物化習(xí)題課(20129)

1、 物理化學(xué)習(xí)題課物理化學(xué)習(xí)題課 司司 云云 森森 昆明理工大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系昆明理工大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系 1、在下列情況下、在下列情況下, 1 mol理想氣體在理想氣體在27恒溫膨脹恒溫膨脹, 從從50 dm3至至100 dm3, 求過(guò)程的求過(guò)程的Q, W, U, H及及 S. (1)可逆膨脹可逆膨脹; (2)膨脹過(guò)程所作的功等于最大功的膨脹過(guò)程所作的功等于最大功的50%; (3)向真空膨脹向真空膨脹. (2) Q =W = 50%Wr = 864 44 J S = 5 76 JK 1, U = 0, H = 0 (3) Q = 0, W = 0, U = 0, H = 0 S = 5 76

2、 JK 1 112r12rKJ76. 5lnJ85.1728ln 又又可可逆逆VVnRTQSVVnRTWQ(1)理想氣體恒溫膨脹理想氣體恒溫膨脹, U = 0, H = 0 1mol pgT1 = 300KV1 = 50 dm3 1mol pgT2 = 300KV2 = 100 dm32、1mol理想氣體在理想氣體在T=300K下，從始態(tài)下，從始態(tài)100kPa經(jīng)過(guò)下列各過(guò)程，求經(jīng)過(guò)下列各過(guò)程，求各過(guò)程的功各過(guò)程的功Q， S及及 Siso. （1）可逆膨脹到末態(tài)壓力）可逆膨脹到末態(tài)壓力50kPa； （2）反抗恒定外壓）反抗恒定外壓50kPa不可逆膨脹至平衡態(tài)；不可逆膨脹至平衡態(tài)； （3）向真空自

3、由膨脹至原體積的）向真空自由膨脹至原體積的2倍。倍。 729. 120050ln300314. 8ln W12kJppnRTQr .763. 530010729. 113 KJTQSrsys 0 0 isoambsysisoSorSSS可可逆逆過(guò)過(guò)程程（1） U = 0 .763. 530010729. 113 KJTQSramb環(huán)環(huán)3、甲醇（、甲醇（CH3OH）在）在101.325kPa下的沸點(diǎn)（正常沸點(diǎn)）為下的沸點(diǎn)（正常沸點(diǎn)）為64.65 ，在此條件下的摩爾蒸發(fā)焓，在此條件下的摩爾蒸發(fā)焓 vapHm=35.32kJ.mol-1.求在上述溫度求在上述溫度壓力條件下，壓力條件下，1kg液態(tài)甲醇

4、全部成為甲醇蒸氣時(shí)的液態(tài)甲醇全部成為甲醇蒸氣時(shí)的Q , W, U, H, S及及 G. moln21.31024.321000 1kg CH3OH(l)T1=337.80Kp1=101.325kPa1kg CH3OH(g)T2=337.80Kp2= 101.325kPa恒溫恒壓恒溫恒壓kJHnHQmvap3 .110232.3521.31 kJnRTpVVpWg65.8780.337314. 821.31 kJWQU65.101465.873 .1102 1.263. 380.3373 .1102 KkJTQSr0G4、已知、已知 25時(shí)乙炔時(shí)乙炔C2H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓

5、 fHm(C2H2, g) =226 7 kJmol 1, 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 cHm(C2H2 g) =1299 6 kJmol 1, 及苯及苯C6H6(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 cHm(C6H6, l ) =3267 5kJmol 1. 求求25時(shí)苯的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓時(shí)苯的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 fHm(C6H6, l). fHm(C6H6 , l) = 3 fHm(C2H2, g) + 3 cHm(C2H2, g) cHm(C6H6, l) = 3 226 7 + 3 (1299 6)(3267 5) kJmol 1 = 48 8 kJmol 1 6C(石墨石墨) + 3H2

6、(g) + (15/2)O2(g)C6H6(l) + (15/2)O2(g)3C2H2(g) + (15/2)O2(g)6CO2(g) + 3H2O (g)先求先求 f Hm (環(huán)丙烷環(huán)丙烷, 298 K): 3C(石墨石墨) + 3H2(g) = C3H6(環(huán)丙烷環(huán)丙烷, g ) f Hm(環(huán)丙烷環(huán)丙烷, 298 K) =3 cHm(石墨石墨, 298 K)3 c Hm (H2, g, 298K) + cHm(環(huán)丙烷環(huán)丙烷, 298 K) = 53 63 kJmol 1 則則 r Hm(298 K) = f Hm(環(huán)丙烷環(huán)丙烷, g, 298 K) + f Hm(丙烯丙烯, g, 298 K

7、) =33 23 kJmol 1. 5、已知某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓與標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)、已知某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓與標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù): 物物 質(zhì)質(zhì) cHm(298 K)/ kJmol 1 f Hm(298 K)/ kJmol 1 H2(g) 285 84 0 C(石墨石墨) 393 51 0C3H6 (環(huán)丙烷環(huán)丙烷, g) 2091 68 C3H6 (丙烯丙烯, g) 20 40計(jì)算由環(huán)丙烷計(jì)算由環(huán)丙烷(g)異構(gòu)化制丙烯異構(gòu)化制丙烯(g)時(shí)在時(shí)在298 K的的 rHm . 6、求下列反應(yīng)在、求下列反應(yīng)在393 K 的的 rHm(393 K): C2H5OH(g) + HCl(g) =

