发布时间 : 星期六 文章(完整word版)物理化学复习题 (2)更新完毕开始阅读0d4b4edc9cc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d638
A. 均不变 B. PA增大, PB减小 C. PA减小, PB增大 D. 均增大
21. 1 mol的 300 K理想气体通过一次卡诺循环后, 吸热 3 kJ. 通过此过程后, 气体的熵 A
.
A. 不变 B. 减少了
C. 增加了 D. 增加比 10 J/K 多
22. 气相分解反应: A → B + C 为吸热反应. 达到平衡后,欲使 A 的解离度增大, 最有效
C
.
A. 升温 B. 降温 C. 升温,降压 D. 降温, 加压 23. 反应 A + 2 B → P, 以 A 的浓度变化和 B 的浓度变化表示的反应速率分别为 vA和
vB, 则
B .
A. vA= 2 vB B. vB= 2 vA C. vA= vB D. vA= 3vB 三.(14分)
1. 1 mol双原子分子理想气体在 0 ℃、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到 0.224 m3,试计算此过程 Q, W, ΔU,ΔH, ΔS及ΔG。
U =
V
H = 0
) = 22.4×10
m
= 1×8.314×273.2/(101.3×10
Q = － W = 1×8.314×273.2 ln (0.224/22.4×10 ΔS = Q/T = 5.23×10
/273.2 = 19.15 J/K
) = 5.23 kJ
ΔG = ΔH - TΔS = - 273.2×19.15 = - 5.23×10ΔS(环) = - Q(可)/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K
J
2. 500 ℃时光气(COCl2)发生离解反应 COCl2(g)＝CO(g)＋Cl2(g). 在此温度下于抽空容器内充入压力为 252.1 kPa的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体,计算: (1) 500 ℃时光气的解离度α; (2) 500 ℃时解离反应的平衡常数 Kθ. (3) 光气合成反应在 500 ℃时的ΔrGm. (1) 500 ℃时光气不分解压力: p
94.6×(500＋273.2)/(17＋273.2) ＝ 252.1 kPa
p总＝ (1＋α) p
α＝ p(总) / p (2) K
1 ＝ 267.5 / 252.1 － 1 ＝ 0.061
) / [p( COCl
)p
]
＝ p(CO)p(Cl
＝[α/ (1－α)]p / p
＝(0.061 (3)
G
G
/ 0.939)×252.1 / 100 ＝ 9.99×10(分) ＝ RT ln K
＝ 8.314×773.2×ln (9.99×10) = － 29.6 kJ/mol
3. 在101.3kPa下, Sb和Cd可形成稳定化合物Sb2Cd3, Sb(A)和Cd(B)组成的二元系统熔点-组成图如下.
(1) 指明图中各区域、点O及P的相态及自由度数;
(2) 画出图上a点所示系统的步冷曲线形状, 并说明从a→b→c→d→e各点的相态变化; (3) 计算500℃下,10kg含20％Cd的Sb-Cd混合物析出固体物的质量及降温至300℃时此混合物各相的质量。
101.3 kPa I 600 II t /℃ 400 200 IV 0 (A) 20 O III V c a b VI P · VII 50 Sb2Cd3 · · · d e · 80 100 (B) Cd(s)+l,f=1; mB% Cd
(1)Ⅰ: 熔液, f=2;Ⅱ: Sb(s)+l,f=1; Ⅲ: Sb Ⅳ: Sb Ⅶ: Sb
CdCd
(s)+Sb(s),f=1; Ⅴ: Sb
(s)+l,f=1;Ⅵ: Cd(s)+l,f=1 Cd
(s)+l,f=0
(s)+Cd(s),f=1; O: Sb(s)+SbCd
(s)+l,f=0.
Cd
P: Cd(s)+Sb
(2) a: 熔液, b时开始析出Sb 至 d时 Sb
Cd
(s), c时SbCd(s)+l 共存,
(s)及 Cd(s)同时析出,并有饱和液体三相共存,到 e 点时, Cd
(s)及Cd(s)共存.
