2022年化教例题习题上学生版

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1、一、热力学1（例题）某一化学反应若在定温定压下(298K、P0)进行，放热 40.0KJ，若使反应通过可逆电池来完成，则吸热4.0KJ。计算： (1)计算该化学反应的rSm。 (2)当该反应自发进行时 ( 即不做功时 ) ，环境的熵变及总熵变。 (3)反应体系可能做的最大功为多少？解：(1)11400013.42298.151rrrmSQJSJ KmolTKmol（2）114000-=-134.2298.151rQQJSJ KmolTTKmol实P环1113.42 134.2147.6SSSJ Kmol环总系（3）40000400044000RGHTSHQJJJf ,max44000WGJ2、

2、（习题）1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K，求此过程的Q、W、U、H、S、G。已知此理想气体300K 时的 Sm=150.0J K1 mol1，cp,m=30.00 JK1 mol1。3、（例题）在K15.298的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞相通， 开始时，一放2molO2.0，压力为KPa325.1012 .0，另一放2molN8 .0，压力为KPa325.1018 .0，打开旋塞后，两气互相混合， 计算： （1）终了时瓶中的压力；（2）混合过程中的Q、W 、 U 、 S（3）如等温下可逆地使气体回到原状，计算过程中的Q和 W 。解：（1）22222232

3、0.02447,50663ONONONn RTn RTn RTVVVm PPaPPV总总终总（2）以二球内气体为体系，w=0，0u，则 Q=0 222222221Nlnnlnnln 2nln 25.763mixONOONONVVSSSn RRRRJ KVV总总(3)1mix5.763SSJ K分离而RSQT分离1mix298.25.7631719RSQTTSKJ KJ分离又0U，1719RWQJ3、 （习题）液态 Br2在 331.4K 时沸腾， Br2（l ）在 282.5K 时的蒸气压为 13.33KPa，计算 298.2K 时 Br2（g）的标准摩尔生成吉布斯自由能。已知 fGm（Br2

4、,l,）=0。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页设 Br2（l ）Br2（g）的mH，mS 与 T 无关。4、 （例题）已知 Br2（g）的标准生成热fHm（）和标准生成自由能fGm（）分别为 30.71 和 3.14 KJ mol-1。（1）计算液态溴在 298K时的蒸气压（2）近似计算溴在 323K时的蒸气压（3）近似计算标准压力下液态溴的沸点已知 fGm（Br2,l,）=0, fHm（Br2,l,）=0 解：Br2(l)Br2(g)（1）2lnlnBrrmpPGRTKRTP22g3140ln1.26748.3

5、14298BrfmrmPGGRrPRTRT、 、2(298)0.2816BrPPKKP，20.281628.53BrPPkPa（2） 近似计算，可认为vmH为常数 . 211(323)(, ,)11113071011ln0.9594(298)2983238.3142983238.314298323pfmvmpKKHBrgHKKRJ Kmol(323)2.610(298)ppKKKK，(323 )2.610 0.28610.7350pKK2(323)0.7350BrpPKKP，20.735074.47BrPPkPa（3）沸点时，2BrPP ，2( )1BrPPPKTPP(323)11ln()(

6、)323vmPPbHKKKTRT，3071011ln 0.735()8.314323bT332bTK5、（例题）双原子分子理想气体B 从初态300K、 100KPa 分别经可逆及不可逆绝热膨胀至压力均为 10KPa 的终态。如果不可逆过程所作的功仅为可逆过程的10，请计算不可逆过程的终态温度、 U、H、Q、W。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页6（习题）在298.1K，101.325Pa 时，反应) l (OH) l (Hg) s(OH)g(H2g2mrH的为1mol. J8.195。 若设计为可逆电池， 在电池)

7、kg.mol1.0(KOH|)P(H12) l (Hg) s(HgO中进行上述反应，电池的电动势为V9265.0，试求上述反应的mmrGrS 和。7、（习题）（1）轮胎中压力为506.5kPa 的 100dm3空气泄漏于大气中(P0=101.3kPa),问对大气做功多少 ?(假定温度恒定不变) （ 2）1kg 的水在正常沸点100 度时汽化为同温度的水蒸汽，吸热2259.2 kJ。计算汽化过程中的及体系内能的变化U。8 （例题）苯在正常沸点 353K下的vapHm0=30.77KJ.mol-1, 今将 353K及 P0下的 1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸气( 设为理想气体

