物化复习题及部分答案(2)

2019-03-22 15:14

的 H2S(g),求平衡时容器内的压力;(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HS固体。

1)77.7kPa 2)P(H2S)大于166kPa。

12、200C时HCl溶于苯中达平衡。气相中HCl的分压为101.325KPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa,若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克HCl,

13、300K时1mol的理想气体(单原子分子),从10atm绝热膨胀到1atm,求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G、△A。

14、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg–1 。试求:(1)水在950C时饱和蒸气压;(2)水在110 .00KPa时的沸点。

15、将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中,并按下式分解:NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)在20.80C达到平衡时,容器内压力为8.825 KPa。在另一次实验中,温度不变,先通入氨气,使氨的起始压力为12.443 KPa,再加入氨基甲酸铵使之分解。若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在,求平衡时各气体的分压及总压。

答案: P(CO2)=0.554KPa;P(NH3)=13.551KPa;P(总)=14.105KPa;

16、某理想气体Cvm=5R/2,今有5mol该气体在恒压下温度从350K降低到300K,

求此过程的Q、W、△U、△H、△S。

答案:Q=-7.275KJ、W=2.079KJ、△U=-5.196KJKJ、△H=-7.275KJ、△S=-22.43J-1

17、800C时纯苯的蒸气压为100KPa,纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,800C时气相中苯

的摩尔分数y(苯)=0.300,求液相中苯和甲苯的摩尔分数。

答案: x(苯)=0.142,x(甲苯)=0.858。

19、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5g溶于100cm3水中形成的溶液。(1)若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚)求水中还剩下多少有机酸?(2)将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?

答案:(1) W1=2.5g;(2)W2=2.25g。

1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。求(1)该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度;

(2)该溶液的凝固点降低值;(3)在大气压力下,该溶液的沸点升高值 已知Kf =1.86K mol–1Kg-1 , Kb =0.513K mol-1Kg-1 ,△vapH0m=40662J mol-1

2、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g),在2000K时,已知K0=1.55×107(1)计算H2和O2分压各为1.00×10 4 Pa,水蒸气分压为1.00×105 Pa的混合气体中,进行上述反应的△rGm,并判断反应自发进行的方向。(2)当H2和O2分压仍然分别为1.00×10 4 Pa时。欲使反应不能正向自发进行,水蒸气分压最少需多大?

△rGm=-1.6﹡105Jmol-1;正向自发;P(H2O)=1.24﹡107Pa。

3、在真空的容器中放入固态的NH4HS,于250C下分解为NH3(g)与H2S(g),

平衡时容器内的压力为66.6kPa 。

装 (1)当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa的 H2S(g),求平衡时容器内的压力;

(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才

订 线 能形成NH4HS固体。1)77.7kPa 2)P(H2S)大于166kPa。

10、200C时HCl溶于苯中达平衡。气相中HCl的分压为101.325KPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa,若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克HCl,

11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg–1 。

试求:(1)水在950C时饱和蒸气压;(2)水在110 .00KPa时的沸点。

12、800C时纯苯的蒸气压为100KPa,纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,800C时气相中苯的摩尔分数y(苯)=0.300,求液相中苯和甲苯的摩尔分数。

答案: x(苯)=0.142,x(甲苯)=0.858。

14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5g溶于100cm3

水中形成的溶液。(1)若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚)求水中还剩下多少有机酸?(2)将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?

答案:(1) W1=2.5g;(2)W2=2.25g。

17、乙烷可按下式脱氢:CH3CH3(g)═CH2CH2(g)+H2(g)(设反应的△rCp=0)

试计算(1)在标准压力及298K时,求该反应的 △rH0m;△rG0m;△rS0m;K0(298K);

(2)在标准压力及1000K时,求该反应的K0(2000K);乙烷的平衡转化率是多少?

订 线 热力学数据(298K): △0-1fHm/( KJmol) △0-1fGm/( KJmol) 1S0m/( JK-1mol-) 229.49 CH3CH3 (g) CH2CH2 (g) H2 (g) -84.67 -32.886 52.292 68.178 219.45 0 0 130.587 △rH0m=136.96 KJmol-1;△rG0m=101.06 KJmol-1;△rS0m=120.55 JK-1mol

–1

K0(298K)=1.93﹡10-18;K0(2000K)=0.138;α=34.9%

20、(17分)固态氨的饱和蒸气压为:lnP=–3754/T + 27.92液态氨的饱和

蒸气压为:lnP=–3063/T + 24.38其中P的单位是Pa,试求:(1)氨的三相点的温度和压强;(2)三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少?

(1)、△subHm =31.2KJmol–1;△vapHm =25.47KJmol–1;△fusHm =5.75KJmol-1;(2)、P=5934Pa, T=195.2K。

22、(18分)在1000C下,下列反应的Kθ=8.1×10-9,△rSθ=125.6JK-1 mol-1,计算:COCl2(g)=CO (g)+ Cl2(g);

(1) 1000C,总压为200KPa时COCl2的解离度; (2)1000C下上述反应的△rHmθ

(3)总压为200KPa,COCl2解离度为0.1%时的温度。设△rCpmθ=0。 6.37×10-5,105 KJmol1;446K;

四、回答问题

11、理想(实际)气体的化学势表达式

?p? B??B?RTln(~pB/p?)??*???RTln?puB= uB+RTlnaB

装 订 线 ?=?(T)+RTlnx?BBB

12、理想(实际)液态混合物中各组分的化学势表达式 13、稀溶液的依数性 14、Carnot 定理

15、封闭体系无非体积功热力学基本方程 16、可逆过程

18、水的冰点与三相点的差别 三相点组成:冰 水蒸气 纯水 P= 610.62 Pa T= 273.16 K F=0

冰点组成:液相 水溶液:水中溶有气体 气相 空气 固相 冰 P=101.325KPa T=273.15K F=2-3+2=1 冰点可因压力改变而改变.

19、某热力学体系的状态函数变了,其状态是否一定发生了变化?反之,状态变了,其状态函数是否全都发生变化?体系的不同状态,是否可以用某一相同的状态函数值表示?

是,不一定,不可以 20、

Qp是状态函数吗????Qp成立的条件是什么?

系统不做非体积功恒压过程

21、证明在PV图上可逆绝热线的比可逆恒温线陡 22、温度、压力及加入惰气对气相化学平衡有何影响

23、具有最高恒沸点的二组分真实液态混合物(A和B),经精馏产物为何?经精馏能否将两组份完全分开?

24、指出下列平衡系统中的物种数S,组分数C,相数P,自由度F(7分) CaCO3(S)与其分解产物CaO(S)和CO2 (g)成平衡 S=3,C=2,P=3,F=1

31、理想液态混合物:任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物称为理想液态混合物,简称为理想混合物。


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