物理化学计算题1知识分享Word文档格式.docx

1、 （水的可逆相变过程） （纯凝聚相物质的G随压力变化很小） 六、苯的正常沸点353 K下的vapHm=30.77 kJmol1，今将353 K及101.325 kPa下的1 mol苯液体向真空蒸发为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。（1）试求算在此过程中苯吸收的热Q与做的功W；（2）求苯的摩尔气化熵vapSm及摩尔气化吉布斯函数vapGm；（3）求环境的熵变Samb；（4）应用有关原理判断上述过程是否为可逆过程；（5）298K时苯的饱和蒸汽压是多大。（1）向真空蒸发，p=0, 所以W=0；（2） vapGm =0 （3）求环境的熵变Samb （4），所以上述过程不是可逆过程； p2=14.63

2、kPa五、设在273.15 K和1.0106 Pa压力下，取10.0 dm3单原子理想气体，用下列几种不同方式膨胀到末态压力为1.0105 Pa:（1）恒温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀；（3）在外压恒定为1.000105 Pa下绝热膨胀。试计算上述各过程的Q、W、U、H、S。（1）. 解：该过程的始末状态如下： 等温可逆膨胀 根据理想气体性质， 在无化学变化、无相变化的等温过程中，根据热一律 = 23.03kJ =（2） 绝热可逆过程始末态如下： 理想气体 理想气体 = 首先利用过程方程求出末态温度，因为只要确定了，则Q、W、U、H、S便可求出。根据题给数据，则 = 绝热指数 由绝热可逆方程

3、解出（3）绝热恒外压过程 n=4.403mol 理想气体 绝热 Q=0 n=4.403mol 理想气体 T1=273.15K, V1 T2= ， V2 p1=1000000Pa 恒外压膨胀 p2=100000Pa 因为过程是一个绝热不可逆过程， 因此不能应用绝热可逆过程方程来确定系统的末态。但可适用。且理想气体绝热恒外压过程中 ，故有： 代入题给数据解得 七、 理想气体反应在298K时的热力学数据如下： 物质 C2H4（g） H2O（g） C2H5OH（g） 219.6 188.72 282.6 52.26 241.82 235.1.若已知：物质 C2H4（g） H2O（g） C2H5OH（g

4、） 43.56 33.58 65.44 试求373K时的因为 ，移相积分得由移相积分得八、某二元凝聚相图如下图所示，其中C为不稳定化合物。（1） 标出数字所示各相区的稳定相态；（2） 画出a，b和c三条虚线所示的步冷曲线，并描述步冷曲线转折点的相变化情况。（3） 相图中两条三相线的自由度数各是多少？并写出其三相的相平衡关系式。（1） 1. l 2. l+A（s） 3. A（s） +C（s） 4. l+C（s） 5. l+B（s） 6. B（s） +C（s） （2） 见右图 （3） 相图中两条三相线的自由度数各是0与0。三相线的相平衡关系：上面的三相线 l+A（s） C（s） 下面的三相线 l

5、B（s） +C（s） 九、某二元凝聚相图如下图所示。（3） 相图中三相线的自由度数是多少？（1） 1. l+A（s） 2. l+ （s） 3. A（s） +（s） 4. （s） （3） 相图中三相线的自由度数为0。l A（s） +（s） 十、某二元凝聚相图如下图所示，其中C为稳定化合物。（1）标出数字所示各相区的稳定相态；（2）画出a，b两条虚线所示的步冷曲线，并描述步冷曲线转折点的相变化情况。（3）当沿着a线冷却到c点时，系统中存在那两相？两相物质的质量比如何表示（用线段长度表示）？（1） 1. l 2. l+A （s） 3. C（s） +l 4. C（s） +l 5. B（s） + C（s

6、） 6. B（s） +l（3） 当沿着a线冷却到c点时，系统中存在A（s） + C（s）两相。两相物质的质量比为mA（s） / mC（s） = 。二十二、电池|电动势与温度的关系为写出电池反应（电子得失数为Z=2）。计算时该反应的 （Z=2）写出电池反应：阳极反应：阴极反应： 电池反应：计算25该反应的、及电池恒温可逆放电时的。 = 1.51710-4V/K =+=63.14kJ/mol = =8.730 kJ/mol二十三、电池|测得查得25，写出电池反应。计算25时电池反应的，并指明电池反应能否自动发生。 阴极反应：电池反应：（2） 该电池反应能自发进行。二十四、电池|测得，温度系数，查得