8、 )。试求：(1) 此过程中苯吸收的热量Q和作的功 W ；(2) 苯的摩尔气化滴vapSm0及摩尔气化吉布斯自由能vapGm0；(3) 环境的熵变S环；(4) 应用有关原理，判断上述过程是否自发？(5)298K 时苯的蒸气压为多大？解： （1）0,WPvapmmmQUWUQWnHPVgVl外精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页111130770mo18.314mo353vapmmvapmnHP VgnHnRTmolJlmolJ KlK外=27835J (2)11130770mo87.2mo353vapmvapmHJl

9、SJ KlTK0vapmvapmvapmGHTS(3)127835=78.9353QQJSJ KTTK环环(4)1111=187.278.98.30vapmSSSnSSmolJ KmolJ KJ K环环隔体故真空蒸发为不可逆过程由克克方程1122111121130770mo11ln,ln1013258.314mo353298vapmHPPJ KlPRTTPaJ KlKK214633PPa9、（例题）（1）如果房间内的一电冰箱的箱门打开，并保持致冷机运转，能否降低全室温度，为什么？（2）设该电冰箱在0与室温 (25)作理想可逆循环每小时能冻出1 kg 的冰，如房间的总热容为150 kJ K-1，

10、估算电冰箱工作10 小时后室内温度的变化？已知水的比热为4.184 J K-1，1 克水的凝固热为 339 J g-1（9 分）解：（1）不能。因为，冰箱门打开，箱内与室内空气流通，使高低两个热源温度相等。致冷机工作， 致冷机消耗的电功以及冰箱内冷却器(低温热源 )吸的热都以热的形式放到室内(高温热源)，当冰箱门打开时，室内空气又流入箱内，使室内气温升高。这样，总的效果是致冷机消耗电能转化为室内空气的内能，反使室内温度升高。因而使室内温度非但不降低反而升高。（2） Q1000 (4.184 25+339) 104436 kJ T1(T2 T1)= 273/25 = 10.92 Q/W WQ/1

11、0.924436/10.92406.23 kJ Q2WQ4842 kJ T4842/15032 K T3298+32330 K，房间温度变为330 K。10（例题）已知水的正常熔化热1fus334 7J g.H。11p,m2H O,75 3J Kmol.Cl，11p,m2H O,35 4J Kmol.Cs。计算5mol1度水在 p?下凝固为同温同压下的冰的熵变，并判断是否自发过程。解：设计路径精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页1mol H2O（l）268K p?1mol H2O（l）273K p?1mol H2O（

12、s）268K p?1mol H2O（s）273K p? S268K S273K S1 S2 S268K= S1+ S2+ S273Kfusmp,mp,mfre273268lnln268273HClCsT11273268334.7 1875.3 ln35.4 ln21.33J Kmol268273273268K273Kp,mp,m1334.7 18135.475.32682735825J molHHn CsClT1p2685825J molQH，11582521.74J Kmol268QST环1121.3321.740.42J Kmol0SSS隔离系环是自发过程。11（例题）在 298.15K

13、时，有 0.01Kg 的 N2O4（g） ，压力为 202.65KPa现把它全部转变成 NO2（g） ，压力为 30.40KPa，求过程的rG 。已知fGm（NO2, ）=51.84KJmol-1, fGm(N2O4, ) =98.29 KJ mol-12,298242,0.01,22,0.01,0.3rGKN OgkgPNOgkgP1G3G2,298242,0.01,2,0.01,rGKN Ogkg PNOgkg P32110.01 10lnln8.314 298 ln 2186.7292PPGnRTnRTJPP330.30.01 10ln8.314298ln 0.3648.546PGnRT

14、JP123186.7586.0648.5249.2rGGGGJ12、 （例题）已知 298K、100KPa下，反应： CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 数据如下： CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g) fHm0(KJ.mol-1) -110.52 -241.83 -393.51 0 Sm0(J.K-1.mol-1) 197.90 188.70 213.60 130.60 Cpm(J.K-1.mol-1) 29.10 33.60 37.10 28.80 各气体视为理想气体。计算：(1)298K 下反应的rGm0和标准平衡常数K0；(2)596K 下反应的rGm0；