8、 C2H5Cl(g) + H2O(g) 物質(zhì)物質(zhì) f Hm (298 K)/ kJmol 1 Cp, m / JK 1mol 1 C2H5Cl(g) 105.0 13.07 +188.5103(T /K) H2O(g) 241.84 30.00 +10.71103(T /K) C2H5OH(g) 235.3 19.07 +212.7103(T /K) HCl(g) 92.31 26.53 +4.62103(T /K) rHm(393K) = rHm(298K) + = 19.23103Jmol 1 + 2.5318.0910 3 (T/K)JK 1 mol 1 dT =20.06 kJmol

9、1 21d)B(,BTTmpTC K393K298 r Hm(298K) = f Hm(C2H5OH,g, 298K) f Hm(HCl, g,298K) + f Hm(C2H5Cl, g, 298K) + f Hm(H2O,g, 298K) = 19.23 kJmol 1 B Cp, m(B) = 2.5318.0910 3 (T/K) JK 1mol 17、60時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是83.4kPa, 乙醇的飽和蒸氣壓為乙醇的飽和蒸氣壓為47.0kPa. 二者可形成理想液態(tài)混合物二者可形成理想液態(tài)混合物. 若混合物的組成為質(zhì)量百分若混合物的組成為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)各數(shù)各50%, 求

10、求60時(shí)此混合物的平衡蒸氣組成時(shí)此混合物的平衡蒸氣組成. 以摩爾分?jǐn)?shù)表示以摩爾分?jǐn)?shù)表示.41021. 0OH)HC(,58979. 050/46.06950/32.04250/32.042OH)CH(069. 64OH)HC(32.042,OH)CH(523523 xxMMrr68.47kPakPa28.19kPa19.49kPa)41021. 00 .4758979. 04 .83(OH)HC(OH)HC(*OH)CH(OH)CH(*OH)HC(OH)CH()(525233523 xpxpppp 總總此混合物平衡蒸氣組成此混合物平衡蒸氣組成2816. 07184. 01OH)CH(1OH)H

11、C(7184. 047.68/19.49)(OH)/CH(OH)CH(35233 yyppy總總8、在在18下下, 1dm3的水中能溶解的水中能溶解101.325kPa的的O20.045g , 101.325kPa的的N2 0.02g. 現(xiàn)將現(xiàn)將1dm3被被202.65kPa空氣所飽和了的水溶空氣所飽和了的水溶液加熱至沸騰液加熱至沸騰, 趕出所溶解的趕出所溶解的O2和和N2, 并干燥之并干燥之, 求此干燥氣體在求此干燥氣體在101.325kPa, 18下的體積及其組成下的體積及其組成. 設(shè)空氣為理想氣體混合物設(shè)空氣為理想氣體混合物, 其組其組成體積百分?jǐn)?shù)為成體積百分?jǐn)?shù)為O2 21%, N2 7

12、9%.(1)計(jì)算亨利常數(shù)計(jì)算亨利常數(shù):)()O()O()O(22O,OO,2222lVMmkckpcc 313N,31331222O,dmmolkPa109 .141dmmolkPa1005.72dmmolkPa045. 0100.32325.101)O()()O()O(22 cckmlVMpk(2) 202.65kPa空氣中空氣中O2和和N2的分壓的分壓:kPa09.160kPa79. 065.202)N()N(kPa56.42kPa21. 065.202)O()O(2222 pyppyp(3)干燥氣體在干燥氣體在101.325kPa, 18 下的體積及組成下的體積及組成:334dm0411

13、. 0dm325.10115.291314. 810)28.11907. 5( pnRTV656. 0344. 01)O(1)N(22 yy344. 01028.1110907. 510907. 5)O()O(44422 nnymol1028.11)N(dmmol1028.11/ )N()N(4234N,222 nkpcc1dm3水中溶解水中溶解O2和和N2的量的量:mol10907. 5)O(dmmol10907. 5/ )O()O(4234O,222 nkpcc9、10g葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)溶于溶于400g乙醇中乙醇中, 溶液的沸點(diǎn)較純乙醇的上溶液的沸點(diǎn)較純乙醇的上升升0.142

14、8, 另外有另外有2g有機(jī)物質(zhì)溶于有機(jī)物質(zhì)溶于100g乙醇中乙醇中, 此溶液的沸點(diǎn)則上此溶液的沸點(diǎn)則上升升0.1250, 求此有機(jī)物的相對(duì)摩爾質(zhì)量求此有機(jī)物的相對(duì)摩爾質(zhì)量.對(duì)題給葡萄糖對(duì)題給葡萄糖(B)的乙醇的乙醇(A)溶液溶液11BBBA/10/180.157mol kg0.1388mol kg0.4mMbmkgmolK029. 1kgmolK1388. 01428. 011Bbb bTK對(duì)題給有機(jī)物對(duì)題給有機(jī)物(C)的乙醇的乙醇(A)溶液溶液kgmolK029. 1K1250. 0kg1 . 0kg102/1bb1C3ACCC KTMmMmb164.6kgmol10164.6kgmol12

