?1??1?????6?6.1???(2)平衡时,K??9。加入0.1 mol N2,J??9.076?K,则334?1?4.1?1???????6?6?6.1?6.1?平衡左移。
15. 水相图中s-l共存曲线斜率小于0是由于 。在三角坐标系下,过顶点A的同一条直线上的所有物系点 相同,对273—277 K的水进行绝热可逆压缩(277 K时密度最大),水的温度将 。
lHmdp?sdpll【答案】,熔化时,,但是,故斜率?H?0?V?0??0。 smsmldTT?sVmdT22由于???T???V???T???V?T??S??V?? ,,即?????????0,故p??T?,水
??p?S??S?p??p?S??S?p的温度将下降。
16. LiCl-KCl相图如下。电解时,温度为783 K,还有少量固体盐不溶。加入少量LiCl后发现不溶盐反而增多,则不溶盐是 。
T T813K 653K lβ
LiCl
KCl
B
【答案】加入少量LiCl后,物系点左移。而物系点移动的方向就是不溶盐增多的方向,即不溶盐为LiCl。
17. 当强电解质溶液的浓度增大时,其?m会 ,理由是 。 【答案】减少。离子间静电作用增大,有些离子会形成离子对(缔合)。 18. 液接电势是由于 产生的。298 K时,电池
Pt | H2(p)| HCl (0.1 mol·kg-1,???0.796) | HCl (0.01 mol·kg-1,???0.906) | Cl2(p)| Pt 的电动势为1.5822 V,其液接电势为0.0364 V。则该电池的阴极的?为 ,
t?? 。
【答案】液接电势是由于正负离子扩散速度不同而产生的。反应
11H2 +Cl2 = H+ + Cl- 226
RTa(H?)?a(Cl?)E计?E?lnFp(H2)p(Cl2)
p?E?0.1857而E计?E?El,解得E?1.3601V,即阴极??1.3601V 又El?(t??t?)RT(b??)阳ln?t??0.826 F(b??)阴??E??419. 298 K时,某电池E?1.5V,???2.0?10V/K。若电池:
??T?p(1)可逆放电96500 C; (2)短路放电96500 C;
(3)在端电压为0.8E下放电96500 C,
则三个过程的热效应分别为Q1? ,Q2? ,Q3? 。 【答案】?G??zFE??144.75kJ
??E??S?zF???19.3J/K
?T??p?H??G?T?S??139kJ
可逆:Q1?T?S?5.751kJ 短路:W??0,Q2??H??139kJ
一般:Q3??H?W???H?0.8EF??23.2kJ
20. 某混合电解质溶液中含HCl 0.01 mol·kg-1,BaCl2 0.01 mol·kg-1。298 K时测得其则a?B??(BaCl2)?0.70,(aCl)= 。
【答案】a?(BaCl2)???(BaCl2)2若u(H+) = 5u(Ba2+),且t(H+) = 0.5,则t(Ba2+) ? 。b??0.7?(0.01?0.032)1/3?0.01456 b?12??2?u(Ba)c?Ba?2t(Ba2?)?2???,故t(Ba2+) = 0.2 ???t(H)u(H)c(H)521. AgCl在下列电解质溶液中: (1)0.01 mol·L-1 NaNO3 (2)0.01 mol·L-1 NaCl (3)0.01 mol·L-1 Cu(NO3)2
溶解度最大的为 ,溶解度最小的为 。
7
【答案】AgCl的Ksp?2??cc(Ag?)c(Cl?),而ln????1.171|z?z?|I,其中
I??b,1-1型12(2)bz??BB?3b,2-1型,可见(3)的I最大,故溶解度最大。而由于同离子效应,
2?的溶解度最小。
22. 已知:Kw=1.008?10-14,??(H?)=349.82?10-4S·m2·mol-1,??(OH?)=198.0?10-4S·m2·mol-1。298.2 K时纯水的电导率的理论值为 。
【答案】??c?m?c???m-1 Kw(??(H?)???(OH?))c?5.49?10?6S·m?三、综合题
1.(1)某纯物质呈气液两相平衡,则气液两相的化学势相同,于是
?(g)??(l)?????(g)????(l)???????Sm(g)??Sm(l)?Sm(g)?Sm(l) ?T?T??p??p请问上述推导错在哪里?