15、解：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页(1)222393.510110.53241.8341.16rmfmfmfmfmHHCOHHHCOHH OKJKJKJKJ22211213.60130.6197.9188.7rmmmmmSSCOSHSCOSH OJ Kmol1142.4J Kmol131141.1629842.4 10rmrmrmGHTSKJ molKKJ Kmol128.525KJ mol151128525expexp108.314298rmGJ molKRTJ molKK(2)111137.1028.802

16、9.10 33.603.20rPCJ KmolJ Kmol5963129859641.163.20 1059629840.21rmrmrPHKHC dTKJ mol5961129859659642.43.20 ln40.18298rPrmrmCSKSdTJ KmolT3159659659640.21 59640.18 1016.26rmrmrmGKHKTSKKJ mol13 （例题）在 298K、 p下， C(金刚石 )和 C(石墨)的摩尔熵分别为 2.45 和 5.71 J K-1 mol-1，其燃烧热依次为 -395.40 和-393.51 kJ mol-1， 又其密度分别为 3513 和

17、 2260 kgm-3。 试求：(1)在 298K、p下，石墨金刚石的trsGm；(2)哪一种晶型较为稳定？ (3)增加压力能否使稳定的晶体变成不稳定的晶体，如有可能，则需要加多大的压力？解：（1）1rmcmcm393.51 ( 395.40)1.89KJ molHHH石墨金刚石11rmmm2.45 5.713.26J KmolSSS金刚石石墨1rmrmrm1.89 10002983.262861.48J mol0GHTS（2）说明 298K，p?下石墨 金刚石的反应不能自发，所以石墨更稳定。（3）rmrmrmrmrmrmrmrmrmddGppGpTGVGVpGpGVppp当rm0Gp时，石墨

18、 金刚石的反应可以自发，则3359rmrm12 1012 1002861.481001.51 10 Pa35132260GVpppp即压力增加到 1.51 109Pa以上，可使石墨自发变成金刚石。14 （习题） 1mol563HCCH在其沸点 383.15K 时蒸发为气， 求该过程的mvapH，Q、W ，mvapU，mvapG，mvapS和mvapF，已知该温度下563HCCH的气化热为1Kg.KJ362。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页15（例题）已知 25时下列反应(1)H2(g)+CuO(s)=Cu(s)+

19、H2O(l) rGm0(1)= -107.18KJ.mol-1(2)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) rHm0(2)= -285.84KJ.mol-1求分解反应： CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g)(1) 在 25时氧气的平衡分压； (2) 若rHm0与温度无关，求 CuO能在空气中稳定存在的最高温度。已 知 ：H2(g) O2(g) H2O(l) Cu(s) CuO(s) Sm0(25)/J.K-1.mol-1130.68 205.14 69.91 33.15 42.63 解：(1)222112,0.569.91 0.5 205.14 130.68163.34rmmmmSS

20、H O lSOSHJ Kmol312285.84298.2163.34 10237.13rmrmrmGHTSKJ moL1211 -2 =-107.18+237.13=129.95m2rmrmrmrmCuO SOCu sGGGGKJoL而为23129950expexp1.723 108.314 298.2rmPGKRT22122223411.723 101013252.969 10OPOPpKpKppaPap（2）对212CuO sCu sOg120.533.150.5 205.1442.6393.09rmmmmSSCuSOSCuOJ K moL （6分）31129950298.293.091

21、57.7 10rmrmrmHGTSJ moL,0,rmrPrmHTCST与无关更与无关。由m,mlnln0,rPPrPPGRTKRTKGQK要即要而211220.21=0.4613OPPPQPPln,ln 0.461315770093.09PrmrmrmRTKGHTSRTT111118.314ln 0.461315770093.09J KmoLTJ moLTJ KmoL解得1585TK16（例题） 已知 P 、298K下有：)mol. J(fH1m)mol.K. J(S11m)mol.K. J(Cpm11Sn(白) 0 52.30 26.15 Sn(灰) -2197 44.76 25.73 求

22、在 P 、283K，Sn（白） 、Sn（灰）谁稳定？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页解：（1）1283PKSnSn白灰求283=G？298=fmHH ,()SnfmH灰,1219702197SnJ mol白298mSS,mSnS灰,1144.7652.37.54SnJ Kmol白12982982982982197298( 7.54)49.9GHSJ mol由基尔霍夫定律00025.7326.150.42PHHC dTHTHT用298=-2197JH代入上式，02072H，20720.42HT应用吉-亥公式，283