15、50. 0029. 102. 0r131C MM即即10、已知樟腦已知樟腦(C10H15O)的凝固降低常數(shù)的凝固降低常數(shù)Kf = 40K mol1 kg , (1)某一某一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為210, 溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)5%的溶液的溶液, 求凝求凝固點(diǎn)降低多少固點(diǎn)降低多少?(2)另一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為另一溶質(zhì)相對(duì)摩爾質(zhì)量為9000, 溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)溶于樟腦形成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)5%的溶的溶液液, 求凝固點(diǎn)降低多少求凝固點(diǎn)降低多少?11ABBBkgmol25063. 0kgmol095. 0210/5/)1( mMmb10.03KK25063. 040B

16、ff bKT131ABBBkgmol10848. 5kgmol095. 09000/5/)2( mMmbK2339. 0K10848. 5403Bff bKT10-1、設(shè)某一新合成的有機(jī)化合物（、設(shè)某一新合成的有機(jī)化合物（x），其中含碳），其中含碳63.2%，氫，氫8.8%，其余的是氧（均為，其余的是氧（均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。今將該化合物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）。今將該化合物7.0210-5 kg溶于溶于8.0410-4 kg樟腦中，凝固點(diǎn)比純樟腦樟腦中，凝固點(diǎn)比純樟腦低低15.3K。求。求x的摩爾質(zhì)量及其化學(xué)式。（樟腦的的摩爾質(zhì)量及其化學(xué)式。（樟腦的Kf為為40）。）。BffBfBAWTK mKM W547

17、.02 104015.38.04 10fBTM1228BMg mol228 63.2%:1212C228 8.8%:201H228 (1 63.2%8.8%):416O12204:x C H O解：解： 11、銀可能受到、銀可能受到H2S的腐蝕而發(fā)生下面的反應(yīng)的腐蝕而發(fā)生下面的反應(yīng): H2S(g) + 2Ag(s) Ag2S(s) + H2(g) 在在25 和和101 325 Pa下下, 將將Ag (s)放在等體積的放在等體積的H2和和H2S組成的混組成的混合氣體中合氣體中, (1) 能否發(fā)生腐蝕而生成能否發(fā)生腐蝕而生成 Ag2S?(2) 在混合氣體中在混合氣體中, 硫化氫的摩爾分?jǐn)?shù)低于多少才

18、不致發(fā)生腐蝕硫化氫的摩爾分?jǐn)?shù)低于多少才不致發(fā)生腐蝕?已已知知25 時(shí)時(shí)Ag2S(s) 和和H2S(g) 的的 fGm分別為分別為40.25 kJmol 1和和32.93 kJ mol 1. (1) r Gm = 40.25(32.93) kJ mol 1 =7.32 kJ mol 1 rGm = r Gm + RT lnJp =7.3210 3 Jmol 1 + 8.314 J K 1mol 1298.15K ln(0.5/0.5) =7.32103Jmol 1 rGm 0 , 故能發(fā)生腐蝕故能發(fā)生腐蝕. (2) rGm/Jmol 1 =7.3210 3 + 8.314 298.15Klnp(

19、H2)/p/ p(H2S)/p2 .19)SH()(H22 pp0495. 02 .1911)H()SH()SH()SH(2222 pppy當(dāng)當(dāng) rGm 0時(shí)時(shí), 腐蝕不會(huì)發(fā)生腐蝕不會(huì)發(fā)生. 求得求得 即即 H2S的摩爾分?jǐn)?shù)低于的摩爾分?jǐn)?shù)低于 0.0495 才不致使銀發(fā)生腐蝕才不致使銀發(fā)生腐蝕.12 、298.15K時(shí)時(shí), 反應(yīng)反應(yīng)(1/2)N2 + (3/2)H2 = NH3的的 rGm= 16467 Jmol 1 . 試求試求: (1)物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為N2:H2:NH3 = 1:3:2的混合氣體的混合氣體在總壓在總壓101.325kPa下的壓力商下的壓力商Jp和摩爾吉布斯函數(shù)和

20、摩爾吉布斯函數(shù) rGm, 并判斷反并判斷反應(yīng)的方向應(yīng)的方向; (2) 298.15K下的下的K, 并判斷反應(yīng)的方向并判斷反應(yīng)的方向.B3322221NHNH1/23/21/23/2NHNH11/23/211(1) ()()101.3252/62.279100(1/6)(3/6)pppyJpppppypy$1rmrm1ln( 164678.314 298.15ln2.279)J mol14425J mol0pGGRTJ $所以反應(yīng)向右進(jìn)行所以反應(yīng)向右進(jìn)行.rm16467(2) expexp767.58.314298.15GKRT$Jp K, 所以反應(yīng)向右進(jìn)行所以反應(yīng)向右進(jìn)行. K = 2.441

21、0 5 13、有人想用甲烷和苯蒸氣的混合物來(lái)制取甲苯、有人想用甲烷和苯蒸氣的混合物來(lái)制取甲苯, 反應(yīng)為反應(yīng)為: CH4(g) + C6H6(g) = C6H5CH3(g) + H2(g) 已知已知500 K 時(shí)時(shí)CH4 , C6H6, C6H5CH3的的 fGm分別為分別為3.68 kJmol 1, 161.92 kJmol 1 , 172.38 kJmol 1 . 今使物質(zhì)的量比為今使物質(zhì)的量比為1: 1的的CH4與與C6H6的混合物在的混合物在500 K時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)拇呋瘎r(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)拇呋瘎? 試問(wèn)試問(wèn) C6H5CH3的最高產(chǎn)率為多少的最高產(chǎn)率為多少? r Gm = 172.38(33.68