熔液己消失为 Sb
(3) m m m m m
(20-0) = m(33-20),
)
= 0.65m= 0.65×(10-m
= 3.94 kg (20-0) = m= 2m
(60-20) ), m
= 6.7 kg
= 2×(10-m
4. 20 ℃, 101.3 kPa下, 水的表面张力为 72.8×10-3 N.m-1, 有一球形水滴的蒸气压为通常水面(平液面)蒸气压的1.02倍, 计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按 1 g.cm-3计).
2γM 2×72.8×10
18×10
r = ──────── = ─────────────── = 54.3 nm ρRTln(p p = p
/p
) 1×10(2γ/r)
/(54.3×10
)]×10
= 2.78×10
kPa
8.314×293×ln1.02
p = p
= 101.3＋[2×72.8×10
5. 反应 A B是一级反应, 在25℃下反应进行 1小时后, A 反应掉 75 ％.计算: (1) 计算A的半衰期; (2) 2小时后 A 反应掉百分之几; (3) 若温度升高10℃，反应速率可提高一倍，此反应的活化能为多少？ (1) k = (1/t)ln([A]。/[A]) = (1/1)ln{[A]0/(1-75%)[A]0} = 1.386 h t = 0.693/k = 0.693/1.386 = 0.5 h
(2)ln([A]0/[A])=kt=1.386×2＝2.772 [A]0/[A]=15.99 [A]=[A]0/15.99=0.0625[A]0 x%=(A)0-[A])/[A]0=(-0.0625)×100％＝93.8％ (3) ln[k(35) / k(25)]= Ea( T
-T
)/( RT
T
)
= Ea 10/(8.314×298×308) Ea=52.9kJ.mol
6. 1 mol单原子分子理想气体,初态为 25 ℃, 202.6 kPa: (1)向真空膨胀至体积为原来的2倍;
(2)可逆绝热膨胀到 - 86 ℃.分别计算这两种过程的 W, Q,ΔU, ΔH, ΔS及ΔG(已知初态
时该气体的摩尔熵 Sm = 163.8 J.K.mol). (1) W = Q =
U =
H = 0 /V
) = 1×8.314×ln (2V/V) = 5.76 J.K
-1
-1
-1
S = nR ln ( V
101.3 kPa I G = H - TS = 0 - 298×5.76 = - 1717J = - 1.72 kJ
(2) Q = 0
U = nCv( T
- T
)
= (3/2)×8.314×(187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W =
U = - 1.38 kJ
-T
)
H = nCp( T
= (5/2)×8.314×(187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ
S = 0 G =
H - ( T
S
- T
S
) =
H - S
T
= - 2307 - 163.8×(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ
7. 反应 CO(g)＋H2O(g) ＝ H2(g)＋CO2(g) 在 800 ℃时 Kθ = 1,计算: (1) 该反应在 800 ℃时的 ΔGm;
(2) 800 ℃时由 1 mol CO(g)和 5 mol H2O(g)开始反应,达到平衡后 CO(g) 的转化率. (1)
G
= - RT lnK
= 0
(2) 设 CO转化率为 α CO(g) ＋ H
O(g) ＝ H
(g) ＋ CO
(g)
开始 1 5 0 0 平衡 1-α 5-α α α (α/6)(α/6)(p/p K
)
α
= ────────────── = ─────── = 1
)
(1-α)(5-α)
[(1-α)/6][(5-α)/6](p/p α
6α＋ 5 ＝ α
α＝ 5 / 6 ＝ 0.833
8. 20 ℃时一个直径为 1 cm的肥皂泡在空气中要保持不破裂, 其泡内气体压力应为多大 ?
已知 20 ℃时纯水的表面张力为 72.75×10 N/m. 由于肥皂溶入而使水的表面张力下降 80 ％.大气压力按 101.325 kPa计. R = 0.5×10
m
-3
γ = (1-0.8)γo = 0.2γo = 0.2×72.75 = 14.55 mN/m 泡内压力 p ＝ p
p ＝ p
4γ/R