23、2832982298283298GGHdTT，283283229849.920720.42283298GTdTT，283283229829820720.4211283=20720.42ln298283298dTdTTT, 解得1283630GJ mol所以 P ，283K 下，Sn（灰）稳定。17、（例题）正丁烷在 298K、 100KPa下完全氧化，C4H10(g)+13/2O2(g)4CO2(g)+5H2O(l) 。已知rHm0=-2877KJ.mol-1, rSm0=-432.7J.K-1.mol-1。假定可以利用此反应建立起一个完全有效的燃料电池，求： (1)298K时的最大电功。 (

24、2)298K时的最大总功。解：11131-2877298.15-432.7102748rmrmrmGHTSKJmolKJ KmolKJ mol1f,max2748rmWGKJ molmax11127483.58.314TB gWFGPVGRTKJ molJ Kmol31298.15102739KJKJ mol18、 （例题） 1mol 过冷水在 268K、 P 下凝固，计算 最大非体积功 最大功 此过程如在P100下进行，相应的最大非体积功又为多少？已 知 水 在 熔 点 时 的 热 容 差 为11mol.K. J3.37) s(Cpm) l (Cpm，fus1mmol.KJ01. 6)K27

25、3(H，3m.kg990)(水，3m.kg7. 9)(冰解：（1）26822( )( )KPH O lH O s精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 20 页26832682732736.01 10( 37.3)(268273)5.824PHHC dTKJS268= S273+CPTdT273268=freHm273+(- 37.3)ln268273=- 6010273+(- 37.3)ln268273=- 21.33J K- 132 6 82 6 82 6 85. 8 2 41 02 6 82 1. 3 31 0 7GHTG

26、J,max268107fWGJ（2）F = G-(PV)= G- P V - V P= G- P V = G- P(Vs- Vl)（slMMGP333318 1018 10107 101325107.3917990KgKgJKg mKg mmax107.3TWFJ（3）TGVP21211 0 71 0 09 2. 5 8GGVPPVPPJ,max292.58fWGJ19（例题）空气和甲醇蒸气通过银催化剂后，可得到甲醛。现反应过程中银逐渐失去光泽，并且有些碎裂。试根据下述数据，计算说明在823K 及气体的压力为p0时是否有可能形成氧化银。Ag2O ：fGm0= -10.82KJ.mol-1fHm

27、0= -30.57KJ.mol-1。 在 298K823K 的温 度 区 间 各 物质 的平 均热 容 ：mpC(O2)=29.36J.K-1mol-1，mpC(Ag2O)=65.56J.K-1mol-1，mpC(Ag)=25.49J.K-1mol-1。解：11122r12,0.10,30.52PmAg sOgAg O sCJ molKHKJ mol11-1rr298305700.1mol298TmmPHTHC dTJ molJ KTK1r10.82mGKJ mol8238231rrr22298298823305700.129810820823298298mmmGGHTTJ moldTdTKK

28、TKT11111136.365.4129.1J molKJ molKJ molK1r823240mGKKJ molrr823823ln,mmPGKGKRTQ211220.21OPPQP11112r1823240008.314823ln 0.2129.340mGKJ molJ molKKKJ mol不能生成2Ag O s 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 20 页二、溶液20（例题） 、300C时，分子量为 60 的液体 A在水中的溶解度为13.3%(质量百分数 ) 。设水在 A 中不溶解，试计算300C时，该液体在水的饱

29、和溶液中的活度和活度系数。假定纯液体为 A的标准态。解：两相达平衡时液体A 在两相中的化学势相等：（A 相）lnAAARTa(水相) （3 分）ln01AARTaa即A 的标准态为纯液体，故应选用摩尔分数浓度13.3600.0486.713.31860Ax1250.04AAAax21 （ 例 题 ）)s(CONa32和OH2)(l可 以 形 成 含 水 盐 有 ：)s (OHCONa232，) s(OH7CONa232，) s(OH10CONa232，问 P下与32CONa水溶液及)s (OH2共存的固体含水盐最多可有几种 ? 解：当无含水盐生成， S=2，R=0，0R每增加一种含水盐 （S+