22、)161.92 kJmol 1 = 44.14 kJmol 1K005molK8.314Jmol44.14kJ111 ln K = r Gm/RT =10.62)0( 1044. 2)1(B522 nKK = 4.910 3 = 0.49%(最高產(chǎn)率最高產(chǎn)率) CH4(g) + C6H6(g) = C6H5CH3(g) + H2(g)起始起始nB/mol 1 1 0 0平衡平衡nB/mol 1 1 nB/mol = 2 14、今有反應(yīng)、今有反應(yīng) 2 H2(g) +2 CO(g) = CO2(g) + CH4(g) (1) 若在若在600, 101 325 Pa 下下, 以以n(H2) :n(C

23、O) = 1:5 開(kāi)始進(jìn)行反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行反應(yīng), 問(wèn)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)問(wèn)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí), 混合氣體的組成混合氣體的組成; (2) 與與(1)在同樣溫度在同樣溫度, 壓力條件下壓力條件下, 以以n(H2): n(CO): n(N2) =1:5:2 開(kāi)始開(kāi)始進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng), 問(wèn)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)問(wèn)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí), 混合氣體中若不計(jì)算混合氣體中若不計(jì)算N2部分時(shí)部分時(shí), H2(g), CO(g), CO2(g), CH4(g)的體積分?jǐn)?shù)與的體積分?jǐn)?shù)與(1)是否相同是否相同? 已知在已知在 600時(shí)時(shí) CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) , rGm(1) = 4435 Jmol 1 CO(

24、g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) , rGm(2) = 6 632 Jmol 1 據(jù)已知條件求反應(yīng)據(jù)已知條件求反應(yīng) rGm , 再求再求K . rGm = rGm(2) rGm (1) =11607 Jmol 1 K = exp( rGm /RT) = 4.58整理得整理得 2.634 x215.81x + 10.7 = 0 , x = 0.744y (H2) = 0.0487 ; y(CO) = 0.810; y (CO2) = y (CH4) = 0.0708 (1) 2H2(g) + 2CO(g) = CO2(g) + CH4(g)平衡平衡nB/mol 1x 5x

25、 (1/2) x (1/2) x nB/mol = 6x2B222B(2)()4.58(1) (5)(6)npx/pKKpnxxpx總$ (2) 2H2(g) + 2CO(g) = CO2(g) + CH4(g) N2 ：2mol平衡平衡nB/mol 1x 5x (1/2) x (1/2)x nB/mol = 8x 2B222B(2)()4.58(1) (5)(8)npx /pKKpnxxpx總$得得 10.8016.97 x + 2.66 x 2 = 0 , x = 0.716 y (H2) = 0.0537; y (CO) = 0.811; y (CO2) = y (CH4) = 0.05

26、831515、 根據(jù)根據(jù)Mg-ZnMg-Zn相圖回答：相圖回答：（1 1）指出各相區(qū)存在的相（按圖中編號(hào)列出）；）指出各相區(qū)存在的相（按圖中編號(hào)列出）；（2 2）含有）含有20%Zn20%Zn的合金熔體的合金熔體100100克冷卻至克冷卻至500500時(shí)，有哪幾個(gè)相平衡時(shí)，有哪幾個(gè)相平衡共存？各個(gè)相的組成如何？各個(gè)相共存？各個(gè)相的組成如何？各個(gè)相MgMg重量為多少？重量為多少？C C1 1C C2 2C C3 3L L1. (1) 固溶體固溶體 (2) +l (2) +l (3) 固溶體固溶體+l+l (4) C1 +l (5) + C1 (6) C1+ (7) 固溶體固溶體 (8) C2 +

27、l (9) Zn+l (10) C3 +l (11) C2+ C3 (12) C3 +Zn. (13) L 三個(gè)化合物分別為：三個(gè)化合物分別為：C C1 1（ZnMgZnMg）、）、 C C2 2（ ZnZn2 2MgMg ）、）、 C C3 3（ZnZn5 5MgMg）C C1 1C C2 2C C3 3L L2.2.有有固溶體與溶液兩相平衡共存固溶體與溶液兩相平衡共存, , 相組成為含相組成為含Zn 5%,Zn 5%,液相組成液相組成為含為含Zn 31%.Zn 31%.根據(jù)杠桿規(guī)則根據(jù)杠桿規(guī)則: :31 201120515lWOBWAO(100)lWW W=42.3kg , Wl=57.4

28、kg ；固溶體中含固溶體中含MgMg： x=42.3x=42.395%=95%=40.2kg ；液相中；液相中含含MgMg： y=57.7y=57.769%=69%=39.8kg. O OA AB B16、 已知已知 CaF2 - CaCl2 相圖相圖, 欲從欲從CaF2 - CaCl2系統(tǒng)中得到化合物系統(tǒng)中得到化合物CaF2 CaCl2的純粹結(jié)晶的純粹結(jié)晶, 試述應(yīng)采取什么措施和步驟試述應(yīng)采取什么措施和步驟? 必須選定溶液的組成在含必須選定溶液的組成在含CaCl2 約為約為 w(CaCl2) = 0.60 0.80 之間之間. 今假定選組成今假定選組成 a 之之溶液溶液, 從從 a 冷卻下來(lái)

