西南大学药学院物理化学习题汇总(2)

2020-04-14 16:19

(1) 在27℃时,1 mol理想气体由1.01325×106 Pa恒温膨胀至1.01325×105 Pa。试计算此过程的?U,?H,?S,?F和?G.。

(2)在中等压力下,n mol气体遵守以下物态方程:pV(1??p)?nRT,其中?与气体本性有关,请求算16 gO2在273 K下从10×101325 Pa降到101325 Pa时的?G。已知O2的?=-9.277×109 Pa.。

(3) 反应N2(g, 298 K, p#)+3 H2(g, 298 K, p#)? 2NH3(g, 298 K, p#)的?H298=-92.38 kJ,?G298=-33.26 kJ。设?Cp=0,请求算在1 atm下500 K及1000 K的?G。由此说明该反应在常温常压下能否自发进行?随着温度升高对合成NH3是否有利?

(4) 若将1 mol的水在100℃时投入真空容器内,最后成为100℃, 0.1×101325 Pa的水气,试求水在该相变过程的熵变。

(5) 在绝热箱中,将10 克200℃的铁块沉入20℃, 1dm3的水中,已知,Cp,m(Fe)=25.5 J?K1?mol

-1

, Cp,m(H2O)=75.3 J?K1?mol1, MFe=55.85, 求?S。

(6) 1 mol -20℃过冷水在绝热器里部分凝结,形成0℃水与冰两相共存的平衡体系,计算该过程的?U, ?H, ?S, ?F, ?G.已知冰在0℃时的熔化热为333.6 J?g1,冰和水的恒压热容分别

为36.0及70 J?K1?mol1。

第三章 化学平衡

1. 请判断下列说法是否正确

o(1)因为?rGo??RTlnKop,所以?rG表示系统达到平衡时产物与反应物的吉布斯能差。

ooo(2)若化学反应的ΔrHm与温度无关,ΔrSm一定与温度无关;由此可以推出ΔrGm也与温度

无关。

(3)移走反应体系中的催化剂,可使平衡向左移动。 2. 选择正确答案,填入后面的空格中 (1)已知在温度T时,反应

11C(s)+CO2(g)=CO(g)的平衡常数为K1,则反应方程221K 2式书写为:C(s)+CO2=(g)2CO(g)时,其平衡常数K2=( )。

A.2K

B..K

C.K2

D.

(2)下列哪项是判断一个化学反应的方向及是否达到平衡的判据( )。

oA.ΔrSm

oB.ΔrGm

C.KO

D.ΔrGm

(3)在温度T时,分解反应A(s)=B(g)+D(g)达到平衡后体系的压力为88.06 kPa,该反应的平衡常数K=( )。

A.7755

3. 填空

(1)有理想气体反应A(g)+B(g)=3C(g),在等温下维持体系总压不变,向体系中加入惰性气体,平衡 移动:若在恒温下将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡 移动。

(2)在300K下,一个抽空的容器中放入过量的A(s),发生A(s) = B(s)+3D(g) 的反应,达到平衡时D的分压为pD=1.0 kPa,反应的标准平衡常数(po=105 Pa)Kop= 。

B.1939

C.0.7755

D.0.1939

O(3)化学反应 2NO(g)?O2(g)?2NO2(g) 是放热反应,反应平衡后,用 温度和 压力的方法可以使平衡向生成产物的方向移动。

第四章 相平衡

1.填空

(1) 在一个抽空的容器中,放入过量的NH4I(s)并发生下列反应: NH4I(s)═ NH3(g)+ HI(g) 2HI(g)═ H2(g)+ I2(g) 体系的相数φ=( );组分数K =( );自由度f =( )。

(2) 在一个抽空的容器中,放入过量的NH4HCO3(s)并发生下列反应: NH4HCO3(s)═ NH3(g)+ H2O(g)+ CO2(g) 体系的相数ф=( );组分数K =( );自由度f =( )。

(3) 在一个抽空容器中,放入足够多的H2O(l)、CCl4(l)及I2(g)。H2O(l)和CCl4(l)共存时完全不互溶,I2(g)可同时溶于H2O(l)和CCl4(l)中,容器上部的气相中同时含有I2(g)、H2O(g)及CCl4(g)。