30、1） ， 就增加一个化学平衡关系式， 每增加 n 种含水盐（S+n） ，就增加 n 个独立的化学平衡关系式，即为(R+n) 这样出 C=（S+n）-（R+n）-R =S+n-（0+n）-0=S=2 *1213fc（6 分）当*0f，max3，则与23Na CO水溶液、冰共存的固体含水盐最多只能有1 种。22（习题）有一对Trouton 规则适用的正常液体，当其温度为正常沸点的0.8 倍时，则其蒸气压为多少？23（例题）温度为 T 时，A(l) 和 B(l) 的饱和蒸气压分别为30KP a和 35KP a, A 和 B完全互溶。当 xA=0.5 时，PA=10Kpa,PB=15Kpa 。试画出常

31、压下该二元液系的TX图。解：对 A：由拉乌尔定律，0.5Ax时，,*300.51510AAAPP xKPaKPa，对拉乌尔定律负偏差；对 B：由拉乌尔定律，0.5Ax时，,*350.517.515BBBPP xKPaKPa对拉乌尔定律负偏差；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 20 页(6 分)24、（习题）将 0.300 克樟脑C10H16O 溶于25.20g 的氯仿后，氯仿的沸点便从334.15K 上升到334.359K，试计算氯仿的摩尔沸点升高常数与每克蒸发热。25（例题）实验测得反应A(g)+B(g)2C(g)在

32、300600K 之间的标准平衡常数K?与温度的关系为51008 20ln.KTK(1)求该反应在 500K 时的rGm?、rHm?和rSm?。(2)若由物质的量比为1:1的 A、B 开始反应，在 500K、总压力为 200kPa下达到平衡，则 C 的分压是多少？解：已知51008 20ln.KTK则 T=500K 时，51008 2020 1354500ln.KK1rmln8.314 50028.314kJ molGRTK另将（ 1）式与范特霍夫方程lnrmHKCRT比较，151005100 8 31442 401 kJ mol.rmrmHHR11rmrmrm42.4018.314100068

33、.17J Kmol500HGSTA(g)+B(g)2C(g) pA pApC2pA+pC=200kPa pA=84.46kPa ，pC=31.08kPa 26、（习题）碘的正常沸点为458 K，Hm,vap的 164 J g-1，在压力为13.33 kPa 的容器内，问加热到什么温度才能沸腾？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 20 页27（例题）已知CCl4(A) 的蒸气压方程为：3637.1lnPCPaTK，其正常沸点为350K。若 CCl4与 SnCl4(B) 组成理想溶液， 假定以某一比例形成的理想溶液在100KP

34、a下加热到100时开始沸腾。已知100时， P*SnCl4=66.66KPa。 (1)计算 CCl4的摩尔气化热，正常沸点时的摩尔气化熵。 (2)计算该混合物开始沸腾时的液相组成和第一个气泡的组成。 (3)画出此二元液系的Px 图。解： （1）dlnPdT=3637.1T2=DVHmRT2DVHm=3637.1 R=30.239 KJimol- 11113023986.4350VmVmbHJ molSJ kmolTK（2）*43637.13637.1lnln10132521.918(3)100(l )373.2350APCPCCPa分 求时lnPA*Pa= -3637.1373.2+21.91

35、8=12.172PA*=193.3kPaP = PA*xA+ PB*(1- xA)xA=P - PB*PA*- PB*=100- 66.66193.32- 66.66= 0.263yA=PA*ixAP=193.32 0.263100= 0.509（3）28（例题）在 298.15 k 时，要从下列混合物中分出mol1的纯 A ，试计算最少必须作功的值。（1）大量的 A 和 B 的等物质的量混合物；（2）含 A 和 B 物质的量各为 2mol的混合物。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 20 页解： （1）,=BB mBB

36、mBBBBG GGn Gn Gnn后前（后）-（前）=（后） -（前）(2分)1()()ABAABnnnn后前11ln8.31498.2ln17172AAARTxJ mol1min,1717fT PWGJ mol（2）,=BB MBB mBB mBB mG GGn Gn Gnn后前（后） -（前） =（后） -（前）(6 分)121()22()(7)ABAABmolmolmolmolmol后前分*121+ln2+ln133ABAmolRTmolRTmol*111212+ln2+ln1ln2ln4ln213822332ABmolRTmolRTmolRTmolRTmolRTJ（8分）1min,21

