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四川理工2005级重修物理化学练习题

1、4molN2从27℃,1.0MPa 等温可逆膨胀到0.1MPa,再等压升温到127℃,求此全过程的Q、W、ΔU、ΔH。(已知

Cp,m=28.0J·mol-1·K-1,N2 可视为理想气体。

2、10mol理想气体从2.00×106Pa、1.00dm3等容降温使压力降到2.00×105Pa,再等压膨胀到10.0dm3,求整个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。

3、2mol双原子理想气体从始态100kPa,50dm3,先恒温可逆压缩使体积缩小至30dm3,再恒压加热至70dm3,求整个过程的Q,W,ΔU,ΔH及ΔS

4、苯(A)和甲苯(B)形成理想液态混合物,已知20 ℃时,P A*和P B*分别为10 kPa和3 kPa。

(已知苯与甲苯摩尔质量分别为78.11g/mol与92.13g/mol)。

(1) 计算苯(A)和甲苯(B)各100g所组成的混合物中,甲苯(B)的物质的量分数x B;

(2) 求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p A、p B (单位:Pa) ;

(3) 求苯(A)在气相中的物质的量分数y A。

5、在温度T下,B溶于A中形成理想稀溶液达平衡,气相中B的分压为101.325kPa

时,溶液中B的摩尔分数为0.0430。若同温度时B 和A蒸气总压为101.325kPa,

计算B 在A 中的溶解度(以摩尔分数表示)。已知温度T 时,纯A 的饱和蒸气

压P A*=10.1325kPa。(B 溶于A 时无缔合和解离现象)

6、已知液体A、B和C能形成理想混合物,设在298.2K时,理想混合物I(含1molA和3molB)的总蒸气压为100kPa,理想混合物II(含2 molA、2 molB和6 molC)的总蒸气压也为100kPa。已知纯C的饱和蒸气压为0.8×100 kPa,试求:(1)溶液I和溶液II的x A、x B和x C;(2)液体A和B 的饱和蒸气压;(3)与溶液I共存的蒸气中A、B的物质的量分数。

7、已知298K时,可逆电池Pt | H

2(g)|HCl(aq)|Hg

2

Cl

2

(s)|Hg的标准电动势E=1.76V,温度系数为

1

-0.0004

)

(-

?

=

?

?K

V

T

E

p

(1)写出电池反应;(以电子转移数z=2计)

(2)计算25℃下的电动势E、Δr G m、Δr S m、Δr H m。

8、某电池Zn(s)|ZnCl2 (0.05 mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag(s),该电池电动势E与T的关系为E/V = 1.015-4.92×10-4 (T/K-298),试计算298K 时有2 mol的电子电量输出时,电池反应的Δr G m、Δr S m、Δr H m和Q r(写出电池电极反应)

9、今有电池:

Pt|H2(g,100kPa) |H2SO4(b) |Ag2SO4(s) |Ag(s)

已知在298.15K下,上述电池的标准电动势E? = 0.653V,E?Ag+|Ag= 0.7996V。

(1)写出上述电池的电极反应与电池反应,计算反应的

θ

m

r

G

?和K?;

(2)在298.15K下实验测得H

2SO

4

在浓度为b时,上述电池的电动势E = 0.623 V,已知H

2

SO

4

浓度为b时之离子平均活度系数γ

±=0.7,问此条件下溶液中H

2

SO

4

的质量摩尔浓度b为多少?

(3)计算Ag

2SO

4

(s)的溶度积K

sp

10、有一电池可用以下图式表示:Cu(s)|Cu(Ac)2(1mol/kg)|AgAc(s)|Ag(s)

已知298K 时,该电池的电动势E 1 =0.372V ,308K 时, E 2 =0.374V 。设该电池电动势的温度系数为常数。 (1)写出电极反应及电池反应(以电子转移数z =2计); (2)计算298K 时该电池反应的Δr G m , Δr S m , Δr H m 。

11、有化学反应如下:

)(2)(2)()(224g H g CO g CO g CH +=+

已知25℃时下列数据:

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(1) 求上述反应在25℃时的Δr G m ;

(2) 25℃时,若CH 4(g)和CO 2(g)的分压均为150kPa ,CO(g)和 H 2(g)的分压均为50kPa ,求反应的Δr S m ,Δr G m ; (3) 若上述反应的Δr C p ,m =0,求125℃时的K 。

12、在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫,若它们之间没有发生反应,则在375.3 K 时的分压分别为47.836 kPa 和44.786 kPa 。将容器保持在375.3 K ,经一定时间后,总压力减少至86.096 kPa ,且维持不变。求下列反应的K ?。

13、银可能受到H 2S(g)的腐蚀而发生下面的反应:

)()()(2)(222g H s S Ag s Ag g S H +?+

今在298K 和标准压力p ?下,将银放在等体积的H 2和H 2S 组成的混合气中。 (1)试问是否可能发生腐蚀而生成硫化银。

(2)在混合气中,硫化氢的百分数低于多少,才不致发生腐蚀?

已知:298K 时,Ag 2S(s)和H 2S(g)的标准生成吉布斯自由能分别为-40.26和-33.02kJ ·mol -1。

14、 A -B 二元凝聚系统相图示意如下:

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(1)标出各相区的稳定相态;

(2)熔融液从a 点出发冷却,经a→b→b′→b″ 再到c 点。试画出该过程的步冷曲线,并描述冷却过程中的相变化情况。 (3) E 点的自由度数是多少?写出该点的相平衡关系。

15、有凝聚系统二组份相图如下: (1)完成下表:

(2) 绘出a →a ’,b →b ’,c →c ’,d →d ’ 的冷却曲线;

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(3) 指出三相线,及三相线上的相平衡关系。

16、有下列凝聚系统相图,依图完成下列问题。

(1)图中有条三相线,是,三相线上的相平衡关系为。

(2)完成下表:

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(3)分别画出PQRS四点的冷却曲线。

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17、已知25℃时0.05mol·dm-3 CH3COOH溶液的电导率为3.68×10-2 S·m-1,H+和CH3COO-的离子的无限稀释摩尔电导率分别为349.82×10-4和40.9×10-4 S·m2·mol-1。试计算CH3COOH解离度α和解离常数K?。

18、338K时某反应的速率常数为0.292min-1,活化能E=100kJ.mol-1,求373K时的速率常数和半衰期。

19、常温下汞的密度为13500kg·m-3,表面张力为0.480 N·m-1,将内径为0.001m的玻璃管插入汞时,管内液面将降低多少?(汞与玻璃的接触角为180○,重力加速度为9.8m·s-2)

20、已知在273.15K时,用活性炭吸附气体B,其饱和吸附量为93.8dm3·kg-1。若B的平衡分压为13.375kPa,其平衡吸附量为82.5 dm3·kg-1,求: (a) 朗格缪尔吸附等温式中的b值; (b) 在273.15K下,若B的平衡吸附量要达到73.58dm3·kg-1时,则B气体的分压力要多大?

21、用半衰期法求反应级数和速率常数在780K及p0=101.325kPa时,某化合物的热分解反应的半衰期为2s,若p0降为10.1325kPa 时,半衰期为20s。求该反应的级数和速率常数。