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物理化学经典习题

物理化学经典习题

一、填空题
1.硫酸与水可形成三种水合盐:H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O 、H2SO4 ·4H2O。常压下将一定量的H2SO4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、 H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。
2.Na+、H+的还原电极电势分别为 –2.71V和 –0.83V,但用Hg作阴极电解 NaCl溶液时,阴极产物是Na–Hg 齐,而不是H2,这个现象的解释是 。
3.在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为 。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4.在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞,在多孔塞两端放两个电极,接通直流电源后,溶液将向 极方向流动。
5. 反应 AB (Ⅰ) ; AD (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能,加入适当催化剂 改变获得B和D的比例。
6.等温等压(298K及p?)条件下,某一化学反应在不做非体积功条件下进行,放热40.0 kJ·mol-1,若该反应通过可逆电池来完成,吸热4.00 kJ·mol-1,则该化学反应的熵变为 。
7.若稀溶液表面张力γ 与溶质浓度c的关系为 γ0 – γ = A + B ln c(γ0为纯溶剂表面张力, A、B 为常数), 则溶质在溶液表面的吸附量Γ 与浓度c的关系为 。
8.298.2K、101.325kPa下,反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J·mol-1为 。


二、问答题
1. 为什么热和功的转化是不可逆的?
2. 在绝热钢筒中进行一化学反应:H2(g) + O2(g) ═ H2O(g),在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零,哪些大于零,哪些小于零?Q,W,?U,?H,?S和 ?F。
3. 对单组分体系相变,将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么?
4. 为什么有的化学反应速率具有负温度系数,即温度升高反应速率反而下降?
5. 为什么说,热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础?

三、计算题
1. 苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ·mol-1,今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气(设为理想气体)。
(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W;
(2) 求苯的摩尔气化熵 ?vapSm? 及摩尔气化自由能 ?vapGm?;
(3) 求环境的熵变 ?S环,并判断上述过程是否为不可逆过程。
2. 把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内,待反应达到指定温度后计时(已有一部分A分解)。已知反应的计量方程为 2A(g) 2B(g) + C(g) ,反应的半衰期与起始浓度无关;t=0时,p总=1.316×104Pa ;t=10min时,p总 =1.432×104Pa ;经很长时间后,p总 =1.500×104Pa。试求:
(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ;

(2) 反应进行到1小时时,A物质的分压和总压各为多少?
3.A和B能形成两种化合物A2B和AB2,A的熔点比B低,A2B的相合熔点介于A和B之间,AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。请画出该体系T ~ x相图的示意图。
4.将正丁醇(Mr = 74)蒸气聚冷至273 K,发现其过饱和度(即p/ p°)约达到4方能自行凝结为液滴。若在273K时,正丁醇的表面张力为0.0261 N·m-1,密度为1000 kg·m-3,试计算:
(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径;
(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。
5.电池 Pt∣H2(p?) ∣HCl(0.1mol·kg-1∣AgCl(s) ∣Ag 在298 K时的电池电动势为0.3524V,求0.1mol·kg-1HCl溶液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液的pH值。已知?(AgCl /Ag)=0.2223V。计算中可做合理的近似处理,但必须说明。