37、38fT PWGJ mol（三、相平衡与化学平衡29（例题）下图为 p?下 Ni-Mo 二元系固 -液平衡相图。 原子量：Ni=58.69，Mo=95.94。其中所处的相区为固溶体单相区。请回答：（1）Ni 和 Mo 的熔点？（2）C 代表的化合物的组成？将该物质的固体迅速升温至1345 C，将会如何变化？（3）将含 Mo 质量 48%的熔液冷却到 1300 C，将会出现什么情况？此时体系的自由度为多少？解： （1）Ni：1452 C Mo ：2535 C （ 2）0.62 95.9410.38/ 58.69化 合 物 C 的组 成为NiMo 。将它迅速升温至 1345 C，可转化成 Mo（s

38、）和含 Mo53%的熔液。（3）可出现三相共存（含Mo32%的固溶体、 NiMo 固体、含 Mo48%的熔液） 。体系自由度 f=0。25（例题） 250C时，A、B、C三种物质 (相互之间不发生反应 ) 所形成的溶液与固态A和由 B、C 组成的气相同时达到平衡，问：(1) 此体系的自由度为多少 ?(2) 此体系中能平衡共存的最多有几相？解：NMWMo/%32 48 53 1452 2535 t/ p?E C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 20 页3,3,3SC（3分） (1)13311fC（2）)max1310fC

39、m a x430（习题） NaHCO3的分解反应： 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) ，实验测定的分解压力在 300C时为 0.0082P0，110时为 1.648P0。若反应热与温度无关，试求：(1)K0与 T的关系式；(2)NaHCO3在常压下的分解温度；(3) 反应的rHm；(4) 恒压下，通入惰性气体对平衡有何影响？31 （例题） 298K纯水的饱和蒸汽压是3.173KPa， 水溶液中水蒸汽的平衡分压是2.733KPa，若选用 298K下纯水的真实纯态作标准态， 求溶剂中水的活度。 若选用 298K与 0.133KPa水蒸汽压达平衡的假想纯水作标准态

40、，求溶液中水的活度。解：第一种情况是以真实纯水作标准态，就是以拉乌尔定律为基准进行修正，故2.733=0.863.173PaP实水水水第二种情况是以假想纯水作标准态，就是以亨利定律为基准进行修正，故2.733=kPaP实水水水水，假想纯态0.133,PKPa水服从亨利定律，k,1Pxx水水水水且0 . 1 3 3k,0 . 1 3 3K P axkkK P a水水水水即2.733=20.50.133a水32（例题） CaCO3在高温分解为 CaO和 CO2。(1) 用相律证明我们可以把CaCO3在保持固定压力的 CO2气流中加热到相当的温度而不使 CaCO3分解。(2) 证明当 CaCO3与C

41、aO 的混合物与一定压力的CO2共存时有且仅有一个平衡温度。解：（1）2,0,0,2002SRRCSRR，P固定， P=2，12211fC，故 T 在一定范围内变动而CaCO3不分解（2）S=3，且32,1,0,3 1 02CaCOSCaO SCOgRRCSRR而312310fC仅有一个平衡温度33（例题）海水中含有大量盐，所以在298K时海水的蒸气压为0.306kPa，同温下纯精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 20 页水的饱和蒸气压是0.3167kPa，计算从海水中取出1molH2O过程所需最小非体积功。解：海水中的水

42、纯水，水用 A 表示0.306APkPa*0 . 3 1 6 7APk P a欲求最小非体积功，由于,f rT PWG，故即为求上述过程的,T PG。,22*(,(,(ln)lnlnT PAAAAGH OH ORTxPRTxRTP*AA纯水 )-海水 )(3 分）=（5分）（7分）1110. 3 1 6 78. 3 1 42 9 88 5. 1 50. 3 0 6JKm o lKJm o l1f ,82.26(9)rT PWGJ mol分34（例题）浓度为 m的 NaCl 溶液，其渗透压为202.65kPa，计算下述过程的： H2O(溶液， m ，)H2O(纯，) ，设溶液密度为1.0kg.d

