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1、第一次测试题第一次测试题 一、一、选择题选择题 1 已知 373K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.24kPa，液体 B 的饱和蒸气压为 66.62kPa。设 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，在气相中 A 的摩尔分数为： （ C ） A1 B1/2 C2/3 D1/3 2 两只烧杯中各有 1kg 水，向 A 杯中加入 0.01mol 蔗糖，向 B 杯中加入 0.01mol NaCl，两只烧杯按同样的速度冷却，则有 （ A ） AA 杯先结冰 BB 杯先结冰 C两杯同时结冰 D不能预测谁先结冰 3. 1mol 373K，标准压力下的水，经下列两个不
2、同过程变成 373K，标准压力下的水汽： （1）等温等压可逆蒸发； （2）真空蒸发。这两个过程中： （ A ） A：W1Q2 B：W1W2，Q1 H2 (B) H1= H2 (C) H10, S0 ； （C） H0 ； （D） H0, S0 或者0 0 0 0 0 0 理想气体等温可逆膨胀 0 0 _ 内能 U (填上 、) ，因为 _H=U+PV_；对于等温理想气体反应，分子数增多的 H 一定 _U，因为 _H=_U +_(PV)_=_U+nRT_ 。 5. 300 K 时，将 2 mol Zn 片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热 Qp，在封闭刚性容器中进行时放热 QV，则
3、QV -Qp= _4.99*102_ J。 6. 在绝热封闭条件下，体系的S 的数值可以直接用作过程方向性的判据, S = 0 表示可逆过程；S 0 表示 _不可逆过程_ ；S Tf（乙） Tf (NaCl)Tf（Na2SO4） 8 在 2000 K 时,理想气体反应 CO(g) + (1/2)O2(g) = CO2(g)的平衡常数 Kp=0.640 (kPa)-1/2, 则该反应的rG m= -3.02104 J mol-1 9. 已知反应 C(s)O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为 K1；CO(g)1 2O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为 K2； 2C(s)O2(g)=2CO(g)
4、 的平衡常数为 K3；则 K3与 K1,K2的关系 为 _ K1K2 2= K3_ 。 三、计算题三、计算题 1，经历下述可逆等压过程： 此体系的 Cp= 20 J K-1，始态熵 S1= 30 J K-1。计算过程的 Q，W 及体系的 U，H，S，G 的值。 解：W = PV = 1.013 105 2.25 Pa dm3= 228J Q = CP T = 20 300J = 6000J U = Q + W = 5.77 103J H = Q = 6000J S = QTT2 T1= CP dTTT2 T1= CP lnT2T1= 20 ln1.75 J K1= 11.2J K1 终态熵S2
5、= S1+ S = 41.2 J K1 G=H-TS, G = H TS = Q T2S2 T1S1 = 6000 700 41.2 400 30 = 1.08 104J 2，碳酸钙的分解反应： CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) 请根据 25时的热力学数据： CaCO3(s) CaO(s) CO2(g) fHm /(kJ/mol) -1206.9 -634.9 -393.5 Sm /J K-1 mol-1 92.9 38.1 213.8 计算说明： (1) 标准状态下此反应在室温下的 rGm (2) 标准状态下，此反应能够自发进行需要的温度 (3) 空气中 CO2的实际分压约为 0.
6、05kPa，计算此反应在室温的 rGm (4) 在实际空气 CO2的分压条件下，此反应能够自发进行需要的温度为多高 解：(1) 标准状态下 rHm fHm (生成物) fHm (反应物) (-393.5)+(-634.9)-(-1206.9)kJ mol-1=178.5kJ/mol rSm Sm (生成物) Sm (反应物) =(213.8+38.1-92.9) J K-1 mol-1 =0.159K J K-1 mol-1 所以室温下 rGm rHm T rSm (178.5-298.15*0.159) kJ/mol131kJ/mol (2) 此反应的 rHm 0 rSm 0,是高温自发低温
7、不自发的反应， 其转变温度为： Tc rHm / rSm =(178.5/0.159)K=1120K (3) 在空气中 CO2的实际分压约为 0.05kPa， 此时的反应商 Q 为： QPCO2/P 0.05/1005*10-4 rGm rGm +RTInQ =131+8.31*10-3 *298.15In(5*10-4) kJ/mol112kJ/mol (4) 若要自发进行，需要 rGm rHm /(rSm RInQ) 而 rHm (T) rHm (298.15K) , rSm (T) rSm (298.15K) 代入得： T178.5/0.1598.31*10-3*In(5*10-4)K=
8、803K 3，PCl5的分解反应为 PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)，在 523.15 K，101.325 kPa 下反应到达平衡 后，测得平衡混合物的密度为 2.695 kgm-3 , 试计算: (1) PCl5(g) 的解离度； (2) 该反应的 K p； (3) 该反应的rG m。 已知：Cl 摩尔质量为 35.5 kgmol-1，P 摩尔质量为 31.0 kgmol-1，气体为理想气体。 解: M(PCl5) =208.510-3 kg mol-1 M(PCl3) =137.510-3 kg mol-1 M(Cl2) =71.010-3 kg mol-1 532PCl (g) = PCl (g) + Cl (g) /mol 1 0 0 /mol - + +开始转化totaliitotal3 32/mol 1- n =(1+ ) moln Mm=,VnRT/P208.5/2.685/(1+ ) mol 8.314J/(mol K) 523.15K/101.325 10 Pa 0.802(1) (1) (pkg molkg mp pKp 终态代入条件有1.8071)ln2.57/rmppGRTKkJ mol