一、填空题(每小题1分,共15分)
1、理想气体等温可逆压缩W( )0;Q( )0;ΔU( )0;ΔH( )0
2、在273K及P?下,冰融化成水,以水和冰为系统W( )0;Q( )0;ΔU( )0;ΔH( )0;ΔG( )0。
3、一级反应以( )对时间作图为一直线,速率常数是直线的( )。
4、在密闭的容器中硝酸钾饱和溶液与水蒸汽呈平衡,并且存在着从溶液中析出细小硝酸钾晶体,该系统中K为( ), Φ为( ),f为( )。
5、在稀的KI溶液中加入少量的硝酸银稀溶液,当KI过量时此时胶团的结构应表示为( )。
二、单项选择(每小题2分,共10分)
1、下列各量是化学势的是( )。
A); B); C); D)。
2、在同一温度下,液体之中有半径为r的小气泡,其饱和蒸汽压为Pr,该平面液体的饱和蒸汽压为P则( )。
A) Pr=P ; B)Pr>P ;C)Pr<P; D)无法确定。
3、真实气体节流过程是( )。
A)恒温过程; B)恒熵过程; C)恒焓过程; D)恒内能过程
4、零级反应的起始反应物浓度越大,则半衰期( )。
A)不变; B)越短; C)越长; D)无法确定。
5、在下列电解质溶液中,不能用外推法求得无限稀释摩尔电导率的是( )。
A) NaCl; B) HAC; C) NaOH; D) HCl;
三、判断题(每小题2分,共20分)
1、在标准压力和100℃,1mol水定温蒸发为蒸气。假设蒸气为理想气体。因为这一过程中系统的温度不变,所以⊿U=0。 ( )
2、熵增加的过程都是自发过程。 ( )
3、不可逆过程一定是自发的,自发过程一定是不可逆的。 ( )
4、某一化学反应的热效应⊿rHm被反应温度T除,即得此反应的⊿rSm 。( )
5、有简单级数的反应是基元反应 。 ( )
6、电极电势更低的金属与被保护金属相连接,构成原电池的保

护方法称为阳极保护法。 ( )
7、根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个体系若要对外作功,必须从外界吸收热量。 ( )
8、二元合金的步冷曲线上,转折点对应的温度即为该合金的最低共熔点。( )
9、自然界存在温度降低,但熵值增加的过程。 ( )
10、平衡常数改变,则平衡发生移动;平衡发生移动,则平衡常数改变。( )
四、(共15分) 2mol理想气体氦(CV,m=1.5R)在 127℃时压力为
5×105Pa,今在定温下外压恒定为1×106Pa进行压缩。计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。

五、(共10分) 反应NH2COONH4(s)= 2NH3(g)+CO2(g)在30℃时K?=6.55×10-4。试求NH2COONH4的分解压。

六、(共20分) 反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的ΔrH?m为-4.602×104J·mol-1, ΔCp=0,ΔrG?m(298)=-8.196×103J·mol-1
1、 导出此反应的ΔrG?m=f(T)及lnK?=f(T)关系式。
2、计算此反应在500K时的K?及ΔrG?m

七、(共20分) HAc及C6H6的相图如下。
1、 指出各区域所存在的相和自由度数;
2、 从图中可以看出最低共熔温度为-8℃,最低共熔混合物的质量分数为含
C6H6 0.64,试问将含苯0.75和0.25的溶液各100g由20℃冷却时,首先析出的固体为何物,计算最多能析出固体的质量。
3、 叙述将上述两溶液冷却到-10℃时,过程的相变化。并画出其步冷曲线。

20
A

10 1 B

0 2
E 3

-10 4

0 20 40 60 80 100
HAc C6H6
ω(C6H6)/%

八、试将下列化学反应设计成电池(每小题5分,共10分)
1、 H+ + OH- → H2O(l)
2、 Ag+ +I- → AgI(s)
九、(共15分) 试设计一个电池,使其中进行下述反应:
Fe2+(a1) + Ag+(a3) = Ag(s) + Fe3+(a2)
设活度系数均为1,己知E?(Fe3+|Fe2+)=0.771V,E?(Ag|Ag+)=0.7991V
1、 写出电池表示式;
2、 计算25℃时,上述电池反应的K?;
3、若将过量的银粉加到浓度为0.05mol kg-1的Fe(NO3)3溶液中,求反应达平衡
后Ag+的浓度为多少?

十、(共15分) 某气相1—2级对峙反应:

298K时,k+=0.20s-1,k-=5.0×10-9Pa-1·s-1,当温度升高到310K时,k+和k-均增大一倍。试求算:
1、 该反应在298K时的K?;
2、 正、逆向反应的活化能;
3、 总反应的ΔrH?m



