的凝固点为272.65K(-0.5C),求310.15K(37C)时血浆的渗透压。
(2)血浆的渗透压在310.15K时为729.54kPa,计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。
(设血浆的密度为1000kg•m-3)
13.某水溶液含有非挥发性溶质,在271.7K时凝固,求:
(1)该溶液的正常沸点。
(2)在298.15K时的蒸汽压(该温度时纯水的蒸汽压为3.178kPa)。
(3)298.15K时的渗透压(假定溶液是理想的)。
14.三氯甲烷(A)和丙酮(B)所成的溶液,若液相的组成为x(B)=0.713,则在301.35K时的总蒸汽压
为29.39kPa,在蒸汽中y(B)=0.818。
已知在该温度时,纯三氯甲烷的蒸汽压为29.57kPa,试求:
(1)混合液中三氯甲烷的活度。
(2)三氯甲烷的活度系数。
(一)选择题
1、在含有C(s)、HO(g)、CO(g)、CO(g)、H(g)五个物种的平衡体系中,其独立组分数C为()
(A)3(B)2(C)1(D)4
2、二元合金处于低共熔温度时的物系的自由度f为()
(A)0(B)1(C)2(D)3
3、298K时蔗糖水溶液于纯水达渗透平衡时,整个体系的组分数、相数、自由度数为()
(A)C=2?
=2f*=1
(B)C=2?
=2f*=2
(C)C=2?
=1f*=2
(D)C=2?
=1f*=3
4、FeCl3和HLO能形成Fed6HO,2FeCl3•7HLO,2FeCl3•5HbO,FeCl3•2H0四种水合物,该体系的独立组
分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数?
分别为()
(A)C=3?
=4(B)C=2?
=4(C)=2?
=3(D)C=3?
=5
5、对于恒沸混合物,下列说法中错误的是()
(A)不具有确定组成(B)平衡时气相和液相组成相同
(C)其沸点随外压的改变而改变(D)于化合物一样具有确定的组成
6、单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值()
(A)大于0(B)等于0(C)小于0(D)不确定7、AB两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生()
8下列过程中能适用方程dlnp/dT=△H/RT2的是()
(A)12(S)==12(g)(B)C(石墨)==C(金刚石)
(C)HgCl2(s)==2HgCI(g)(D)N2(g,Ti,pi)==N2(g,T2,p2)
9、某一固体在25'C和101325Pa压力下升华,这意味着()
(A)固体比液体密度大(B)三相点压力大于101325Pa
(C)三相点温度大于25C(D)三相点的压力小于101325Pa
10、在低温下液氦
(1)和液氦
(2)有一晶相转变,属于二级相变过程,对二级相变的特征描述在下列说法中哪一点是错误的()
(A)无相变热(B)相变时无熵变化
(C)相变时二相密度相同(D)相变时两相的热容相同
答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
C
D
D
B
A
B
D
(二)填充题
1、下列化学反应,同时共存并到达平衡(温度在900K-1200K范围内)CaCO(S)==CaO(S)+CQ(g)
CO(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCQ(s)+H2(g)该体系的自由度f为
2、在Nb(g)和Cb(g)共存的体系中加入一种固体催化剂,可生成多种氮的氧化物,则体系的自由度为.
3、NaCI(s)和含有稀盐酸的NaCI饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数为
4、AI2(SO)3的不饱和溶液,此体系最大物种数为,组分数为,自由度数为。
5、CaCO(S)、BaCO(S)、BaO(S)和CO(g)构成的多相平衡体系的组分数为、相数为
_、自由度数为。
6、298K时A、B和C彼此不发生化学反应,三者所成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡,则
该体系的自由度f为,平衡共存的最大相数?
为,在恒温条件下如果向溶液中加组分A,
则体系的压力将,若向溶液中加入B,则体系的压力将。
7、水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6KJ/MOI,则此时冰的升华热为。
答案
题号
1
2
3
「41
L5
L6
|7|
答案
3
3
2
6、3、3
3、4、1
2、5、不变、增大
51
(三)计算题
1、固态苯和液态苯的蒸气压与绝对温度的函数关系如下:
Ln(ps/Pa)=27.569-5320(T/K)
Ln(pi/Pa)=23.33-4109(T/K)
(1)计算苯的三相点的温度和压力。
(2)计算三相点的熔化热和熔化熵。
2、H2O-FeSO4-(NH42SO4的三组分体系相图1,请标出各区相态,x代表体系状态点。
现从x点出发制取复盐E(FeSO绍7H2O,请在相图上表示出采取的步骤,并作简要说明。
答案
第四章相平衡
1.Ag2O分解的计量方程为Ag2O(s)=2Ag(s)+1/202(g)当用Ag2O(s)进行分解时,体系的组分数,自由度
和可能平衡共存的最大相数各为多少?
