发布时间 : 星期日 文章物理化学(三、四)1更新完毕开始阅读b18c0af39e31433238689307
14. [答] 0.368； 1.104 N2*/N1*= exp[-(U2-U1)/ kT] = e-1= 0.368 N2*/N1*= (g2/ g1) exp[-(U2-U1)/kT] = 1.104
15. [答] 1/21
? pA= p?AxA=21 pBxA=pyA ? pB= p?BxB= pBxB=pyB
因为 yA=yB 所以 xA/xB=1/21 (2分) 16. [答] G$?1m,v??0.0324J?mol G$m,v??RTlnq v =?RTln[1?exp(1?Θ?1v/T)] (1分) =-0.0324 J?mol?1 (1分)
17. [答] 温度,压力和组分的活度系数； (1分) ?mixG(re)-?mixG(ig)； (0.5分) 正 (0.5分) 18.[答] U, H, CV, Cp (2分)
19. [答] (1) 为零 (2) 相等 三、计算题 ( 共 5题 50分 )
20. [答] 根据Gibbs-Duhem公式： x1dlnγ1+x2dlnγ2=0 dlnγ2=-(x1/x2)dlnγ1 =-(x1/x2)d[(-2.303×0.096)/(1+0.263x1/x2)2] =-(x1/x2)[(2×2.303×0.096)/(1+0.263x1/x2)3]
×0.263(x1/x2) (2分)
用积分公式：
?xdx/(b+ax)3
=(1/a2
)[b/2(b+ax)2
-1/(b+ax)]+k
lnγ2=(-0.1163/0.2632)[1/2(1+0.263x1/x2)2
-1/(1+0.263x1/x2)] +k ------------------- (1) (2分) (1) 以 Henry 定律为基准：x2→0, γ→1,代入(1)式得 k=0 (1分)
当x2= 0.5时,解得： γ2=2.23 (2分) (2) 以Raoult's定律为基准：x2→1, γ2→1,代入(1)式得 k= -0.84(1分) γ2=0.9642 (2分) 21. [答] 对铅 Θv?hvk=96 K (2分) q?1v?[1?exp(?Θv/T)]=3.65 (3分)
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对金刚石 Θv?hv=1920 K (2分) k?1 qv?[1?exp(?Θv/T)]=1 (3分)
22. [答] CO2的总量： n(CO2)=pV/RT = 202 650 Pa×10×10-3 m3/(8.314 J·K-1·mol-1)(298.15 K) = 0.8175 mol (2分) 设服从亨利定律,溶在水中的CO2的物质的量为n(CO2,l)
101 325 Pa=k×0.2 mol p(CO2)=kn(CO2,l) n(CO2,l)=(0.2mol)p(CO2)/101325Pa =1.9738×10-6 p(CO2) ---------------- (1) (2分) p(CO2)=n(CO2,g)RT/V(g)={n(CO2)-n(CO2,l)}RT/V(g) ={0.8175 mol-n(CO2,l)}×(8.314 J·K-1·mol-1)×(298.15K) /[10+(10-0.1)]×10-3 m3 ----------------- (2)
联立(1)、(2)式,解得： p(CO2)=81 734 Pa (3分) n(CO2,l)=0.1613 mol pH2*=pOH2OxH2O
=3199.7 Pa×5.55/(5.55+0.1613)=3103.7 Pa (2分) p总= pH2O+p(CO2)=84 838 Pa (1分)
23.[答] (1) q v=∑qiexp(? i/kT)
=1+exp(-hc?1/kT)+exp(-hc?2/kT)+exp(-hc?3/kT) +exp(-hc?4/kT)+exp(-hc?5/kT) =1+0.357+0.128+0.046+0.017+0.006=1.554 (3分) (2) n0/N=exp(-? 0/kT)/qv=1/1.554=0.64 (2分) n1/N=exp(-? 1/kT)/qv=0.357/1.554=0.23 (2分) (3) U=∑Pi? i=(1/1.554)×0+(0.357/1.54)×hc?1+···
-1
=1.39 kJ·mol (3分) 24.[答] (1) 当加压至p时开始有液相析出,成气液平衡,设液相组成为 xA,xB,xC,此时气相组成视为不变
yA=pA/p=pA*xA/p=0.4
*
yB=pB/p=pBxB/p=0.2
*
yC=pC/p=pCxC/p=0.4 ------------- (1) xA+xB+xC=1 ------------- (2)
联立(1),(2)式解得： p=22220 Pa (3分) xA=xB=0.1667 (3分) xC=0.6666 (1分)
(2) 当气体全部凝结为液相时,液相组成为： xA=0.4；xB=0.2；xC=0.4,
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此时平衡蒸气的气相分压为：
pA= pA*xA= 21 332 Pa (1分)
*
pB= pBxB= 5333 Pa (1分)
*
pC= pCxC= 5333 Pa (1分) p=pA+pB+pC= 31 998 Pa (1分) 四、问答题 ( 共 3题 15分 )
???25. [答] (ΦCOOH)n??? nΦCOOH
在苯中：c苯-m m (设m为单分子浓度)
K1=mn/( c苯-m)≈mn/c苯 (因在苯中m很小) m= K1c苯1/ n ΦCOOH(在苯中) ΦCOOH(在水中) K2=c水/m = c水/(c苯K1)1/ n
令 K=(K1)1/ nK2 则 K=c水/c苯1/n J(J?1)h226. [答] ?r?8π2I, J=0, 1, 2, · · · 第3能级J=2, 第4能级J=3
??h2 r?8π2I[3(3?1)?2(2?1)] (6.626?10?34)2 =8?314.2?10?10?47?6 J
=334.?10?22J 27. [答] (1) ΔGm=μ1(sln) -μ*
1=RTlnx1 (2) 因为溶剂遵守拉乌尔定律，所以结果与 (1) 相同 (3) ΔGm=μ1(sln) -μ*
1= RTlna1= RTln(p1/p*)
(3分) (2分)
(2分)
(1分) (2分)
(2分) (1分)
(2分) 7