一、填空题
1.硫酸与水可形成三种水

合盐:H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O 、H2SO4 ·4H2O。常压下将一定量的H2SO4溶于水中,当达三相平衡时,能与冰、 H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。
2.Na+、H+的还原电极电势分别为 –2.71V和 –0.83V,但用Hg作阴极电解 NaCl溶液时,阴极产物是Na–Hg 齐,而不是H2,这个现象的解释是 。
3.在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为 。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。
4.在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞,在多孔塞两端放两个电极,接通直流电源后,溶液将向 极方向流动。
5. 反应 A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能,加入适当催化剂 改变获得B和D的比例。
6.等温等压(298K及p?)条件下,某一化学反应在不做非体积功条件下进行,放热40.0 kJ·mol-1,若该反应通过可逆电池来完成,吸热4.00 kJ·mol-1,则该化学反应的熵变为 。
7.若稀溶液表面张力γ 与溶质浓度c的关系为 γ0 – γ = A + B ln c(γ0为纯溶剂表面张力, A、B 为常数), 则溶质在溶液表面的吸附量Γ 与浓度c的关系为 。
8.298.2K、101.325kPa下,反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J·mol-1为 。

二、问答题
1. 为什么热和功的转化是不可逆的?
2. 在绝热钢筒中进行一化学反应:H2(g) + O2(g) ═ H2O(g),在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零,哪些大于零,哪些小于零?Q,W,?U,?H,?S和 ?F。
3. 对单组分体系相变,将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么?
4. 为什么有的化学反应速率具有负温度系数,即温度升高反应速率反而下降?
5. 为什么说,热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础?

三、计算题
1. 苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ·mol-1,今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气(设为理想气体)。
(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W;
(2) 求苯的摩尔气化熵 ?vapSm? 及摩尔气化自由能 ?vapGm?;
(3) 求环境的熵变 ?S环,并判断上述过程是否为不可逆过程。
2. 把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内,待反应达到指定温度后计时(已有一部分A分解)。已知反应的计量方程为 2A(g) 2B(g) + C(g) ,反应的半衰期与起始浓度无关;t=0时,p总=1.316×104Pa ;t=10min时,p总 =1.432×104Pa ;经很长时间后,p总 =1.500×104Pa。试求:
(1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ;
(2) 反应进行到1小时时,A物质的分压和总压各为多少?
3.A和B能

形成两种化合物A2B和AB2,A的熔点比B低,A2B的相合熔点介于A和B之间,AB2的不相合熔点介于A和A2B之间。请画出该体系T ~ x相图的示意图。
4.将正丁醇(Mr = 74)蒸气聚冷至273 K,发现其过饱和度(即p/ p°)约达到4方能自行凝结为液滴。若在273K时,正丁醇的表面张力为0.0261 N·m-1,密度为1000 kg·m-3,试计算:
(1) 此过饱和度下开始凝结的液滴的半径;
(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。
5.电池 Pt∣H2(p?) ∣HCl(0.1mol·kg-1∣AgCl(s) ∣Ag 在298 K时的电池电动势为0.3524V,求0.1mol·kg-1HCl溶液中HCl的平均离子活度a±、平均活度系数γ±及溶液的pH值。已知 ?(AgCl /Ag)=0.2223V。计算中可做合理的近似处理,但必须说明。

一、 单选题
1.1p(,100℃下,水与100℃大热源接触,使水向真空容器中蒸发变为101.325kPa的水蒸汽,设此过程做功为W,吸热Q,终态压力为p,体积为V,用他们分别表示 。下列答案哪个是正确的
1 Q Q-pV (Q-pV)/373 0 -pV 2 Q-pV Q Q/373 0 -pV 3 Q-pV Q Q/100 -pV 0 4 Q Q-pV (Q-pV)/100 pV 0 2.某气体状态方程为,仅为体积的函数,恒温下该气体的熵随体积V增加而( )。
A、增加 B、下降 C、不变 D、难以确定
3.在101325Pa的压力下,I2在液态水和中达到分配平衡(无固态I2存在),则该体系的自由度为
A、 B、 C、 D、
4.已知,反应的为正,为正(假定,不随温度变化),下列说法哪一种是正确的
A、低温下自发,高温下非自发 B、高温下自发,低温下非自发
C、任何温度下均为非自发 D、任何温度下均为自发
二、苯(A)和二苯基甲醇(B)的正常熔点分别为6℃和65℃,两种纯固态物质不互溶。
低共溶物熔点为1℃,组成中含B为0.2(mol分数),A 和B可形成不稳定化合物AB2,它在30℃时分解。
1) 画出苯-二苯基甲醇的T-x示意图
2) 标出各区域相态
3) 说明含B摩尔分数为0.8的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。
三、在101325Pa、60℃时,有50%解离,100℃时有79%解离,计算:
1)反应的平衡常数和解离热
2)60℃时反应的各为多少
四、已知N2分子的转动特征温度为2.86K,用统计力学方法计算在298K、101325Pa下,1mol N2分子的转动热力学函数。
五、已知水的表面张力,试计算在283K、101325Pa下可逆地使一定量的水的表面积增加10m2(体积不变)时,体系的
六、NO高温均相分解反应是二级反应,测得1423K时速率常数为,1681K时速率常数为。求:
1)反应活化熵、活化焓
2)反应在1500K时速率常数
七、某化合物分解反应为一级反应,活化能为,已知557K时该反应的速率常数,现在要控制反应在10min转化率达到90%,反应的温度应控制在多

