10.在一定T,p下,气体在固体表面上的吸附过程焓变△H(< )0,△S( < )0。,
三.问答题
1.试比较原电池与电解池的区别。 2.推导兰格缪尔吸附等温式。
四.计算
1.1mol理想气体依次经下列过程:(a)恒容下从25℃升温至100℃;(b)绝热自由膨胀至二倍体积;(c)恒压下冷却至25℃,试计算整个过程的Q,W,△U,△H。
1mol 298K V1 p1 1mol 373K V1 5/4p1 1mol 373K 2V1 5/8p1 1mol 298K 1.6V1 5/8p1
解: △U=0 △H=0
W??p?V??51p1(1.6V1?2V1)??298.2?8.314?620J 84Q??620J
2.某油田向油井注水,对水质要求之一是含氧量不超过1mg﹒dm-3,若河水温度为20℃,空气含氧21%(体积), 20℃时氧气在水中溶解的亨利常数为4.01×104Pa/物量分数,问20℃时用这种河水做油井用水是否合格? 解:根据亨利定律:pO2?kO2xO2
xO2?1dm水中 xO?23
pO2kO2nO2n总?0.21?6 ?5.237?1044.01?10nO2nH2O?WO2/32
?1000/18 WO2?xO2?1000?321000?32?5.237?10?6?
1818 WO2?9.28?10?3g?dm?3?9.28mg?dm?3
?9.28mg?dm?3?1mg?dm?3(含氧量高)
∴这种河水不能被用做油井用水。
3.山脚下大气压力为101.325kPa,山顶上大气压力为71kPa,在山脚下煮鸡蛋10min可以煮好,而在山顶上煮鸡蛋30min可以煮好。求该过程的活化能。已知水的汽化热为40.6kJ·mol-1 解:山顶上的沸点为T2
?p2?rHm11ln?(?) p1RT1T2ln714060011?(?)
101.3258.314373.5T2E11k2t?ln1??a(?) k1t2RT2T1T2=363.28K
lnEa=125.4kJ﹒mol-1
4.某人为了适应野外工作设计出下列原电池:
Pb│PbCl2(s) │KCl(aq) │Hg2Cl2(s)│Hg(l) │Pt
?E298?0.5356V,电池工作温度为10℃
(1)写出电池反应及电极反应
(2计算该电池10℃时的电动势及可逆电池热效应.已知: -1-1?(J﹒mol﹒K) SmPb(s) 64.9 PbCl2(s) 136 Hg2Cl2(s) 196 Hg(l) 77.4 解:(-)Pb-2e+2Cl-?PbCl2
(+)Hg2Cl2+2e?2Hg?2Cl?
Pb+Hg2Cl2?PbCl2?2Hg
?S?29.9J
QR?T?S?8462J ?E?S()p??0.000155V ?TnF?EE273?E298?()p?T?0.5333V
?T
5. Ag在空气中会变黑,这是因为发生以下反应
2Ag(s)+H2S(g)= Ag2S(S)+H2(g)
在25℃时若银变黑,试计算空气中H2(g)与H2S(g)的压力比。已知 25℃时H2S(g)和Ag2S(s)的△fG?m分别为-33.02和-40.26 kJ·mol-1。 解: ?rGm??fGm(Ag2S)??fGm(H2S)??7.2kJ?mol
????1K??18.55
QP?18.5 5
6.A,B二组分凝聚系统相图,指出各相区的相态,每条线的意义,及三相线所代表的平衡关系.画出P点的步冷曲线.
综合练习(三)
一、判断题(10分)
1.理想气体的热力学能和焓均只是温度的函数,与压力和体积无关。 (√) 2.对于纯气体、液体和固体均有CPm?Cvm?R (×) 3.对于可逆过程,系统的熵变等于零 (×) 4.对于反应C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g),增大总压有利于反应正向
进行。 (×) 5.二组分体统相数最多为3。 (×) 6.混合物中组分B的偏摩尔量,总是等于相同条件下B单独存在时的摩尔量。
(×)
7.只有一级反应半衰期与反应物的初始浓度无关。 (√)
??8.?rGm是反应平衡时的??RTlnK?.其中K为平衡常数,因此,?rGm?标准摩尔吉布斯函变。 (√) 9.描绘固液相变步冷曲线上出现温度平台,对应的液相组成不变。 (√) 10.电解质使溶胶发生聚沉,起作用的主要是与胶粒带相同电荷的离子。 (×)
二、填空(20分)
1.压力为p的纯理想气体的化学势( ???(T)?RTln? )。 2.杠杆规则适用于(二组分系统任意两相平衡)。
?3.化学反应?rGm的物理意义(各组分均处于标准态时1mol反应的吉布斯函
?pp变)。
4.浓度为m的Al2(SO4)3水溶液中电解质的平均质量摩尔浓度(m? =
5。 108m )
5.兰格缪尔吸附等温式??ap中的?的物理意义是(固体表面被覆盖的分1?ap