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（1） 两种物质在常温常压下能否反应？ （2） 若两种物质根本不可能反应，能否分离或提纯其中一种物质？(4分) 2. 根据 △rGm? (T) = －RTln Kp?，气体反应的标准吉布斯函数变化△rGm? (T) 是指在温度为 T，压力为标准压力 (100kPa) 下，气体反应系统达平衡时，反应进度为1mol 时的吉布斯函数变化。此说法对吗 ? 说明理由。(4分) 华南理工大学《物理化学》48-2试卷参考答案 一、选择题 1. B △rHm?=rUm?△(pV) =rUm?△nRT=rUm? 2. C 在正常沸点时汽化，汽化焓和蒸气压皆恒定不变，汽化过程是T、p恒定，故 △G=0，但要吸热，熵增大。 3. D 渗透法主要用于测定大分子化合物 ?CO2?H2 4. C ∵K=??1.90*1.10? CO?H2O1.23*0.77= =1.90*1.10/1.23/0.77 2.21 > 1 K f?K p?×K? ，Kp?下降，而? G = －RTln（K p?/ Jp），K p?< Jp，? G> 0 ∴ 反应向左进行到新平衡点 5. D K p?= (1/2)·(1/2)=0.25 6. B。 测定相图的方法主要有蒸气压法、热分析法和溶解度法等，盐水系统通常用溶解度法。A 8. B 9. A . k1 / k2=exp[－(E1－ E2)/RT]=exp[－(120－80)×1000/(8.3145×1000)]= 0.008138 10.B 二、填空题 1. △S，因为状态函数与过程无关。2. 等焓， 下降 3. 不正确。用熵判断方向需?S总= ?S系统+?S环境 。4. 吉布斯函数(自由能)。 5. ??m= ( ????m[Ba(OH)2] + 2?m[NH4Cl] － ?m[BaCl2] )/2 精品文档
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= ( 2.88+2×1.298 － 1.203)× 10 S·m·mol —22－1 / 2 = 2.137×10 S·m·mol —22－16. →0或<90?，?作物??作物?药??药cos?或三个表面张力 7. 反应时间，较低的反应温度8. 胶体的光散射现象 三、计算题 1. 系统恒压绝热且不做非体积功，过程 △H = Qp =0 若冰全部熔化 △H1 = n△熔化Hm = 5mol×6024J·mol = 30120 J， 水降温到0℃时 △H2= nCp,m(T2 － T1) = 5mol×75.3J·K·mol×(－40K) = －15060J 因△H1+△H2 = 15060 J >0 ， 故冰不会全熔化， 系统温度为0℃。 ( 或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据△H=0， 可算出t<0，故合理值应为0)。 设冰的熔化量为n mol，过程的变化如下： ?H2,?S25mol,T?313.2K,HO(l)?????5mol,T2?273.2K,H2O(l) 12 －1－1?H1,?S1nmol,T?273.2K,HO(s)?????nmol,T2?273.2K,H2O(l) 22 －1则 △H =△H1+△H2 = n (6024 J·mol) － 15060J = 0， 得 n = 2.5 mol 所以冰熔化熵变 ?S1??H1（2.5?6024）J?T273.2K=55.12 J·K －1水冷却过程的熵变 △S 2=?TT21nHOCp,m2TdT?nHOCp,mln2－1T2?(5?75.3)J?K?1ln273.2K313.2K－1T1= －51.44 J·K 所以 △S=△S1 + △S2 = 3.68 J·K 2. （1） 甲醇燃烧反应：CH3OH(l) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) △ cU m??= －119.50 kJ/(5.27/32)mol = －725.62 kJ·mol －132精品文档
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△cH m? = △cU m??vB(g)RT －3－1 = (－725.62 － 0.5×8.3145×298.15×10)kJ·.mol = =-725.6-0.5*8.314*0.29815 \\# \－726.86 kJ·mol （2）△cH m??= △fH m? (CO2) + 2△fH m?(H2O ) － △fH m? [CH3OH(l)] △fH m?[CH3 △fH m? (CO2) + 2△fH m?(H2O ) － △cH m? －1－1 = [－393.51+2×(－285.83) － (－726.86) ] kJ·mol = =-393.51-2*285.83+726.8 －238.31 kJ·mol （3）CH3OH (l) →CH3OH (g) ，△vapH m?= 35.27 kJ·.mol －1－1 －1 △fH m?[CH3△fH m?[CH3OH (l)] + △vapH m?= (－238.31+35.27)kJ·.mol －1 = － 203.04 kJ·mol n乙醚RT0.2mol?8.3145J?K?1?mol?1?308.15Kp乙醚??V20?10?3m3 3. (1) = =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa = 25.62kPa (2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故 △H=0J、△S=0J·K、△G=0J。 乙醚的变化过程可设想为： －1?? 乙醚(g，308.15K，100kPa) ???乙醚(g，308.15K，p乙醚) 乙醚(l，308.15K，100kPa) ?于是：△H=△H1+△H2=(0.2×25.10+0) kJ =5.02 kJ n乙醚?vapHmT(1)(2)?S=△S1+△S2=?n乙醚Rln100kPap乙醚30.2?25.10?10[?0.2?8.3145ln100kPa]308.1525.62kPaJ·K－1 = =18.56 J·K －1 ?G=△G1+△G2= 0+nRTln100kPa?[0.2?8.3145?308.15?lnp乙醚25.62]100J= －697.8 J 或者采用下式计算 △G=△H－T△S 4. 转化率x=0.40时, 反应简记为 A = B + H2 H2O 精品文档
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t =0 1 mol 0 mol 0 mol 15 mol t = t’ (1－x)mol x mol x mol 15 mol n总 = (16 + x) mol x)22p总16?x(p总)?x20.4(θ)?(2)θ1?x(1?x)(16?x)p(1?0.4)(16?0.4)1p Kp? = 16?x = 0.0325 ( T=298.15K时， △rGm? = △fGm?[B]+ △fGm?[H2]－ △fGm?[A] = (150.67+0－71.29) kJ·mol= 79.38kJ·mol －1－1△ rHm?=[ 110.16+0－(－0.13)] kJ·mol = 110.29 kJ·.mol －1－1△ rSm? =(△rHm?－△rGm?)/ T=(110290－79380)/298.15 J·mol·K －1－1 =103.7 J·mol·K －1－1 因此 △rGm? = －RT’ ln(Kp?) = △rHm? － T ’△rSm? T’ = △rHm?/ [△ rSm?－Rln(Kp?)] =110290K/(103.7－8.314ln0.0325) = 834K 5. 解：(1) NaCl·2H2O wNaCl=58.45 / ( 58.45 + 2×18.02 ) = 0.619 300T / KHl + NaCl(s)ll + NaCl·2H2O(s) + NaCl(s)DOl + NaCl·2H2O(s)BCH2O(s) + l + NaCl·2H2O(s)O NaCl·2H2O(s) + NaCl(s)EF280G260H2O(s) + lA240220H2O(s) + NaCl·2H2O(s)2000H2O204060NaCl·2H2O80100NaCl%（质量） NaCl与H2O二组分系统恒压相图 (2) 各区域的相态见相图中，其中l为溶液。各区域的自由度F=C－P +1 =3－P 单相区F=2，双相区F=1，三相线F=0。 精品文档