少度?
八、25℃时,电池的电动势E=0.6120V,标准电动势E(=0.6125V,求该溶液的离子平均活度系数
一、选择题(40分,每题2分)
1.对于任何循环过程,系统经历了i步变化,则据热力学第一定律应该是----------------------( )
(A)?Qi=0, (B)?Wi=0, (C)(?Qi+?Wi)>0, (D) (?Qi+?Wi)=0
2.1mol水银蒸气在正常沸点630K时压缩成液体,已知其蒸发热为54566J·mol-1,设水银蒸气为理想气体,则此过程的?U和?H为-----------------------------------------------------------------------------------( )
(A) ?U=?H=54566J (B) ?U=-49328J,?H=-54566J
(C)由于定温,故?U=0,?H=0 (D) ?U=-59804J,?H=-54566J
3.某反应A+2B?C,已知298K时标准摩尔反应热?rHm?(298K)=80.14 kJ·mol-1,?Cp,m=0, 则1000K时?rHm?(1000K)为------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)?rHm?(1000K)>?rHm?(298K) (B) ?rHm?(1000K)(C)?rHm?(1000K)=?rHm?(298K) (D) ?rHm?(1000K)=0
4.理想气体与温度为T的大热源接触作定温膨胀吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则系统的熵变为------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)Q/T (B)0 (C)5Q/T (D)-Q/T
5.可逆热机的效率最高,在其它条件相同的情况下,假设由可逆热机牵引火车,其速度将--( )
(A)最快 (B)最慢 (C)中等 (D)不能确定
6.液态水在373K及101325Pa下汽化为水蒸汽,则该过程的-----------------------------------------( )
(A)?H=0 (B) ?S=0 (C)?A=0 (D) ?G=0
7.理想溶液的通性是--------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) ?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix?0,?Gmix?0
(B) ?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix?0,?Gmix=0
(C)?Vmix=0, ?Hmix?0,?Smix?0,?Gmix?0
(D)?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix=0,?Gmix=0
8.A和B能形成理想溶液,已知在373K时纯液体A的蒸汽压力为133.32kPa,纯液体B的蒸汽压为66.66kPa,当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸汽中A的摩尔分数是-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)1 (B)3/4 (C)2/3 (D)1/2
9.在T、P条件下化学反应2A(g)+B(g)?3C(g)自发地由反应物变为产物,则反应体系中化学势之间应满足--------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)2?A+?B?3?C (B) 2?A+?B?3?C (C) 2?A+?B=3?C (D) ?A+?B??C
10.反应(1)SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)的平衡常数为Kp,1?
(2) 2SO3(g) =2SO2(g)+O2(g) 的平衡常数为Kp,2?
则Kp,1?与 Kp,2?的关系为-----------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) Kp,1?= Kp,2? (B) (Kp,1?)-2= Kp,2?
(C) Kp,1?=(Kp,2?)2 (D) Kp,1?=1/Kp,2?
11.

