大连理工大学考研复试物化期末试题 下载本文

(2)两个恒沸混合物; (3)两个纯组分; (4)不确定。

三、填空(每空2分,共16 分),在各题的― ‖处填上答案: 1. A、B两组分混合物,用化学势表示气、液两相平衡条件是 。 2.在温度T 时将NH4HS (s) 置于抽空的容器中,当反应 NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) 达到平衡时,测得总压力为p,则反应的标准平衡常数K 与总压力p的关系为 ??????????。? ?

3. 1 mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀(I)与不可逆绝热膨胀(II)至相同终态温度,则?UI ?UII, ?SI ?SII。(选填 >, =, <)

4. Na2CO3和H2O可组成的水合物有Na2CO3?H2O(s)、 Na2CO3?7H2O(s)、

Na2CO3?10H2O(s)。 在0.1MPa下与Na2CO3水溶液和冰平衡共存的水合物最多可有 种。

5. 在25℃, O2和N2溶于水中的亨利系数分别为 4.40?106 Pa?kg?mol-1和8.68?106 Pa?kg?mol-1, 由亨利定律可知,在相同压力下,O2在水中的溶解度 N2在水中的溶解度。(选择填―大于‖―小于‖或―等于‖ )

6. 在一绝热体积恒定的容器中,发生一个化学反应,使系统的温度从T1升高到T2,压力从p1升高到p2, 则系统的 ?U 0,?S 0(选择填―>‖―<‖或―=‖)。

四、综合填空题(共36 分),将计算结果填在― ‖,不需写计算过程:

1.[6分] 1mol C6H5CH3在其正常沸点(110.6℃)时的蒸发为101325Pa的蒸汽。已知在该温度下C6H5CH3的摩尔蒸发焓为33.38 kJ?mol?1,与蒸汽相比,液体的体积可以忽略不计,且蒸汽可视为理想气体。计算该过程的Q = ;?U= ;?G= 。

2. [2分] 10 mol 理想气体,由25 ℃,1.0 MPa膨胀到25 ℃,0.1 MPa,该过程系统的熵变 ?S= 。

3. [2分] C2H5OH(A)-H2O(B)所成的溶液中, xA=0.44。在323K时,总蒸汽压为 24.8 kPa,在气相中yA=0.57。 已知该温度下纯水的蒸汽压pB*=12.3 kPa。若以同温度同压力下的纯水为标准态,则该溶液中水活度因子为 。 4. [9分] 0.17 mol H2(g)从1.43 dm3,298 K经绝热可逆膨胀到2.86 dm3。H2(g)的Cp,m = 28.8 J?mol?1?K?1,按理想气体处理。计算终态温度T2= ;该过程的?U= ; ?H= 。 5. [3分] 25℃时,1mol CH4(g)完全燃烧成H2O(g)和CO2(g)的标准反应焓变 –806.3 kJ?mol-1,水在25℃时的气化热为44.02 kJ?mol-1,则CH4(g)在25℃时的标准摩尔燃烧焓?cH (CH4, g , 298 K)= 。

6. [4分 ] 液态汞的饱和蒸气压与温度T的关系式为 , 则25 ℃时Hg( l ) 的饱和蒸气压 p*( Hg,l )= Pa, Hg( l ) 的摩尔蒸发焓?vapHm = kJ?mol-1。

7. [10分] A,B 二组分凝聚系统为固态不互熔,液态完全互熔系统。熔点-组成图具有两个最低共熔点。一个为641 K (wB=0.08),另一个为620 K(wB=0.50)。在体系的熔点曲线上有一个最高点862 K(wB=0.16)。A,B 的熔点分别为924 K和692 K。 (1)根据题意,画出A, B二组分的相图示意图。

(2) 在图上相应位置作出组成为wB=0.80的溶液的步冷曲线(800K—550K)。

(3)将1 kg wB=0.60 的熔融体冷却到无限接近620 K时,系统 的平衡相有: (相态用l,s表示,成分用A、B、A+B表示),各相的量分别是 kg和 kg。

五、证明题:( 6 分)

试证明:理想气体的定压热容Cp只是温度的函数,与压力p无关,即 。

六、(16分)计算题:(要求写出计算过程及结果)

1. [10分] 某金属M的分解反应 为M2O (s) = 2M (s) + O2 (g) , 参与物的相关数据为 M2O (s) M (s) O2 (g) ?fHm?(298.15K)/(kJ?mol-1) -31.0 0 0 Sm?(298.15K)/(J?K-1?mol-1) 122.0 43.0 205.0 Cp,m/( J?K-1?mol-1) 66.0 27.0 31.0 试计算125℃时反应的标准摩尔焓变?rHm?,标准摩尔熵变?rSm?,及反应的标准平衡常数K?。

2 . [6分] 1 mol H2(g)与20 mol O2(g) 的燃烧反应在一个绝热等容的氧弹中进行。已知反应 H2(g) + O2(g) → H2O(g) 在298K下进行的标准摩尔反应焓变?rH ( 298K) = ?242.67 kJ?mol-1。 氧气及水蒸气的定容摩尔热容分别为CV, m(O2 , g) = 27.2 J?K-1?mol-1 , CV, m(H2O , g) = 31.38 J?K-1 ?mol-1,且不随温度而变。 试计算:(1)298 K 时上述反应的?rU ; (2)在氧弹内燃烧后产物的最高温度。(忽略氧弹的热容