29、與冷卻下來(lái)與PD 線相線相交交, 當(dāng)越過(guò)當(dāng)越過(guò)PD線后便有固相線后便有固相CaF2 CaCl2析出析出, 溶液組成沿溶液組成沿PD線改變線改變, 待溫度降到快達(dá)到待溫度降到快達(dá)到三相線三相線GDH時(shí)時(shí), 將固體從溶液將固體從溶液中分離中分離, 即可得到純粹的即可得到純粹的CaF2 CaCl2結(jié)晶結(jié)晶.17、A, B 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下, 圖中圖中C, D 為為A, B 所形成的化合所形成的化合物物, 組成組成wB分別為分別為0.52及及0.69, A, B的摩爾質(zhì)量分別為的摩爾質(zhì)量分別為108 gmol 1和和119 gmol 1.(1)標(biāo)出標(biāo)出1, 2, 3, 4,

30、 5各區(qū)的相態(tài)及成分；各區(qū)的相態(tài)及成分；(2)確定在確定在C, D點(diǎn)形成化合物的分子式；點(diǎn)形成化合物的分子式；(3)作作a, b組成點(diǎn)的步冷曲線并標(biāo)出自由度數(shù)及相變化。組成點(diǎn)的步冷曲線并標(biāo)出自由度數(shù)及相變化。(4)將將1 kg wA= 0.60 的熔融體冷卻的熔融體冷卻, 可得何種純固體物質(zhì)？計(jì)算最大可得何種純固體物質(zhì)？計(jì)算最大值值, 反應(yīng)控制在什么溫度？反應(yīng)控制在什么溫度？CDCD形成穩(wěn)定化合物形成穩(wěn)定化合物C C(AB)(AB)，不穩(wěn)定化合物，不穩(wěn)定化合物D D(AB(AB2 2) )0.48 0.52:1:1108119CLL+CL+DL+DD+D+L L1 1+L+L2 2L+L+A+

31、CA+CC+DC+DA+LA+L L+C L+CCDL+DL+D1 1a : La : L a 析出化合物C a 析出化合物C1122211122213 3b : Lb : L b b 兩個(gè)液相分層 兩相平衡(L + L ) bLL D(s) 兩個(gè)液相分層 兩相平衡(L + L ) bLL D(s) 兩相平衡（L+ D） bL C(s)D(s) 液兩相平衡（L+ D） bL C(s)D(s) 液發(fā)生綜晶反應(yīng)：發(fā)生綜晶反應(yīng)：發(fā)生共晶反應(yīng)發(fā)生共晶反應(yīng)相消失，C(s相消失，C(s：) )D(s)D(s)LL+CL+DL+DD+D+L L1 1+L+L2 2L+L+A+CA+CC+DC+DA+LA+L

32、 L+C L+Ca ab bCDa a1 1b b1 1b b2 2b b3 3L+DL+D溫度應(yīng)控制在接近溫度應(yīng)控制在接近200200，可得到純，可得到純C C（穩(wěn)定化合物）。（穩(wěn)定化合物）。CDO OE EF F( )0.400.1214( )0.520.406W sOEW lOF( )( )1()W sW lkg( )0.70()W skg18、25時(shí)時(shí), 在某電導(dǎo)池中充以在某電導(dǎo)池中充以 0.01 mol dm 3 的的KCl水溶液水溶液, 測(cè)得其測(cè)得其電阻為電阻為112.3, 若改充以同樣濃度的溶液若改充以同樣濃度的溶液x, 測(cè)得其電阻為測(cè)得其電阻為2184. 已已知知25時(shí)時(shí)0.0

33、1 mol dm 3 KCl水溶液的電導(dǎo)率為水溶液的電導(dǎo)率為 0.14114 S m 1. 計(jì)計(jì)算算: (1)電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)池常數(shù)Kcel ; (2)溶液溶液x的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率; (3)溶液溶液x的摩爾電導(dǎo)率的摩爾電導(dǎo)率(水的電導(dǎo)率可以忽略不計(jì)水的電導(dǎo)率可以忽略不計(jì)). (3)溶液溶液x的摩爾電導(dǎo)率的摩爾電導(dǎo)率1243313m molmS10257. 7mmol1001. 0mS10257. 7 c (1)電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)池常數(shù) Kcel =R = 0.14114 S m 1112.3 = 15.85 m 1131celmS10257. 784.21m82.15 RK (2)溶液溶液 x 的電導(dǎo)

34、率的電導(dǎo)率19、把、把0.1 moldm 3 KCl水溶液置于電導(dǎo)池中水溶液置于電導(dǎo)池中, 在在25 測(cè)得其電阻為測(cè)得其電阻為24.36. 已知該水溶液的電導(dǎo)率為已知該水溶液的電導(dǎo)率為1.164 Sm 1, 而純水的電導(dǎo)率為而純水的電導(dǎo)率為7.510 6 Sm 1, 若在上述電導(dǎo)池中改裝入若在上述電導(dǎo)池中改裝入0.01 moldm 3的的HOAc, 在在25時(shí)測(cè)得電阻為時(shí)測(cè)得電阻為1982, 試計(jì)算試計(jì)算0.01 moldm 3 HOAc的水溶液在的水溶液在25時(shí)的摩爾電導(dǎo)率時(shí)的摩爾電導(dǎo)率m. (KCl) =(溶液溶液)(H2O) = 1.164 S m 17.510 6 S m 1 =1.1

