物理化学(第五版)复习(4)

2018-11-19 22:51

10、在保持温度T及101 325 Pa压力条件下,PCl5(g) 在一带活塞的抽空汽缸中分解为PCl3(g) 与Cl2(g) ,反应达平衡时,PCl5(g) 有50%解离,此时系统的体积为1dm3。试说明在下列过程中PCl5(g) 的解离度?是增大、减小还是不变:

若保持压力、温度不变下,于系统内通入N2(g) 直至体积为2 dm3,此时? ,然后在T不变下加压,直至系统的体积回至1 dm3,则? ,而整个过程的? 。(选填减小、增大、不变)

11、某气相反应A ==Y+ Z是吸热反应, 在 25 ℃时其标准平衡常数K=1 , 则25 ℃时反应的?rS?????0,此反应在40 ℃时的K?????25 ℃时的K。 (选填 ? ,=,?)

12、2C(s) + O2(g) == 2CO(g)反应的?rG与温度关系为?rG=(- 232 600-167.8 T/K)J·mol-1。据此式可求出反应在400 K下的?rS 。(填入具体数值)

13、在一定T,p下,反应 A(g) == Y(g) + Z(g) ,达平衡时解离度为?1,当加入惰性气体而保持T,p不变时,解离度为?2, 则?2 ?1,( )(选填大于、小于、等于)。这是因为 。

14、在1000K温度下,乙烷脱氢制乙炔分两步进行 C2H6(g) == C2H4(g) + H2(g) C2H4(g) == C2H2(g) + H2(g)

已知 C2H6(g) 和C2H2(g) 1000 K时的标准摩尔生成吉布斯函数分别为114.223 kJ·mol-1和169.912 kJ·mol-1,则反应

C2H6(g) == C2H2(g) + 2 H2(g) 的K(1000 K)= 。

15、在732 K时,反应 NH4Cl(s) == NH3(g) + HCl(g) 的 ?rG=-20.8 kJ·mol-1,?rH=154 kJ·mol-1,则该反应的?rS四、计算题

1、反应C(s) + H2O(g) == H2(g) +CO(g) 在1000 K及1200 K时的K分别为2.472和37.58 , 试计算在此温度范围内反应的平均标准摩尔焓及1100 K时的K。 2、在750℃,总压力为4 266 Pa,反应:

11SnO2(s) + H2(g) == Sn (s) + H2O(g) 22

= 。

达平衡时,水蒸气的分压力为3 160 Pa。

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(1) 求题给反应在750℃下的K ;

(2) 若知反应 H2(g) + CO2(g) = CO (g) + H2O(g) 在750℃时的K1= 0.773,试求下列反应的K2:

12SnO2(s) + CO(g) ==

1Sn(s) + CO2 (g) ( p= 100 kPa) 2 ?G = ?T?S = ?10?193 kJ 3、乙烷在1 000 K时按下面两个步骤裂解 C2H6(g) == C2H4(g) + H2(g) (1) C2H4(g) == C2H2(g) + H2(g) (2)

已知?rG( C2H6, g, 1 000 K)=114 223 J-mol-1,?rG( C2H2, g, 1 000 K)=169.912 kJ-mol-1,计算:C2H6(g)总裂解反应的K(1 000 K)。(p=100 kPa)

4、已知反应 (CH3)2CHOH(g) == (CH3)2CO(g) + H2(g) 的??BCp,m?B? = 16.72

J?K?1??mol?1,

在 457.4 K 时的K=0.36,在298.2 K时的?rH= 61.5 kJ·mol -1,求500 K时反应的标准平衡常数

5、已知NH4HS(s)在25 ℃的分解压力为600 kPa ,试求35 ℃时的分解压力。在此温度范围内可设反应NH4HS(s) == NH3(g) + H2S(g) 的?rH为常数,其值为93.7 kJ·mol (p=100 kPa)。

6、在1120 ℃下用H2还原FeO(s),平衡时混合气体中H2 的摩尔分数为0.54,求FeO(s)的分解压力,已知同温度下:

2 H2O(g) == 2H2(g) + O2 (g),

-1

K= 3.4 × 10-13 (p = 100 kPa)

7、反应2O2(g) + S2(g) == 2SO2(g) 在298 K至2 000 K 之间的K与T的关系为 :

37852lgK??7.57 。求 ?T/K?? (1)反应在298 ~2 000K之间的平均反应的标准摩尔焓; (2) 1 000 K时的K。

17

8、298K时NH4HS(S)在抽真空的容器内按下式分解

NH4HS(s)== NH3 (g)+ H2S (g)

达平衡时,测得反应体系的总压力为66.66kpa,求K 9、已知反应 C (石墨) + H2O(g)==CO(g) + H2(g) (1) H2(g) +

1O2(g) ==H2O(g) (2) 2 在 1 000 K时的标准平衡常数分别为K(1)=2.51,K(2)=9.35×109,求CO(g)的?fG(CO,1 000 K)。

10、已知反应CuCl2·2H2O(s) == CuCl2·H2O(s) + H2O(g)的K如下:

t / ℃ K 17.9 80.0 4.9×10 -3 0.322 计算反应在17.9~80.0℃之间的平均反应的标准摩尔焓变及60.0℃时的K和H2O(g)的平衡压力。(p=100 kPa)

11、 反应CO2(g) + 2NH3(g) ???(NH3)2CO(s) + H2O(l) 已知

物 质 CO2(g) NH3(g) (NH3)2CO(s) H2O(l) -393.51 -46.19 -333.17 -285.85 213.64 192.51 104.60 69.96 O?rHm?B,298K?kJ?mol?1 OSm?B,298K?J?K?1?mol?1 (1) 在25℃ , 标准状态霞反应能否自发进行?