该平衡体系的相数φ=( );组分数K =( );自由度f =( )。 2.回答下列问题

(1) 在下列不同情况下,反应:2NH3 (g) ═ N2 (g) + 3H2 (g)达平衡时,体系的自由度各为多少?

a 反应在抽空的容器中进行; b 反应在有N2的容器中进行;

c 反应于一定的温度下,在抽空的容器中进行。

(2) 碳酸钙在高温下分解为氧化钙固体和二氧化碳气体,在一定条件下的二氧化碳气中加热碳酸钙固体,实验表明加热过程中在一定范围内碳酸钙不分解,这是为什么?

(3) 微观角度讲,A和B两种纯液态物质要满足哪些条件才能形成理想液态混合物? (4) 水的三相点与正常冰点有何不同?

(5) 液体的饱和蒸气压越高,沸点就越低;而由克劳修斯—克拉贝龙方程表明,液体温度越高,饱和蒸气压愈大。两者是否矛盾?为什么?

(6) 对于具有最大正、负偏差的液-气平衡体系,易挥发组分在气相中的组成大于其在液相中的组成的说法是否正确?为什么?

(7) 在一定压力下,若A、B二组分体系的温度-组成图中出现最高恒沸点,则其蒸气压对拉乌尔定律产生正偏差吗?

(8) 导出杠杆规则的基本依据是什么?它能解决什么问题?如果相图中横坐标为重量百分数,物质的数量应取什么单位?若横坐标为摩尔百分数,物质的数量又应取什么单位?

3.选择一个正确答案

(1) 单组分物质的熔点: A 是常数 B 仅是压力的函数 C 同时是温度和压力的函数 D 是温度压力及其他因素的函数

dp(2) 单组分体系固液平衡线的斜率的值:

dT A > 0 B = 0 C < 0 D 不确定

(3) 某一理想溶液,若组分A的蒸气压PA大于组分B的蒸气压PB,则其可能的T-x相图为:

T T T T

A B C D

T (4) 某二组分气液平衡T-x相图见图, g 物系点O与O’比较:

O O' G A 二者所处的温度不同

L g–l B 二者的蒸气压不同

l C 二者的相组成不同

A B D 二者在二相中的物质量之比不同 x

(5) 组分A和B沸点TA > TB,两者可构成最高恒沸物,组分T 为E。现将任意比例的A和B混合,于精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物为: A 纯A B 纯B

A B E C 高沸物E

D 可能为A,也可能为B

(6) 图为A、B部分互溶双液系统的相图,当t=60?C时,1 mol B与9 mol A混合,然后一边搅拌一边不断地向体系加入B,直到加入81 mol B为止,问整个过程中发生的现象是什么?

t(?C)

A 溶液由清变混 B 溶液由混变清 C 溶液由清变混,后又变清 60 D 溶液由混变清,后又变混 A 0.2 0.4 0.6 0.8 B

(7) 图为简单低共熔二元体系T-x相图。 T 当物系点M随温度下降时,

固相物质与液相物质重量的比值: M A 增加 B 减少 C 不变

x D 先增加,后减少 A B

(8) 硫酸与水可形成三种水合物:H2SO4?H2O,H2SO4?2H2O,H2SO4?4H2O。常压下,H2SO4(S) 与H2SO4溶液及H2SO4水合物三相平衡,则该水合物含有几个水分子? A 1 B 2 C 3 D 4

(9) 组分B和C相互溶解度随温度升高而增加,下面分别为温度T1和T2时的三组分部分互溶体系图,则T1和T2的大小关系为: A A A T1> T2 p,T1 p,T2 B C B C

B C D T1 < T2 T1=T2 不能确定

(10) H2O-KNO3-NaNO3三组分体系图见下,现有30%NaNO3和70%KNO3混合盐10kg,若加入40 kg H2O,则平衡时体系为几相? A 1相 B 2相 C 3相 D 4相

A%(H2O) B%(KNO3) C%(NaNO3)


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