35、64 S m 1Kcel = (KCl) R(KCl) = (HAc) R(HAc )11mS0143. 0mS164. 1198236.24KCl)(HAc)(KCl)(HAc)( RR12331mmolmS1043. 1dm0.01molm0.0143SHAc)(HAc)( c 20、25時(shí)時(shí), 質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度 b = 0.20 mol kg 1的的K4Fe(CN)6水溶液正水溶液正, 負(fù)離子的平均活度系數(shù)負(fù)離子的平均活度系數(shù)= 0.099, 試求此水溶液中正負(fù)離子的平均試求此水溶液中正負(fù)離子的平均活度活度 a及及 K4Fe(CN)6的電解質(zhì)活度的電解質(zhì)活度aB. 14154 /

36、51 4 /55B5740.200.20 mol kg40.20mol kg/0.09940.200.060.067.7710mmmammaa$K4Fe(CN)6 4K+1 + Fe(CN)6 421、利用德拜許克爾極限公式、利用德拜許克爾極限公式, 計(jì)算計(jì)算25 下下 2.5010 3 mol kg 1 YCl3 水溶液的水溶液的. 2BBB323211121(2.5010)3(2.50103)1mol kg20.015mol kgIm z650. 0kgmol015. 013kgmol5091. 0|lg12/12/1 IzAz22、25時(shí)時(shí), 電池電池 Cd|CdCl2 (5/2)H2O

37、(飽和溶液飽和溶液)|AgCl(s)|Ag 的的E0.67533V,求該溫度下反應(yīng)的求該溫度下反應(yīng)的rGm,rSm和和rHm.,KV105 . 6)/(14 pTE22222233:CdH OCl ( )CdClH O2e22:2AgCl2e2Ag2Cl ( )55:CdH O2AgClCdClH O2Ag22aa負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)電池反應(yīng)rGm= -zFE-2 96485C mol1 0.67533V=130.32kJ mol111-1-41mrmolK125.4J )KV106.5(molC964852 pTEzFS113mrmol167.7kJmolkJ)3 .298104 .12532.

38、130( pTEzFTzFEH.molkJ38.371mrmr, pTEzFTSTQ rHm167.7kJ mol1與反應(yīng)途徑中是否有非體積功無(wú)關(guān)與反應(yīng)途徑中是否有非體積功無(wú)關(guān), 它在數(shù)值上等于反應(yīng)在一般容器中進(jìn)行時(shí)系統(tǒng)與環(huán)境間交換它在數(shù)值上等于反應(yīng)在一般容器中進(jìn)行時(shí)系統(tǒng)與環(huán)境間交換的熱量的熱量Qp . Qr,m=37.38 kJ mol1是反應(yīng)在電池中可逆地進(jìn)行時(shí)系統(tǒng)與是反應(yīng)在電池中可逆地進(jìn)行時(shí)系統(tǒng)與環(huán)境間交換的熱量環(huán)境間交換的熱量. Qp與與Qr之差為電功之差為電功:Wr=167.7(37.38) kJ mol1=130.32kJ mol1 rGm, rSm , rHm和和Qr,m均與電池

39、反應(yīng)計(jì)量方程寫(xiě)法有關(guān)均與電池反應(yīng)計(jì)量方程寫(xiě)法有關(guān).若上若上述電池反應(yīng)寫(xiě)為下式述電池反應(yīng)寫(xiě)為下式, 則則z1, rGm, rSm , rHm和和Qr,m的數(shù)值的數(shù)值都要減半都要減半.AgOH25CdCl21AgClOH2521Cd21222 23、試用、試用E數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)在數(shù)據(jù)計(jì)算下列反應(yīng)在25時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K(298.15K). Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu解解 按反應(yīng)組成電池按反應(yīng)組成電池 Zn|Zn2+|Cu2+|Cu查得查得 E(Cu2+/Cu) = 0.3402V, E(Zn2+/Zn) = 0.7626VE E(Cu2+/Cu) E(Zn2+/Zn

40、)1.103V1 11 372 96485C mol1.103Vln(298.15K) 37.38.314J Kmol298.15K (298.15K)2 10ZFEKRTK$ 24、25時(shí)時(shí), 電解含有電解含有Ag+, Cu2+, Zn2+離子的中性溶液離子的中性溶液, 假定溶液中假定溶液中各離子的活度均為各離子的活度均為1, 判斷陰極反應(yīng)順序判斷陰極反應(yīng)順序.Ag+(a=1) + e Ag(s) E(Ag+/Ag) = E(Ag+/Ag)= 0.7998VCu2+(a=1) +2e Cu(s) E(Cu2+/Cu) = E(Cu2+/Cu )= 0.3402VZn2+(a=1) +2e Z