7、，求上述反应的和平衡常数。Zn= Zn2+（Zn2+）=0.0004+2e-阴极: 2AgCl（s） + 2e- 2Ag + 2Cl-（a2） 2AgCl（s） + Zn（s） = 2Ag + Zn2+（a1）+ 2Cl-（ a2） 二十五、一级反应，300K时，反应的半衰期为500s，求： 300K反应的速率常数； 同样温度下反应经800s后的转化率。 注：本题在11章复习时做过，当时是3问，第三问是：（3） 400K反应速率常数4.2110-2 s-1，求反应活化能 1.3910-3 s-1 , xA=67%（3） , Ea= 34.03 kJ/mol二十六、反应A （g） B （g） +

8、 C （g）的半衰期与起始浓度成反比，若A的起始浓度cA,0=1moldm-3，300K时反应进行40秒后，A（g）有30%分解，500K时，反应的半衰期为20秒，求： 确定反应级数； 300K时反应速率常数； 500K时的反应速率常数； 此反应的活化能。本反应的半衰期与起始浓度成反比，则本反应为2级反应。 k300K=1/t （1/cA1/cA,0）= 1/40 （1/0.7-1/1）=0.0107 s-1mol-1dm3 k500K=1/t （1/cA1/cA,0）= 1/20 （1/0.5-1/1）=0.05 s-1mol-1dm3 ln（k500K/k300K）=-Ea/R （1/50

9、0-1/300）, Ea= 9.605 kJ/mol二十七、某溶液中反应A+BC，对A为1级，对B为0级，开始时反应物A与B的物质的量相等，没有产物C。1h后A的转化率为75%，问2h后A尚有多少未反应？（1）=ln（1xA） 1xA0.0625, 即2h后尚有6.25%的A未反应十二、80时纯苯的蒸汽压为100KPa，纯甲苯的蒸汽压为38.7KPa，两液体可形成理想液态混合物，若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，80中的苯的摩尔分数y（苯）=0.3，求液相的组成。设苯为A，甲苯为B，理想液态混合物中任一组分拉乌尔定律，十三、在抽空的真空容器中放人过量固体NH4HS，25 oC时发生分解反应 NH

10、4HS（s） = NH3（g） + H2S（g），达平衡时系统总压66.66 kPa。（1）. 当放入NH4HS 时容器中已有39.99 kPa的H2S（g），求平衡时容器内的压力；（2）. 当容器中原有6.666 kPa的NH3（g）时，问需要多大压力的H2S（g）才能生产NH4HS？ 上述反应达到平衡时，由于分解反应所产生气体总压力（1） 反应前： 0 39.99kPa平衡时： p1 p0+p1 系统的平衡总压：p=p0+2p1=77.735kPa（2）当反应的JpK时反应才能逆向进行， 十四、由FeCl3水溶液制备Fe（OH）3溶胶，已知稳定剂为FeCl3， 写出Fe（OH）3胶团结构；

11、 若使0.020dm3的Fe（OH）3溶胶聚沉，最少需加入的电解质分别是：1.00 moldm-3的NaCl为0.021dm3，510-3 moldm-3的Na2SO4为0.125dm3，3.333dm-3的Na3PO4为0.0074dm3，求各电解质的聚沉值；聚沉能力之比。 向负极NaCl聚沉值：512dm-3，Na2SO4聚沉值：4.31dm-3，Na3PO4聚沉值：0.90dm-3 聚沉能力之比：NaCl:Na2SO4:Na3PO4 =1/512:1/4.31:1/0.90=1:119:569十六、在100 oC下，反应COCl2（g） CO（g） + Cl2（g）的K 8.1109，r

12、Sm125.6 J/mol/K。求：（1）100 oC,总压200 kPa时COCl2解离度；（2）100 oC下该反应的rHm。（1）以1mol反应物为基准： 开始 nB/mol 1 0 0 平衡 nB/mol 1- 平衡时系统中总的气体物质的量已知：由上式得：（3） 由化学反应等温方程式：代入数据，得：十八、0.1dm3的0.01 moldm-3的AgNO3溶液与等体积的0.002 moldm-3的KI溶液在25反应制备AgI溶胶， 写出胶团结构； 指出电泳方向； 对此溶胶，若NaNO3的聚沉值为100 mmoldm-3，试根据Schlze-hardy价数规则估算Na2SO4和Ca（NO3）2的聚沉值。答： 向负极 阴离子聚沉Me -Me2-=（1/1）6（1/2）6=100