(2)对反应H2O(l, 298 K, 101.325 kPa) = H2(g, 298 K, 101.325 kPa) +101.325 kPa),热效应Q?q,即?rHm?Q?q,所以?rSm?1O2(g, 298 K, 2?rHmq??0。由熵判据,反TT应可自发进行。
请指出以上说法的错误之处。 【解】(1)由相律可得,f?1?2?2?1,只有一个自由度,为单变量系统,不存在偏摩尔量的概念。
(2)错误一:此时反应不可逆,?rSm??rHm;错误二:此时不能使用熵判据判定。 T2.(1)标明右边相图中各区域所代表的具体相态;
(2)在图中分别标出纯A液体和xB = 0.1溶液的凝固点Tf?和Tf,此溶液遵守凝固点降低定律吗?为什么?
T 固溶体s A
【解】(1)
B
8
T l l + s 固溶体s Tf Tf? s1 + s2 B
(2)此溶液不遵守凝固点降低定律。凝固点降低定律只适用于析出纯溶剂固体的情形,而此处析出的是固溶体,从相图上看,不遵守凝固点降低定律。
3. 从手册中查得下列四种物质的?fHm(298 K)、Sm(298K)和Cp,m数据如下:
MgO(s) -601.83 27.0 42.6 Si(s) 0 18.8 22.8 SiO2(s) -910.94 41.84 57.0 Mg(s) 0 32.5 23.89 A
?fHm(298 K)/kJ·mol-1 Sm(298 K)/J·K-1·mol-1 K-1·mol-1 Cp,m/J·(1)求反应SiO2(s) + 2Mg(s) = 2MgO(s) + Si(s) 在298 K时的标准平衡常数K; (2)假设以上四种物质之间不形成固溶体。在298 K及p、有催化剂的情况下,求平衡转化率;
(3)求673 K时上述反应的标准摩尔熵变。
【解】(1)?rHm??292.72kJ·mol-1,?rSm??34.04J·K-1·mol-1,
?rGm??rHm?T?rSm??282.58kJ·mol-1,
则K?exp????rGm?49??3.42?10
?RT?(2)让1 mol SiO2和1 mol Mg反应,说明?mixS?0。100%。 (3)?rCp,m?3.22J·K-1·mol-1 ?rSm(673K)??rSm(298K)??673?rCp,mT298dT??31.42J·K-1·mol-1
3.(1)理想气体反应N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g),在一定温度及p的平衡系统中,各物质的量为n(N2) = 4 mol,n(H2) = 1 mol,n(NH3) = 1 mol。若保持系统的温度不变,往其中加入2 mol N2,则平衡如何移动?
(2)在800 K,101325 Pa下,气相放热反应A(g) +
1B(g) 2 C(g) 达到平衡。
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等温下将系统压力提高到400×101325 Pa,已知此压力下
?C?20,则平衡将如何移动? 1/2?A?B2?1?22??(p(NH3)/p)x(NH3)?6??9, 【解】(1)K???(p(N2)/p)(p(H2)/p)3x(N2)x3(H2)4?1?3???6?6??1???328J???3??K,故平衡向逆反应方向进行。
36?1????8?8?(2)K2?pC/p?1,
(pA/p)(p1/2/p)B,
J?(?CpC/p)?CpC/p400???20??1?K1/2(?ApA/p)(?BpB/p)1/2?A?B(pA/p)(p1/2/p)400?20B故平衡不移动。
4. 在101325 Pa下,A-B系统的T-x图如下。
T l a l b αA
C
D
βB
(1)试指出图中各区域(包括三相线)所代表的相态和自由度数; (2)某系统从a沿虚线变化到b,试画出步冷曲线。 【解】(1)
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