2.指出下列各体系的独立组分数,相数和自由度数各为若干?
(1)NH4Cl(s)部分分解为NH3(g)和HCI(g)。
(2)若在上述体系中额外再加入少量NH3(g)。
⑶NH4HS(s)和任意量的NH3(g)和H2S(g)混合达到平衡。
(4)C(s)与CO(g),CO2(g),O2(g)在973K时达到平衡。
3.在制水煤气的过程中,五种物质:
H20(g),C(s),CO(g),H2和C02(g)相互建立如下三个平衡:
H2O(g)+C(s)=H2(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
该体系的独立组分数为多少?
4.已知Na2CO3(s)和H20(l)可以组成的水合物Na2C0B・H2O(s),Na2CO3-7H2O(s)和Na2CO310H2O(s)
(1)
在101.325kPa与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种?
(2)
在293.15K时与水蒸气共存的含水盐最多可有几种?
5.
在101.325kPa时使水蒸气通入固态碘(I2)和水的混合物,蒸馏进行的温度为371.6K,使馏出的
蒸汽凝结,并分析馏出物组成。
已知每0.10kg水中有0.0819kg碘。
试计算该温度时故态碘的蒸汽压.
6.已知固体苯的蒸汽压在273.15K时为3.27kPa,293.15K时为12.303kPa,液体苯的蒸汽压在293.15
K时为10.021kPa,液体苯的摩尔蒸发热为34.17kJ/mol。
求:
(1)
303.15K时液体苯的蒸汽压。
(2)
苯的摩尔升华热。
(3)
苯的摩尔熔化热。
7.NaCI-H2O所形成的二组分体系,在252K时有一个低共熔点,此时冰,NaCI•2H2O(固)和浓度为22.3%
(质量百分数,下同)的NaCI水溶液平衡共存。
在264K时不稳定化合物(NaCI•2H2O分解,生成无水
NaCl和27%勺NaCl水溶液。
已知无水NaCI在水中的溶解度受温度的影响不大(当温度升高时,溶解度略
有增加)。
(1)
试绘岀相图,并指岀各部分存在的相平衡。
(2)
若有1.00kg28%的NaCI溶液,由433K冷却到263K,问在此过程中最多能析出多少纯NaCI?
8.Mg(熔点924K)和Zn(熔点692K)的相图具有两个低共熔点,一个为641K(3.2%Mg,质量百分数,下同),另一个为620K(49%Mg,在体系的熔点曲线上有一个最高点863K(15.7%Mg)。
(1)
绘出Mg和Zn的T-x图,并标明各区中的相。
(2)
分别指出含80%Mg和30%Mg的两个混合物从973K冷却到573K的步冷过程中的相变,并根据相
律予以说明。
(3)
绘出含49%Mg的熔化物的步冷曲线。
9.
固态和液态UF4的蒸汽压(单位:
Pa)分别为
Inp(s)=41.67-10017K/T
Inp(l)=29.43-5899.5K/T
计算固,液,气三相共存时(三相点)的温度和压力
10.某高原地区大气压力只有61.33kPa,如将下列四种物质在该地区加热,问哪种物质将直接升华。
物质
氯苯
11.电解LiCI制备金属锂时。
由于LiCI熔点高(878K),通常选用比LiCI难电解的KCI(熔点1048K
12.
与其混合。
利用低共熔点现象来降低LiCl熔点,节约能源。
已知LiCI(A)-KCI(B)物系的低共熔点组成为含
设溶液是理想液体。
试计算低共熔物的组成
一、填充题
K2,则反应
1、已知'「比'的平衡常数为K1,“'的平衡常数为
-'心I:
的平衡常数为[对照答案]
2、298K时%$°广3局°(打肚⑸+?
