关于物化部分习题.docx
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关于物化部分习题
关于物化部分习题
关于<化学平衡>一章的学习,请同学们围绕以下问题进行学习:
1.为什么化学反应通常不能进行到底?
使反应能够进行到底的条件是什么?
为什么?
2.化学反应的方向、限度与判据的应用
3.从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式；化学反应等温方程式的应用
4.理解标准平衡常数的定义以及与反应限度的关系;标准平衡常数的测定与计算方法
5.标准摩尔生成吉利布斯自由能的定义,如何通过标准摩尔吉布斯生成自由能计算标准状态下化
学反应的吉布斯生成自由能
6.理解物质生成自由能与反应过程ΔG的意义，掌握ΔGq=-RTlnKq有关计算。
标准平衡常数与标准状态下化学反应的布斯自由能变化之间的相互计算与应用
7.理解经验平衡常数KP、Kx与KC 的区别联系以及与标准平衡常数之间的联系,能通过标准平衡
常数计算经验平衡常数;或通过经验平衡常数计算标准平衡常数
8.熟练平衡常数与平衡组成的计算;最大转化率（理论转化率）的计算
9.理解温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响，会分析温度、压力、惰性气体对不同化学反应体系化学平衡的影响与规律。
理解温度对化学平衡的影响与压力\惰性气体影响的不同.
10.理解温度对标准平衡常数的影响,熟练应用VAN'tHoff（范霍夫方程）.
12.偶合反应的定义;简单理解偶合反应原理与作用结果.
关于一章的学习
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2008-12-2614:
06:
27
关于《溶液》一章的学习，请同学们围绕以下问题思考与学习：
（1）偏摩尔量与偏摩尔集合公式的计算与应用
（2）偏摩尔量的两种求取方法
（3）化学势的不同表达方式
（4）不同组分化学势的计算公式,他们之间的联系与变化关系?
（5）化学势的应用，包括如何应用化学式判别过程的方向？
如何通过化学势计算物质转移 过程所需做的最大功？
（6）利用稀溶液的依数性解释现象。
稀溶液依数性的计算与应用
（7）拉乌尔定律与亨利定律的计算与应用
一、填空题
1.由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸汽压对拉乌尔定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分数表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数值必定____于1。
如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态，则组分的活度系数必定____与1（填大或小）。
[对照答案]大、小；
2.在溶质为挥发性的理想溶液中，在温度为T的气液平衡相中，溶剂A在气相中的组成yA=0.89，在液相中xA=0.85，该温度时纯A的蒸汽压为50kPa。
则溶质B的亨利系数为_______。
[对照答案]35.0kPa；
3.298K时纯碘I2（s）在水中溶解度为0.00132mol·dm-3，今以I2浓度为1mol·dm-3的水溶液为参考态，且该溶液中I2遵守亨利定律，则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为_______。
[对照答案]-16427J·mol-1；
4.296K时将压力为pθ、1mol·dm-3气态NH3溶解到大量组成为NH3:
H2O=1:
21溶液中，已知此溶液上方NH3的蒸汽分压为3600Pa，则该转移过程的△G为_______J。
[对照答案]-8130J；
5.298K有一仅能透过水的渗透膜,将0.01mol·dm-3和0.001mol·dm-3的蔗糖溶液分开，欲使该体系达平衡需在______溶液上方施加压力为______Pa。
[对照答案]0.01、22298Pa
二、是非题
1.因为只有容量性质才有偏摩尔量，所以片摩尔量都是容量性质。
（）
2.偏摩尔量和化学势是一个公式的两种不同说法。
（）
3.某些偏摩尔量的绝对值是不能测定的。
（）
4.用自由能和化学势作为判据上完全一样的。
（）
5.如果两种组分混合成溶液时没有热效应，则此溶液就是理想溶液。
（）
6.在293.15K时，当O2，N2，Ar的压力分别为101.325kPa时，每1.0kg水中分别能溶解O23.11×
;N21.57×
;Ar3.36×
。
今在293.15K标准压力下，使空气与水充分振摇，使之饱和。
然后将水煮沸，收集被赶出的气体，使之干燥。
求所得干燥气中各气体的摩尔分数。
假定空气组成的摩尔百分数为：
N278.0%，O221.0%，Ar0.94%,其它组分如CO2等忽略不计。
7.在298.15K时，等物质的量的A和B形成理想溶液，试求ΔmixH,ΔmixV,ΔmixU,ΔmixS,ΔmixG。
8.在298.15K时，要从下列混合物中分出1mol的纯A，试计算最少必须作的功：
（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2摩尔的混合物。
9.在293.15K时，乙醚的蒸汽压为58.95kPa,今在0.10kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.01kg，乙醚的蒸汽压降低到56.79kPa,试求该有机物的摩尔质量。
10.设某一新合成的有机化合物（x），其中含碳63.2%，氢8.8%，其余的是氧（均为质量百分数）。
今将该化合物7.02×
kg溶于8.04×
kg樟脑中，凝固点比纯樟脑低15.3K，求x的摩尔质量及化学式。
（樟脑的Kf值较大，因此溶质的用量虽少，但ΔTf仍较大，相对于沸点升高的实验，其准确度较高。
）
11.