反应H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l),当O2(g)因反应消耗了0.2mol时,反应进度?为(mol)----- ( )
(A)0.2 (B)0.1 (C)0.4 (D)无法确定
12.对于单组分物系的汽液平衡研究,若lnp与1/T成直线关系,则?lgHm为-------------------- ( )
(A)?lgHm =0 (B)?lgHm =常数 (C)?lgSm=0 (D)?lgHm=f(T)
13. 313K时纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体B的21倍,A和B能形成理想溶液,若气相中A和B的摩尔分数相等,则液相中A和B的摩尔分数之比XA:XB应为-------------------------------( )
(A)1:21 (B)21:1 (C)22:21 (D)1:22
14.298K时,有浓度均为0.001mol kg-1的下列电解质溶液其离子平均活度系数??最大的是---( )
(A)CuSO4 (B)CaCl2 (C)LaCl3 (D)NaCl
15.下列两电池反应的标准电动势分别为E1?和E2?,则两个值的关系为:
(1)1/2H2(p?)+1/2Cl2(p?)=HCl(a=1)
(2) 2HCl(a=1) =H2(p?)+Cl2(p?)----------------------------------------------------------------------------------( )
(A) E2?= 2E1? (B) E2?= -E1? (C) E2?= -2E1? (D) E1?=2E2?
16.0.001mol·kg-1的K3[Fe(CN)6]的水溶液的离子强度为---------------------------------------------( )
(A) 6.0?10-3mol·kg-1 (B) 3.0?10-3mol·kg-1
(C) 4.5?10-3mol·kg-1 (D) 5.0?10-3mol·kg-1
17.H2(p?)+1/2O2(p?)=H2O(l)该反应可通过爆鸣气反应生成,也可以通过氢氧可逆电池完成,两者的焓变分别为?rHm(1)和?rHm(2),则两个焓变的关系为-------------------------------------------------( )
(A) ?rHm(1)=?rHm(2) (B) ?rHm(1)>?rHm(2)
(C) ?rHm(1)18.反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的速率常数k的单位是dm6 mol-2 s-1,则此反应的级数是--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
19.对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是---------------------------------------------( )
(A)?rGm?越负,反应速率越快 (B) ?rHm?越负,反应速率越快
(C)活化能越大,反应速率越快 (D)活化能越小,反应速率越快
20.在抽空密闭容器中加热NH4Cl(s),有一部分分解成NH3(g)和HCl(g),当体系建立平衡时,其组分数K和自由度f是-----------------------------------------------------------------------( )
(A) K=1, f=1 (B) K=2, f=2
(C) K=3, f=3 (D) K=2, f=1
二、填空题(20分,每空1分)
1. 1mol理想气体在定压下升温10C时,该过程的功W= (1) ;
2.下列反应:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g),其速率方程对NO是二级,对H2是一级,则速率方程是 (2) ;若浓度以mol dm-3、时间以s表示,反应速率常数的单位 (3) 。
3.某反应的?rGm?=0,则该反应的标准平衡常数K?=