(2) 设?rS与?rH均与T无关, 估算反应在标准状态下能自发进行的最高温度。 12、固体化合物A(s) 放入抽空的容器中发生分解反应,生成两种气体Y(g) 和Z(g)

A(s) === Y(g) + Z(g)

25 ℃时测得平衡压力为 66.7 kPa , 假设Y,Z为理想气体,求反应的标准平衡常数。如果在该温度下容器中只有Y和Z,Y的压力为13.3 kPa,为保证不生成固体,问Z的压力应如何控制。(p=100 kPa)

13、实验测得CaCO3(s)在500℃时的分解压力为 9.3 Pa,在1 000℃时的分解压力为3.9?10 5 Pa , 求CaCO3(s) 在500 ℃至1 000 ℃间的分解反应的标准摩尔焓。 14、当加热蓝色的硫酸铜晶体时失去水且退色,今已知下列数据(298 K) :

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物 质 CuSO4(s) CuSO4·5H2O(s) H2O(g) ?fH / kJ- mol-1 -769.86 -2277.98 -241.83 ?fG / kJ- mol-1 -661.9 -1879.9 -228.59 求算脱水时当水的蒸气压力达到101.325 kPa时的温度 。

15、已知25℃时C(石墨),H2(g),C2H6(g)的S分别为5.69 J·K-1·mol-1,130.59 J·K-1·mol-1,229.49 J·K- 1·mol-1,C2H6(g)的?fH=-84.68 kJ·mol-1,试计算反应2 C(石墨) + 3 H2(g) → C2H6(g)在25℃的标准平衡常数。

多组分练习题

一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画×

1、理想稀溶液中的溶质遵从亨利定律;溶剂遵从拉乌尔定律。( ) 2、因为溶入了溶质,故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。( ) 3、一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。( ) 4、如同理想气体一样,理想液态混合物中分子间没有相互作用力。( ) 二、选择题

1、 苯在101 325 Pa下的沸点是353.25 K , 沸点升高系数是2.57 K·kg·mol?1则苯的气化焓为:( )。 (已知 C6H6的Mr=78.11。)

( 1 ) 31.53 kJ·mol?1; ( 2 ) 335 kg·mol?1; ( 3 ) 7.42 kJ·mol?1。

2、在298 K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解,遵守亨利定律,亨利常数分别为kx,A和kx,B,且知kx,A>kx,B,则当A和B压力的平衡值相同时,在一定的该溶剂中所溶解的物质的量是:( )。

(1)A的物质的量大于B的物质的量; (2)A的物质的量小于B的物质的量; (3)A的物质的量等于B的物质的量; (4)A的物质的量与B的物质的量无法比较。

3、25℃时,CH4(g)在H2O(l)和C6H6(l)中的亨利常数分别为4.18×109 Pa和57×106 Pa,则在相同的平衡气相分压p(CH4)下,CH4在水中与在苯中的平衡组成:( )。

(1)x(CH4,水)>x(CH4,苯);

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(2) x(CH4,水)<x(CH4,苯);

(3) x(CH4,水)=x(CH4,苯)。

4、 乙醇比水易挥发,如将少量乙醇溶于水中形成稀溶液,下列说法中正确的是:( )。 (1)溶液的饱和蒸气压必低于同温度下纯水的饱和蒸气压; (2)溶液的沸点高于相同压力下纯水的沸点;

(3)溶液的沸点必定低于相同压力下纯水的沸点。 5、 指出关于亨利定律的下列几点说明中,错误的是:( )。 (1)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同; (2)溶质必须是非挥发性溶质;

(3)温度愈高或压力愈低,溶液愈稀,亨利定律愈准确;

(4)对于混合气体,在总压力不太大时,亨利定律能分别适用于每一种气体,与其他气体的分压力无关。

6、 组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统,在一定温度下,向纯B中加入少量的A,系统蒸气压力增大,则此系统为:( )。

(1)有最高恒沸点的系统;(2)不具有恒沸点的系统;(3)具有最低恒沸点的系统。 7、若使CO2在水中的溶解度为最大,应选择的条件是:( )。

(1)高温高压; (2)低温高压; (3)低温低压; (4)高温低压。 8、已知某一定温度下,A,B,C三种气体溶于水的亨利常数分别为400 kPa,100 kPa,21 kPa,则在相同气相分压下,三种气体在水中的溶解度xA,xB和xC的大小顺序为:( )。 (1)xA>xB>xC; (2)xA=xB=xC; (3)xA<xB<xC。 9、凝固点降低常数 Kf,其值决定于:( )

(A) 溶剂的本性(B) 溶质的本性(C) 溶液的浓度(D) 温度 10、形成理想液态混合物过程的混合性质是:( )。

(1)?mixV=0 ,?mixH=0 , ?mixS>0 , ?mixG<0 ; (2)?mixV>0 ,?mixH<0, ?mixS=0 , ?mixG=0 ;

(3)?mixV>0 ,?mixH>0 , ?mixS<0 , ?mixG>0 ; (4)?mixV<0 ,?mixH<0 , ?mixS=0 , ?mixG=0 。 三、填空题

1、拉乌尔定律的数学表达式为??????? ??????。

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