41、n(s) E(Zn2+/Zn) = E(Zn2+/Zn )=0.7626V從熱力學(xué)趨勢(shì)上看從熱力學(xué)趨勢(shì)上看, 析出的順序應(yīng)是析出的順序應(yīng)是AgCu H2 Zn, 但由但由于于H+在在Zn電極上析出時(shí)有較大超電勢(shì)電極上析出時(shí)有較大超電勢(shì), 即使在低電流密度下也有即使在低電流密度下也有1V以上以上, 所以實(shí)際上所以實(shí)際上H2后于后于Zn析出析出(一般金屬超電勢(shì)很小一般金屬超電勢(shì)很小, 可以忽可以忽略不計(jì)略不計(jì)).溶液中的溶液中的H+也會(huì)在陰極上獲得電子析出也會(huì)在陰極上獲得電子析出H2:V414. 0101lgV05915. 0)H/H( )(H21eH722 Ep25、將醌氫醌電極與飽和甘汞電極組

42、成電池、將醌氫醌電極與飽和甘汞電極組成電池: Hg | Hg2Cl2 | KCl(飽和飽和) | Q H2Q | H+(pH=?) | Pt25時(shí)時(shí), 測(cè)得測(cè)得E0.025V, 求溶液的求溶液的pH值值. ECl(飽和飽和)/Hg2Cl2(s)/Hg0.2410V E(Q/H2Q)(0.6993-0.05916pH)V E E(Q/H2Q) ECl(飽和飽和)/Hg2Cl2(s)/Hg 即即 0.025V(0.69970.05916pH0.2415)V解得解得 pH7.326、 等容氣相反應(yīng)等容氣相反應(yīng)AY的速率常數(shù)的速率常數(shù)k與溫度與溫度T具有如下關(guān)系式具有如下關(guān)系式: (1)計(jì)算此反應(yīng)的活

43、化能計(jì)算此反應(yīng)的活化能; (2)欲使欲使A在在10min內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)到內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%, 則溫度應(yīng)控制在多少則溫度應(yīng)控制在多少?K/962200.24)s/ln(1Tk (1) 據(jù)據(jù)Arrhenius公式公式: )s/ln()s/ln(101 kRTEka與經(jīng)驗(yàn)式對(duì)比與經(jīng)驗(yàn)式對(duì)比, 得得Ea = 9622K R = 80.0kJ mol1 (2) 求求T, t =10min, 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率 xA = 0.913As10838. 311ln1)( xtTkK5 .325K)s/ln(00.2496221 kT27、 二甲醚的氣相分解是一級(jí)反應(yīng)二甲醚的氣相分解是一級(jí)反應(yīng): CH3OCH3(g) C

44、H4(g) + H2(g) + CO(g)504時(shí)把二甲醚充入真空定容反應(yīng)器內(nèi)時(shí)把二甲醚充入真空定容反應(yīng)器內(nèi), 測(cè)得總壓數(shù)據(jù)如下測(cè)得總壓數(shù)據(jù)如下: t / s 0 390 777 1587 3155 p/kPa 41.3 54.4 65.1 83.2 103.9試計(jì)算該反應(yīng)在試計(jì)算該反應(yīng)在504的反應(yīng)速率常數(shù)及半衰期的反應(yīng)速率常數(shù)及半衰期.p = 3p0 = 123.9 kPa tpppptcctk 0A0 ,AAln1ln1t1/2 = ln2 /k kA = 1.56103 s 14As1044. 4 kt / s 390 777 1587 3155kA/10 4s 1 4.43 4.37

45、 4.46 4.50.,)ln(Aktppt 斜斜率率為為為為直直線線28、 雙光氣分解反應(yīng)雙光氣分解反應(yīng)ClCOOCl3(g) 2COCl2(g)為一級(jí)反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng). 將一定量的雙光將一定量的雙光氣迅速引入一個(gè)氣迅速引入一個(gè)280 的定容容器中的定容容器中, 751 s后測(cè)得系統(tǒng)壓力為后測(cè)得系統(tǒng)壓力為2.710 kPa, 經(jīng)很長(zhǎng)經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)完成后系統(tǒng)壓力為時(shí)間反應(yīng)完成后系統(tǒng)壓力為4.008 kPa, 305 時(shí)重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)重復(fù)實(shí)驗(yàn), 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)320 s系統(tǒng)壓力為系統(tǒng)壓力為2.838 kPa, 反應(yīng)完成后系統(tǒng)壓力為反應(yīng)完成后系統(tǒng)壓力為3.554 kPa. 求此反應(yīng)的活化能求此反應(yīng)的活化能.

46、20 ,A pptpppptcctk 0 ,AA0 ,Aln1ln1280時(shí)時(shí), 141A,0s10783. 5)710. 2008. 4()004. 2008. 4(lns7511)( ,kPa004. 2 Tkp305時(shí)時(shí), 142A,0s10841. 2)838. 2554. 3()777. 1554. 3(lns3201)( ,kPa777. 1 Tkp11141411121212molKkJ2 .169s10783. 5s1041.28lnK)553578(K553K578314. 8molKJ)()(ln TkTkTTTRTEa29、泡壓法測(cè)定丁醇水溶液的表面張力、泡壓法測(cè)定丁醇水

