2014复习题

135. 已知下列反应的平衡常数:

① H2(g) + S(s) = H2S(g) K1 ; ② S(s) + O2(g) = SO2(g) K2 。 则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为:

(a) K1 + K2 ;

(b) K1 - K2 ;

(c) K1·K2 ;

(d) K1/K2 。

136. 设对行反应正方向是放热的,并假定正、逆都是基元反应,则升高温度更有利于增大 (填正或负)反应的速率系数。

137.处在溶液中带电固体表面的固液界面层内形成双电层,热力学电势是指 与溶液本体之间的电势差,而ζ电势是指 与溶液本体之间的电势差。

138. 下列格式中,不属于纯液体的表面张力的定义式是( )。 (a) ??G?; (b)

/??H? ; (c) ??Wr?;(d) 只有(a) 属于。 ??A???A??s?T,ps?T,p???A??s?T,p139. 今有反应CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)在一定温度下达平衡,现在不改变其他条件,只降低CaCO3(s)的颗粒半径,增加其分散度,则平衡将( )。

(a) 向左移动; (b) 向右移动; (c) 不发生移动; (d) 不确定。 140. 一理想气体在273.15K、及101.325kPa压力下,分别按下列三种方式膨胀; (1)绝热可逆; (2)向真空中。试填写表中两个过程的各热力学符号。(大于零填“+”,小于零填“-”,等于零填“0”)。

物理量 过程 (1)绝热可逆 (2)向真空中 Q W △U △H

计算和证明题

一. 1 mol理想气体由1013.25 kPa,5 dm3,609.4 K反抗恒外压101.325 kPa膨胀

至40 dm3,压力等于外压,求此过程的W、Q、△U、△H、△S、△A、△G。已知CV,m=12.5 J·mol-1·K-1;始态熵值S1=200 J·K-1。

二. 始态为T1=300 K,p1=200 kPa的某双原子理想气体1 mol,经先绝热可逆膨

胀使压力降到100 kPa,再恒压加热到T2=300 K,p2=100 kPa的终态,求整个过程的Q,△U,△H,△S,△G。

三. 1 mol,25 ℃、p?的过冷水蒸气在p ?下变为同温同压下的水,求过程的W,

ΔU,ΔH,ΔS,ΔG。已知25 ℃时水的饱和蒸汽压力为3167 Pa;25 ℃时水的凝聚焓?Hm??43.83kJ?mol?1。

四. 甲醇(CH3OH)在 101.325 kPa 下的沸点(正常沸点)为 64.65℃,在此条

件下的摩尔蒸发焓ΔvapHm=35.32kJ·mol-1。求在上述温度压力条件下,1 kg 液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q、W、ΔU、ΔH,ΔS及ΔG。视甲醇蒸气为理想气体。

五. 设在273.15 K和1.0×106 Pa压力下,取10.0 dm3单原子理想气体,用下列几

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种不同方式膨胀到末态压力为1.0×105 Pa:(1)恒温可逆膨胀;(2)绝热可逆膨胀;(3)在外压恒定为1.000×105 Pa下绝热膨胀。试计算上述各过程的Q、W、△U、△H、△S。

六. 苯的正常沸点353 K下的△vapHm=30.77 kJ·mol-1,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。

七. 理想气体反应C2H4?g??H2O?g??C2H5OH?g?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 S$mJ?mol?1?K?1$?fHm 52.26 -241.82 -235.1

kJ?mol?1 $$ ⑴.设?Crp,m?0,试求298K时的K和373K时的K;⑵.若已知: 物质 C2H4(g) H2O(g) C2H5OH(g)

Cp,m 43.56 33.58 65.44

J?mol?1?K?1 试求373K时的K$

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。

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八. 某二元凝聚相图如下图所示。

(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) 相图中三相线的自由度数是多少?并写出其三相的相平衡关系式。

九. 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)?

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十. 298K时,HCl溶于苯中达到平衡,气相中HCl的分压为101.325kPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425,已知298K时苯的饱和蒸气压为10.0kPa,若298K时HCl和苯的蒸气总压为101.325kPa,求100g 苯中溶解多少克HCl?

十一.A和B能形成理想液态混合物,已知在298K时,纯A的饱和蒸气压

*p*A?40kPa,纯B的饱和蒸气压pB?120kPa。

(1)298K时,于气缸中将组成为yA?0.4的A,B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出第一滴微细液滴时系统的总压和该液滴的组成(用摩尔分数表示)。 (2)若将A,B两液体混合,并使此混合物在298K,100kPa下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成(用摩尔分数表示)。

十二. 80℃时纯苯的蒸气压为100kPa,纯甲苯的蒸气压为38.7kPa,两液体可以形成理想液态混合物,若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,80℃时气相中的苯的摩尔分数y(苯)=0.3,求液相的组成。

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 NH4HS(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? 十四. 由FeCl3水溶液制备Fe(OH)3溶胶,已知稳定剂为FeCl3,

⑴ 写出Fe(OH)3胶团结构; ⑵ 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 mol·dm-3的NaCl为0.021dm3,5×10-3 mol·dm-3的Na2SO4为0.125dm3,3.333×10-3 mol·dm-3的Na3PO4为0.0074dm3,求各电解质的聚沉值;聚沉能力之比。

十五. 已知25℃时某有机物溶液的表面吸附?与溶液浓度c的关系为

??abc,式中a、b为常数。

RT(1?ac)(1) 若已知a = 19.62 dm3·mol-1,b = 13.1×10-3 N·m-1,求c=0.200 mol·dm-3时的吸附量Γ。

(2) 若该有机物的浓度足够大,即ac >>1,设此时表面上有机物呈单分子层吸附,试求液面上每个有机物分子所占截面积Am为多少? 十六. 在100 oC下,反应COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g)的K? = 8.1×10-9,?rSm?=125.6 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

十七. 293.15 K时,乙醚-水,乙醚-汞,及水-汞的界面张力分别为0.0107N·m、

-1 -1

0.379 N·m及0.375 N·m,若乙醚与汞的界面上滴一滴水,试求其润湿角。 十八. 0.1dm3的0.01 mol·dm-3的AgNO3溶液与等体积的0.002 mol·dm-3的KI溶液在25℃反应制备AgI溶胶,⑴ 写出胶团结构;⑵ 指出电泳方向;⑶ 对此溶胶,若NaNO3的聚沉值为100 mmol·dm-3,试根据Schülze-hardy价数规则估算Na2SO4和Ca(NO3)2的聚沉值。

$?6.8,十九. 理想气体反应3A?g??C?g?,已知500K时K1$?5.3,1000K时K2$$ΔrCp,m?0。试求:(1)ΔrHm,ΔrSm;(2)说明T、p对平衡转化率的影响。

二十. 如图所示,在27℃时,膜内某高分子水溶液的浓度为0.1 mol·dm-3,膜

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