43、m-3。解：22(slnm)H OH O，（2分）Dm=mH2O*-mH2O= - RTln xH2O=VH2Omip=VH2Oip(3- 6)=(18.02 10- 6m3) 202650Pa= 3.652J35（例题）乙酰乙酸乙酯CH3COCH2COOC2H5是有机合成的重要试剂，它的蒸气压方程为：lnP= -5960/T +B,P的单位是 Pa，此试剂在正常沸点181时部分分解，但在70是稳定的，可在 70时减压蒸馏提纯， 问压力应降到多少？该试剂的摩尔气化热是多少？解：115960273181454,101325,ln101325,24.654454TK PPaB Bln5960/24

44、.654aPTP22 7 37 03 4 3,TK25960ln24.6547.278343PPa21 4 4 8 . 1pP a2l n5 9 6 0dpdTT，由克克方程2lnrmHdpdTRT1596049551vapmHRJ mol。36、（习题）将 NH4Cl 加热至 700 K，其蒸气压为608103 Pa；加热至732 K，为 1115 103 Pa。试计算 NH4Cl 离解反应(a)在 732 K 的 Kp? 为多少？ (b) Gm? ，(c)H，以及 (d)S 各为多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共

45、 20 页37 （例题） 下图为 SbCd二元系在 p?下的固 -液平衡相图，原子量： Sb=121.75， Cd=112.4。请回答：（1）Sb和 Cd 的熔点？（2）若采取冷却熔液的方式制备化合物C，熔液的组成应在什么范围？体系应冷却到什么温度范围？（3）将 1Kg 含 Cd0.80(质量分数 )的熔液由高温冷却，刚到295时，体系中哪两个相存在？此两相的质量各有若干？解：（1）Sb：630 C ；Cd ：321 C （2）熔液组成应大于但接近58.1%Cd，温度在 295 C和 410 C之间，但更接近 295 C。（3）存在 Cd3Sb2（s）和组成为含 Cd90% 的熔液。0.315

46、kg0.800.5830.900.800.685kg1kgssllslWWWWWW38（例题） 设在某一温度下，有一定量的PCl5(g) 在 P0下的体积为 1dm3，在该情况下PCl5(g) 的离解度设为50% ，用计算说明在下列几种情况下，PCl5(g) 的离解度是增大还是减小。 (1)使气体的总压力减低，直到体积增加到2dm3。 (2)通入 N2，使体积增加到 2dm3，而压力仍为 101.325kPa。 (3)通入 N2，使压力增加到 202.65kPa，而体积仍维持为1dm3。 (4)通入 Cl2，使压力增加到 202.65kPa，而体积仍维持为1dm3。解：PCl5g( )PCl3

47、g( )+Cl2g( )t=0 1mol 0 0 平衡（1-x）mol x mol xmol C Sb Cd WCd/%32 47.5 58.1 90 630 410 439 321 295 t/ Cp?E1E2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 20 页220.25111110.2531PxxPpxxKKxPpxx(1) 532PClgPClgClg11x1x1x001 101,PVPVRTnn333311112 10110,1.513PmxPmpPmolxmol2221111122211111,11313PxxPxxx

48、PPKKPxPxPx212111,313xx21110,xx10.6180.5x(2) 532PClgPClgClg21x2x2x,2Nn22= 1+Nnxn总333300220102 10,=31.5PVPVPmPmnmolnnmoln总总总22213=1-33PxxPKKxP,222210,0.6180.5xxx(3) 532PClgPClgClg31 -x3x3x2Nn333300330102 10,=31.5PVPVPmPmnmolnnmoln总3总233132=1-33PxxPKKxP2333210,0.5xxx，离纯度不变（4）532PClgPClgClg41 -x4x4+xy4=

49、 1 -+nxy总333300440102 10,=3,1.5PVPVPmPmnmolnnmoln总总总41- + =3xymol，4+ =2xymol44444+21333322=1-1-333PxxxyxPKKxxP（11分）44211-2xx，44441,51,xxx40.20.5x精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 20 页39（例题）计算说明为什么)s(CaCO3在一定压力 p 的)g(CO2中加热时，在一定的温度范围内不会分解。解：S=2，C=2 ，=2f=C-+1=2-2+1=1 即体系有一个变量可以独立变动