47、溶液的表面張力. 20實(shí)測(cè)最大泡壓力為實(shí)測(cè)最大泡壓力為 0.4217kPa, 20時(shí)測(cè)的水的最大泡壓力為時(shí)測(cè)的水的最大泡壓力為0.5472 kPa, 已知已知20時(shí)水時(shí)水的表面張力為的表面張力為 72.75103 Nm1, 請(qǐng)計(jì)算丁醇溶液的表面張力請(qǐng)計(jì)算丁醇溶液的表面張力. 設(shè)設(shè) p1, p2, 1, 2 分別為丁醇溶分別為丁醇溶液及水的最大泡壓力與表面張力液及水的最大泡壓力與表面張力. 根據(jù)拉普拉斯公式及泡壓法的原理根據(jù)拉普拉斯公式及泡壓法的原理可知可知: 112121mN1 .56kPa5472. 0kPa4217. 0mN75.72pp p(最大最大)壓入空氣壓入空氣rp112rp222

48、221122pp實(shí)驗(yàn)使用同一根毛細(xì)管實(shí)驗(yàn)使用同一根毛細(xì)管, r為定值為定值, 故故30、5 半徑為半徑為1 m的水滴與蒸氣達(dá)到平衡的水滴與蒸氣達(dá)到平衡, 試求水滴的內(nèi)外壓力試求水滴的內(nèi)外壓力差及水滴的飽和蒸氣壓差及水滴的飽和蒸氣壓. 已知已知25 時(shí)水的表面張力為時(shí)水的表面張力為71.97103 Nm1, 體積質(zhì)量體積質(zhì)量(密度密度)為為0.9971gcm 3, 蒸氣壓為蒸氣壓為 3.168 kPa,摩爾質(zhì)摩爾質(zhì)量為量為18.02 gmol 1. Pa109 .143m101mN1097.71223613rp363311131r10049. 12lnm101cmkg109971. 0K15.2

49、98molKJ314. 8molkg1002.18mN31097.712rRTMppkPa173. 3r p001. 1r pp31、25時(shí)乙醇水溶液的表面張力隨乙醇濃度時(shí)乙醇水溶液的表面張力隨乙醇濃度的變化關(guān)系為的變化關(guān)系為: /103Nm1 = 720.5(c /c)0.2 (c/c)2試分別計(jì)算乙醇濃度為試分別計(jì)算乙醇濃度為0.1moldm3和和 0.5moldm3時(shí)時(shí), 乙醇的表面乙醇的表面吸附量吸附量(c = 1.0 moldm3)c = 0.5 moldm 3時(shí)時(shí), 2 = 60.5109 molm2 291131332mmol106 .18K298KmolJ314. 8dmmol

50、/mN10)1 . 04 . 05 . 0(dmmol1 . 0 c = 0.1 moldm 3時(shí)時(shí),222dcdRTc由吉布斯溶液等溫吸附理論由吉布斯溶液等溫吸附理論, 表面吸附量為表面吸附量為:3132 0.50.4( /) 10/dc cNmmoldmdc $32、用活性炭吸附、用活性炭吸附CHCl3時(shí)時(shí), 0時(shí)的最大吸附量為時(shí)的最大吸附量為93.8 dm3kg1. 已知該溫度下已知該溫度下CHCl3的分壓力為的分壓力為1.34104Pa時(shí)的平衡吸附量為時(shí)的平衡吸附量為 82.5dm 3kg1, 試計(jì)算試計(jì)算: (1)朗繆爾吸附定溫式中的常數(shù)朗繆爾吸附定溫式中的常數(shù) b ; (2)CHC

51、l3分壓力為分壓力為 6.67103Pa 時(shí)的平衡吸附量時(shí)的平衡吸附量. (1) 設(shè)設(shè)V和和Vm 分別為平衡吸附量和最大吸附量分別為平衡吸附量和最大吸附量, 則則mVV bpbpVV 1m1331431413kgdm5 .73Pa1067. 6Pa1045. 51Pa1067. 6Pa1045. 5kgdm8 .93 )2( V144313mPa1045. 5Pa101.34kgdm)5 .828 .93(kgdm5 .82)( pVVVb 33、在某溫度下、在某溫度下, 銅粉對(duì)氫氣的吸附為單分子層吸附銅粉對(duì)氫氣的吸附為單分子層吸附, 其具體形式為其具體形式為 /cm3(STP)g1 = 1.

52、36p / (0.5Pa+p), 式中式中 是氫在銅粉上的吸附量是氫在銅粉上的吸附量, p是氫氣的壓力是氫氣的壓力(Pa). 求在該溫度下求在該溫度下, 表面上吸滿單分子層時(shí)的吸附量表面上吸滿單分子層時(shí)的吸附量及及1g 銅粉的表面積銅粉的表面積. ( H2分子的截面積分子的截面積 = 1.318 1019 m2 )1313gcm36. 1gcmPa236. 11 pp將將 = 1.36p / (0.5Pa + p) 變?yōu)樽優(yōu)?得得比較比較與式與式 , 1 mmVpbVVp m= 1.36 cm3(STP)g1 1221912313333613mgm82. 4m101.318mol106.023molm1022.4cmm10g1.36cm A 34、在、在298.15 K和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，將和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，將1 molO2(g)放在體積為放在體積為V的容器中，已知電子基態(tài)的的容器中，已知電子基態(tài)的 ,基基態(tài)能量態(tài)能量 ,忽略電子激發(fā)態(tài)項(xiàng)的貢獻(xiàn)。忽略電子激發(fā)態(tài)項(xiàng)的貢獻(xiàn)。O2的的核間距核間距 。忽略。忽略 和和 的貢獻(xiàn)。的貢獻(xiàn)。e,03ge,00101