（1）求4.40%葡萄糖（C6H12O6）的水溶液，在300.2K时的渗透压。
（2）若将溶液与水用半透膜隔开，试问在溶液的一方需要多高的水柱才能使之平衡。
（溶液的密度为1015kg·m-3）。
12.
（1）人类血浆的凝固点为272.65K（-0.5℃），求310.15K（37℃）时血浆的渗透压。
（２）血浆的渗透压在310.15K时为729.54kPa,计算葡萄糖等渗透溶液的质量摩尔浓度。
（设血浆的密度为1000kg·m-3）。
13.某水溶液含有非挥发性溶质，在271.7K时凝固，求：
（1）该溶液的正常沸点。
（2）在298.15K时的蒸汽压（该温度时纯水的蒸汽压为3.178kPa）。
（3）298.15K时的渗透压（假定溶液是理想的）。
14.三氯甲烷（A）和丙酮（B）所成的溶液，若液相的组成为x（B）=0.713,则在301.35K时的总蒸汽压为29.39kPa,在蒸汽中y（B）=0.818。
已知在该温度时，纯三氯甲烷的蒸汽压为29.57kPa,试求：
（1）混合液中三氯甲烷的活度。
（2）三氯甲烷的活度系数。
（一）选择题
1、在含有C（s）、H2O（g）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）五个物种的平衡体系中，其独立组分数C为（）
（A）3 （B）2 （C）1 （D）4
2、二元合金处于低共熔温度时的物系的自由度f为（）
（A）0 （B）1 （C）2 （D）3
3、298K时蔗糖水溶液于纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为（）
（A）C=2Ø=2f*=1
（B）C=2Ø=2f*=2
（C）C=2Ø=1f*=2
（D）C=2Ø=1f*=3
4、FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O,2FeCl3·7H2O,2FeCl3·5H2O,FeCl3·2H2O四种水合物，该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数Ø分别为（）
（A）C=3Ø=4 （B）C=2Ø=4 （C）=2Ø=3 （D）C=3Ø=5
5、对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（）
（A）不具有确定组成 （B）平衡时气相和液相组成相同
（C）其沸点随外压的改变而改变 （D）于化合物一样具有确定的组成
6、单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值（）
（A）大于0 （B）等于0 （C）小于0 （D）不确定
7、A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生（）
（A）正偏差 （B）负偏差 （C）没偏差 （D）无规则
8、下列过程中能适用方程dlnp/dT=△H/RT2的是（）
（A）I2（s）＝＝I2（g） （B）C（石墨）＝＝C（金刚石）
（C）Hg2Cl2（s）==2HgCl（g） （D）N2（g,T1,p1）==N2（g,T2,p2）
9、某一固体在25℃和101325Pa压力下升华，这意味着（）
（A）固体比液体密度大 （B）三相点压力大于101325Pa
（C）三相点温度大于25℃ （D）三相点的压力小于101325Pa
10、在低温下液氦
（1）和液氦
（2）有一晶相转变，属于二级相变过程，对二级相变的特征描述在下列说法中哪一点是错误的（）
（A）无相变热 （B）相变时无熵变化
（C）相变时二相密度相同 （D）相变时两相的热容相同
答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
C
D
D
B
A
B
D
（二）填充题
1、下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900K－1200K范围内）CaCO3（S）==CaO（S）+CO2（g）
