华南理工大学《物理化学》48-1答案

大学《物理化学》48-1试卷参考答案

一、选择题 ( 共 10题, 29分 )

1. B 。 在298K 及标准态下，只有稳定相态的单质的生成焓才规定为零。

2. C 。 过冷水结成冰为自发过程，总熵变大于0。

3. C 。 非挥发性物质

4. A 。

5. 虽然有3个反应, 但只有两个是独立的(任两个反应可组合出第3个反应) 即R =2, C = S - R - R ' = 5 - 2 - 0 = 3.

6. B 。 反应=2×反应(3) + 反应(1)－反应(2)

K p θ= [K p θ (3)]2·K p θ (1)/ K p θ(2)= (3.40)2 × (3.27) /3.1 8=11.89

7. D.

8. B

9. A

10. A

二 . 填空题：(共12分)

1. Q p = Q V +∑v B RT =100kJ ·mol -1+(-1)×8.3145×10-3kJ ·K -1·mol -1×298.15K=10

2.5kJ ·mol -1

2. 降低，提高. 放热反应，△v B >0, 故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。

3. △fus H m θ + △vap H m θ。升华过程可设想为s →l →g 过程。

4. 4. (0.5×17.0+0.5×57.4) cm 3·mol －1 = 37.2 cm 3·mol －

1 5． 4

6. <90°

7．直、支，热爆炸、支链反应

8．控制时间

三、三、计算题：(6小题，共 56分)

1.解：W ＝－p ?V =－p (V 2-V 1) =－pV 2+pV 1= -nRT 2+ nRT 1= nR (T 1-T 2)

=1mol ×8.315J ·K －1·mol －

1×(300K-600K)= -2494.5J ?U = nC V ,m (T 2-T 1) =1mol ×(30.00-8.315)J ·K －1·mol －

1×(600K-300K)= 6506J ?H = nC p ,m (T 2-T 1) =1mol ×30.00J ·K －1·mol －

1×(600K-300K)= 9000J Q p = ?H =9000J

?S = nC p ,m ln(T 2/T 1) =1mol ×30.00J ·K －1·mol －

1×ln(600K/300K) = 20.79J ·K －1·mol －

1 由 S m θ(600K)=S m θ(300K)+?S =(150.0+20.79)J ·K －1·mol －

1 =170.79J ·K －1·mol －

1 ?TS =n (T 2S 2－T 1S 1)

=1mol ×(600K ×170.79J ·K －1·mol －1－300K ×150.0J ·K －1·mol －

1) ＝57474J

?G = ?H －?TS ＝9000J －57474J =－48474J

5

.115..0105.055.010B *B A *A B *B B A B B =?+??=+=+=x p x p x p p p p y

2. 根据克－克方程可得

?vap H m = = = 42731 J ·mol －1 = 42.73 kJ ·mol －

1

3. 假设尼古丁的摩尔质量为M B ，根据凝固点下降公式 △T f =K f b B

则有 M B = 150 g ·mol －

1 可算出各原子数

C ：M r (B) w (C)/A r(C)= 150×0.72/12 = 9.0

N ：M r (B) w (N)/A r(N)= 150×0.1870/14 = 2.0

H ：M r (B) w (H)/A r(H)= 150×0.093/1 = 13.9

所以分子式为 (C 9N 2H 14)

4. A(g) = B(g) + C(g)

平衡时的摩尔分数 y A y B y C

453K 时 K θ = p B p C /(p A p θ)=( y B y C /y A )(p 总/ p θ)= y C y B /y A

493K 时 K θ＇= p’B p’C /(p’A p θ)=( y’B y’C /y’A )(p’总/ p θ)

= 4 y’B y’C /y’A = 4×2 y B ×2y C /(y A /2) = 32 K θ

所以 △ r H m = = 160885J ·mol －

1 = 161 kJ ·mol －1 5. (1) 各相区的稳定相见相图（α、β 为固溶体，l 为液相，C 为不稳定化合物）。 三相线 EFG ： a 、C 、液相三相

JHI ：β、C 、液相三相

自由度F= C －P +1 = 3－P 。单相区F =2，两相区F =1，三相线F =0。

*2

*1ln 2121p p T T T RT -kPa

325.101kPa 17.3ln K 15.373K 15.298K 15.373K 15.298mol K J 3145.811-????--kg 012.0kg/-106mol kg K 86.1K 62.0B 41

M ????=-32ln K

453K 493K 493K 453mol K J 3145.8ln ''11θθ'-????=---K K

T T RTT

A －

B 凝聚系统相图

(2) (2) 冷却曲线见上图。 (3) (3) 从相图上看，A 和B 不存在共存区，故不能一同析出。

6. 已知 T 1=427K 时 k 1=4.3×10－2s －1，E a =163.3kJ .mol －

1。 求T 2，需先计算 k 2= －ln(1－x )/t = －ln(1－0.80)/1200s = 0.001341 s －

1

解得：T 2 = 397 K

四、问答题：(共2小题， 共12分)

1. 答：测κ，Λ =κ/c ，α=Λ/Λ∞，K =(c/c

) α 2/(1- α)。 Λ∞(HAc)= Λ∞(NaAc)+ Λ∞(HCl)- Λ∞(NaCl)

2. (1) 查找A 和B 及其它可能产物的标准生成吉布斯函数，然后计算反应的吉布斯函数变化，△r G m θ (T ) =Σ△f G m θ(T ，产物) －Σ△f G m θ(T ，反应物)。

若△r G m θ(T )<0，说明反应可以进行

(2) 通过查阅A 和B 两组分系统的相图。根据相图的特征，可判断能否分离或提纯。

(3) 若是固体，尽可能磨成粉，提高表面积和接触面积，可提高反应速率。

x B

C B

A t a

b c d

e 冷却曲线)1K 4271(mol K 8.3145J mol J 10003.1630.043s s 001341.0ln )11(ln 2111112112T T T R Ea k k -????=-=-----