50、而不引起旧相消失或新相形成。而体系的组成、 压力已恒定，因此，说明 T 可在一定范围内独立变动而不会使CaCO3（s）分解产生新相CaO （s） 。40（习题） 已知反应： (CH3)2CHOH(g)=(CH3)2CO(g)+H2(g) 的Cpm0=16.72J.K-1.mol-1，在 457.4K 时的 Kp0=0.36，在 298.15K 时的rHm0=61.5KJ.mol-1。(1) 写出 lnKp0= f (T)的函数关系式； (2) 求 500K时的 Kp0值。41（例题）在k300 时，液态 A 的蒸气压为kpa33.37，液态 B 的蒸气压为kpa66.22，当molA2和 mo

51、lB2混合后，液面上蒸气的压力为50.66kpa，在蒸气中 A 的摩尔分数为60.0，假定蒸气为理想气体。（1）求溶液中 A 和 B 的活度（2）在溶液中 A 和B的活度系数解：268?221( )1( )SmolH O lmolH O s268K， P268K， P1S2S273221( )1( )SmolH O lmolH O s273K， P273K， P2731268( )273( ) ln268pmpmClSdTClT1127375.3 ln1.3919268J Kmol2682273( )268( ) ln273pmpmCsSdTCsT1126835.4ln0.6544273J K

52、mol精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 20 页11273334.7 1822.07273fremfusmfrefreHHSJ KmolTT11268122731.39190.654422.0721.33SSSSJ Kmol1273273273273( 22.07)6025HSJ mol26826812682732732736025(35.475.3)5825pHHC dTdTJ mol11268582521.74268HSJ KmolT环环T11268( 21.33 21.74)0SSSSSJ Kmol环环系隔离，该过

53、程为自发42、 （例题）乙烯水合反应C2H4+H2O=C2H5OH的标准摩尔吉布斯自由能变为下式：rGm0(J.mol-1)= - 3.47104+26.4(T/K)ln(T/K)+45.2(T/K) 试求： (1) 导出标准反应热与温度的关系；(2) 计算出573K 时的标准平衡常数K0(573K) ；(3) 求 573K时反应的熵变rSm0(573K) 。3.（9 分）（1 ）43.47 1026.4ln45.2rmGTTT代入吉 -亥方程2rmrmPGTHTT4222.47 1026.4rmHTTT14()3.471026.4rmHJ molT（2）41(573)3.471026.457

54、3ln 57345.257387271rmGKJ mol887271expexp1.11 108.314 578rmGKRT（5 分）（3）111()(026.4ln26.4 45.2)71.6 26.4lnrmrmPGSJ KmolTTTTT11(573)71.626.4ln 57371.626.46.35239rmSKJ Kmol（9 分）(或直接用rrrGHTS计算更简便 ) 43（习题）水溶液中有 S种物质，半透膜将水溶液与纯水分开，达到渗透平衡时，纯水面上压力为 pw，水溶液面上压力为ps，求（1）此系统相律表达式（2）此系统的自由度f 与物种数 S的关系纯水水溶液pwps精选学习资

55、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 20 页44 （例题） 313.2K 时，如果将 1molC2H5Br（l）和 2molC2H5I（l）的混合物放在真空皿中，（1）求起始蒸气相的压力和组成；（2）如果此容器有一个可移动的活塞，可让液相在此温度时尽量蒸发，当蒸发至最后一滴液体时，求液体的组成和蒸气压。已知 313.2K 时，P*C2H5Br=106.9kPa, P*C2H5I=33.59kPa，C2H5Br(l)与 C2H5I(l) 形成理想溶液。解： （1）初始时溶液的组成为31C2H5Br（l）和32C2H5I（l） ，故溶液

56、的总蒸气压P106.9/3+33.592/358.02kPa 故初始气相组成y C2H5Br=0.614 y C2H5I=0.386 （2）当蒸发至最后一滴液体时，液相量可以忽略，故体系的原组成就只有气相，即气相中含有31C2H5Br（g）和32C2H5I（g） ，设此时气相总压为p ，则31p PC2H5Br 和32p PC2H5I 当最后一滴液体液即将蒸发完时，设液相中含C2H5Br 为 xC2H5Br，含 C2H5I为 xC2H5I。则PC2H5Br31p106.9x C2H5Br PC2H5I32p 33.59xC2H5I 所以 x C2H5Br/ xC2H5I33.59/106.90.5 且 x C2H5BrxC2H5I1 联立两式得， x C2H5Br0.136 xC2H5I0.864 所以 p 106.9013633.590.86443.56 kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页