址。
(訓®,则此时平衡的水蒸气分压
P=[对照答案]3、由=-氏丫\门心一式可知Kp为一个无量纲数值,但在用该式计算时,压力单位一定用
[对照答案]
4、1000K时S03的气相分解反应2沦=2£0空+6厮=1-6412,则该反应的心=(假设均
为理想气体)
[对照答案]
5、298K时恒定容器中进行气相反应M+N=2P+S设均为理想气体,最初MN均1atm,没有P、S,平衡时M
N均1/3atm,则反应的Kc=
[对照答案]
6、氨基甲酸铵分解反应I因eI,在30C时平衡常数
=6.55x10^Ll»砧八加厂斗
审,此时的分解压为
[对照答案]
二、判断题
1、有一气液相反应,各物质的气体用压力表示浓度,液体用质量摩尔浓度表示,则该反应的平衡常数无
法表示.()
2、反应叫二可以在气相中进行,也可以在CCI4或CHCI3为溶剂的溶液中进行,若都用体积
摩尔浓度来表示平衡常数Kc,则在同一温度下,Kc值相同。
()
3、某一反应的平衡常数发生改变,则其平衡必发生移动。
()
4、某一反应的平衡发生了移动,则其平衡常数必发生变化。
()
5、根据入驴二一用%皆,若反应有,则必有平衡常数。
()
6、等温方程式中,心二曲疔+疋皿。
,当选择不同标准态时,AG*和q值也会随之改变。
(
8理想气体参加的化学反应,在同一温度下,无论进行何种反应,只要反应的
Au相同,则Kp和Kc的
比值也相同。
()
[对照答案]
=PC^+C^Kp=Y73
欲使五氯化磷转化率为
反应的总压为多少?
[对照答案]第五章化学平衡
1.1000K,101.325kPa时,反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的Kc=3.54mol•m-3.
⑴求此反应的Kp和Kx.
(2)求反应SO3(g)=SO2(g)+1/2O2(g)的Kp和Kx.
2.已知457K,总压为101.325kPa时,NO2有5%按下式分解,求此反应的吧
2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)
3.在973K时,已知反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的Kp=90180Pa,试计算该反应的和Kc.
4.PCI5的分解作用为PCI5=PCI3(g)+CI2(g),在523.2K,101.325kPa下达到平衡后,测得平衡混合
物的密度为2695kg•m-3,试计算
(1)PCl5(g)的离解度.
5.合成氨时所用的氢和氮的比例为3:
1,在673K,101.325kPa压力下,平衡混合物中氨的摩尔百分数为
3.85%.
⑴求N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的昭
(2)在此温度时,若要得到5%勺氨,总压应为多少Pa?
6.温度为T在体积为V的容器中,充入1molH2,3mol12,设平衡后有xmolHI生成.若再加入2molH2,
则平衡后HI的物质的量为2xmol,试计算Kp值.
7.在873K和101.325kPa下,下列反应达到平衡CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)若把压力从101.325kP;
提高到原来的500倍,问:
(1)若各气体均为理想气体,平衡有无变化?
(2)若各气体的逸度系数为y(CO2)=1.09,y(H2)=1.10,y(CO)=1.23,y(H2O(g))=0.77,平衡向哪个
方向移动?
8.298K时,NH4HS(s)放入抽空的瓶中,NH4HS(s)依下式分解:
NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)测得压力为
66.66kPa,求人‘和Kp.
9.已知甲醇的蒸汽的标准生成吉布斯自由能为-161.92kJ/mol.试求甲醇(液)的标准生成自由能(假定气
体为理想气体,且已知298.15K时甲醇(液)的蒸汽压为16.343kPa).
10.在298.15K时,有0.01kg的N2O4(g),压力为202.65kPa,现把它全转变成N02(g),压力为30.40kP<试求过程中的△rGm.
11.反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的(1000K)=19290J/mol.若参加反应的气体是由10%CH4,80%H
及10%N2所组成的,试问在T=1000K及p=101.325kPa时能否有甲烷生成.
12.银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应:
H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g)今在298K和标准压
力下,将银放在等体积的氢和H2S组成的混合气体中.试问:
(1)是否可能发生腐蚀而生成硫化银
(2)在混合气中,硫化氢的百分数低于多少,才不致发生腐蚀?
13.已知在300K时H2HDD2
4.3713.7863.092
0.4580.6130.919
试计算反应H2(g)+D2(g)=2HD(g)在300K时的平衡常数.
14.298K时,有潮湿的空气与Na2HPO47H2O接触,试问空气的湿度应等于多少,才能使
Na2HPO