2020年南京理工大学化工学院物理化学考研复试核心题库之计算题精编

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一、2020年南京理工大学化工学院物理化学考研复试核心题库之计算题精编

1．题:1mol的理想气体由298K，l0MPa膨胀到298K，1.0MPa,设过程为：

(1)自由膨胀；

(2)对抗恒外压1.0MPa膨胀；

(3)等温可逆膨胀。

试计算三种膨胀过程中的Q、W、和。

【答案】(1)理想气体自由膨胀过程：

Q=W=0

(2)等温下，理想气体对抗恒外压膨胀：

(3)理想气体等温可逆膨胀过程：

2．题：298K时，分解反应的半衰期为5.7h，此值与的起始浓度无关。试求

(1)反应的速率常数；

(2)反应完成90%时所需的时间。

【答案】(1)该反应为一级反应。

(2)设t时分解的分数y=0.90,则

3．在298K时，浓度为的溶液在某电导池中测得电阻为，已知该电导池常数为36.7,求在该条件下的电离度和电离平衡常数。已知和的无限稀释摩尔电导率分别为和。

【答案】

4．甲苯在正常沸点383K的摩尔气化焓，，设甲苯蒸气为理想气体。

(1)求正常沸点下，lmol液体甲苯可逆气化吸的热量Q及对外界做的功W。

(2)求正常沸点下，甲苯的。

(3)设甲苯的为常数，请估算甲苯在300K的蒸气压。

(4)383K、101.325kPa下将lmd的液体甲苯，在等温下向真空蒸发，完全变为同温同压下的气体,求甲苯的熵变、环境的熵变，并判据该过程是否可逆，用Gibbs自由能减少原理能否判断该过程的方向性？请说明理由。

【答案】(1)

(2)

(3)

(4)

属不可逆过程。

不能用Gibbs自由能减少原理判断，因为，向真空蒸发不是等温等压过程。

5．正丁醇(以A代表)与二乙醚(以B代表)具有相同的化学式。已知在298.15K下：

，，以及。

求298.15K时二乙醚的标准摩尔生成焓。

【答案】本题所用单位，均为。

设有异构体变换反应：，若用燃烧焓与生成焓来计算标准反应焓，则：

设，则有，

而；

对以上异构体变换反应：

(

有效数只剩下3位)

所以：

所以：

6．在恒温300K的密闭容器中,发生气相反应，测得其速率方程为，假定反应开始时只有，其体积比为1:1，初始总压力为200kPa。若反应进行了10min,测得总压力为150kPa,试求该反应在该温度的速率常数以及反应再进行10min 时容器内总压力为多少？

【答案】

将此式代入给定的微分方程，得