(4) .
4.可逆电池应该具备的条件是 (5)、 (6)。
5.Al2(SO4)3的极限摩尔电导率与Al3+、SO42-离子极限摩尔电导率之间的关系为 (7) 。
6.QV=?U适用的条件为: (8) 。
7. 请指出下列各量哪些是偏摩尔量、哪些是化学势?
,,,
偏摩尔量为: (9);化学势 (10)
8.298K时,已知E?(Fe2+/Fe3+)=0.771V,E?(Sn2+/Sn4+)=0.150V,则反应2Fe3++Sn2+=2Fe2+ +Sn4+的?rGm?值为(单位:kJ mol-1) (11) 。
9. 气相反应NO2+SO2==SO3+NO达到平衡(气体符合理想气体),其热力学平衡常数K?、压力平衡常数KP和摩尔分数平衡常数Kx之间的关系为 (12) 。
10、反应CO(g)+ Cl2(g)→ COCl2(g),经实验测得其速率方程式为:
=k[Cl2]n[CO],当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至3倍时,反应速率加快到原来的5.2倍,则相应于Cl2的n值是 (13) 。
11.盐桥的作用是 (14) ;实验室里通常用 (15)物质作盐桥。
12.将反应Zn+2Fe3+?Zn2++2Fe2+设计成一个原电池为 (16)。
13.CaCO3(s) 与其分解产物CaO(s) 、CO2(g)成平衡,则该系统的组分数K和自由度数f分别为 (17) 。
14.某反应的速度常数k=4.67?10-2min-1,初始浓度为0.1mol·dm-3,则反应的半衰期t1/2 (18)。
15.某非挥发性溶质溶于水中形成稀溶液,其质量摩尔浓度为0.01mol·kg-1,
则沸点升高值 (19) 凝固点降低值(用“?、?、?”填空)。
16.实际气体节流膨胀的热力学特点是 (20) 。
三、简答或论证题(30分,每题5分)
1. 1mol理想气体在300K、1p?时反抗0.5p?的恒外压膨胀到300K、0.5p?的终态,试用过程方向性的判据说明是否自发过程。
2. 用热力学方法论证:270K、p?压力下冰比水稳定。利用状态函数法画出表示途径的框图,且用Gibbs自由能判据说明之。
3. 使用催化剂能否提高反应物的转化率?为什么?
4. 化学反应速率方程能否根据计量方程式直接写出?为什么?
5. 已知E ?(Cu2+|Cu)=0.337V,E ?(Fe3+|Fe2+)=0.771V,试用电化学理论说明电子工业中制作印刷电路的原理,即为什么FeCl3溶液能腐蚀铜板?
6. A与B在固态时完全不互溶,p?压力时A的熔点为300C,B的熔点为600C,A、B在100C为低共熔点,低共熔物组成为B的物质的量分数xB=0.6,设A、B相互溶解的溶解度曲线均为直线。(1)作出该二元系统熔点-组成图(t-xB图);(2)标出相图中各区域的稳定相及自由度数;(3)700C、xB=0.4的熔液冷却至什么温度立即分离可得到最多量的什么纯固体?
四、计算题(60分,每题10分)
1. 1mol理想气体从298K、p?压力等温可逆压缩至10 p?。(1)求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G;(2

)如先在298K以10 p?的恒外压把此气体压缩到10 p?压力,再在恒定10 p?降温至298K,求全过程的?U、?H、?S、?A和?G。
2. (1)1mol液体乙醇在正常沸点(p?压力下的沸点)780C时可逆气化为蒸气,已知正常气化热?lgHm?=39.47kJ·mol-1.求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G。(2)1mol液体乙醇在780C、p?外压下突然撤去外压气化为780C、p?压力下的乙醇蒸气,求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G。
3. (1)温度为T时,液体A与B的饱和蒸气压分别为1.4 p?和0.50 p?,A与B形成理想液态混合物。当液相中A的物质的量分数xA=0.40时,求平衡气相的总压力与气相的组成;(2)如要求形成的理想液态混合物在p?压力下沸点为T,求平衡液相与气相的组成。
4. 454K到475之间反应2C2H5OH(g)?CH3COOC2H5(g)+H2(g)的标准平衡常数K?与温度T的关系为lgK?=-2100/T+4.66。已知?fHm?, C2H5OH(g)=-236 kJ·mol-1。设反应的?rCp=0。(1)计算CH3COOC2H5(g)标准生成热;(2)计算473K时反应的K?及?rSm?。
5. 298K时,E?[Br-|TlBr(s)-Tl(s)]= ?0.5766V,电池Tl(s)-TlBr(s)|HBr(1mol·kg-1)|H2(p?),Pt(s)的标准电动势的温度系数(?E?/?T)p= ?0.003V·K-1。设通电量为1F。(1)写出正、负极反应与电池反应。(2)计算308K时上述电池的标准电动势E?308K。(3)计算298K时上述反应的?rGm?、?rSm?、?rHm?。
6. 双分子反应2A(g)?B(g)+D(g)在623K、A的初浓度为0.400mol·dm-3时半衰期为105秒(s)。(1)求反应速率常数;(2)求A(g)反应掉90%所需的时间;(3)如反应活化能Ea=140 kJ·mol-1,求573K时最大反应速率;(4)使用催化剂后如反应级数不变,指前因子不变,活化能变为130 kJ·mol-1,再求573K时最大反应速率。


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