CO2（g）+H2（g）==CO（g）+H2O（g） H2O（g）+CO（g）+CaO（s）==CaCO3（s）+H2（g） 该体系的自由度f为＿＿＿＿
2、在N2（g）和O2（g）共存的体系中加入一种固体催化剂，可生成多种氮的氧化物，则体系的自由度为＿＿＿＿
3、NaCl（s）和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数为＿＿＿＿
4、Al2（SO4）3的不饱和溶液，此体系最大物种数为＿＿＿＿,组分数为＿＿＿＿，自由度数为＿＿＿＿。
5、CaCO3（S）、BaCO3（S）、BaO（S）和CO2（g）构成的多相平衡体系的组分数为＿＿＿＿、相数为＿＿＿、自由度数为＿＿＿＿。
6、298K时A、B和C彼此不发生化学反应，三者所成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡，则该体系的自由度f为＿＿＿＿，平衡共存的最大相数Ø为＿＿＿＿,在恒温条件下如果向溶液中加组分A，则体系的压力将＿＿＿＿,若向溶液中加入B，则体系的压力将＿＿＿＿。
7、水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6KJ/MOl，则此时冰的升华热为＿＿＿＿。
答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
3
3
2
6、3、3
3、4、1
2、5、不变、增大
51
（三）计算题
1、固态苯和液态苯的蒸气压与绝对温度的函数关系如下：
Ln（pS/Pa）=27.569-5320（T/K）
Ln（pl/Pa）=23.33-4109（T/K）
（1）计算苯的三相点的温度和压力。
（2）计算三相点的熔化热和熔化熵。
2、H2O-FeSO4-（NH4）2SO4的三组分体系相图1，请标出各区相态，x代表体系状态点。
现从x点出发制取复盐E（FeSO4•7H2O），请在相图上表示出采取的步骤，并作简要说明。
答案
1、
（1）T=279.1p=4953Pa
（2）△fusHm=10068J/MOl△fusSm=36.07J/K•MOl
2、如图，在x体系中加入FeSO4后，物系沿xB线移动，在靠近EO线处，取一点y，向y体系中加入水，物系沿yA移动，进入EDY区，当物系点到达z点时就有FeSO4•7H2O固体析出，过滤可得复盐E。
第四章相平衡
1.Ag2O分解的计量方程为Ag2O（s）=2Ag（s）+1/2O2（g）当用Ag2O（s）进行分解时,体系的组分数,自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少?
2.指出下列各体系的独立组分数,相数和自由度数各为若干?
（1）NH4Cl（s）部分分解为NH3（g）和HCl（g）。
（2）若在上述体系中额外再加入少量NH3（g）。
（3）NH4HS（s）和任意量的NH3（g）和H2S（g）混合达到平衡。
（4）C（s）与CO（g），CO2（g）,O2（g）在973K时达到平衡。
3.在制水煤气的过程中，五种物质：
H2O（g），C（s）,CO（g）,H2和CO2（g）相互建立如下三个平衡：
H2O（g）+C（s）=H2（g）+CO（g）
CO2（g）+H2（g）=H2O（g）+CO（g）
CO2（g）+C（s）=2CO（g）
该体系的独立组分数为多少？
4.已知Na2CO3（s）和H2O（l）可以组成的水合物Na2CO３·H2O（s）,Na2CO3·7H2O（s）和Na2CO3·10H2O（s）
（1）在101.325kPa与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有几种？
（2）在293.15K时与水蒸气共存的含水盐最多可有几种？
5.在101.325kPa时使水蒸气通入固态碘（I2）和水的混合物，蒸馏进行的温度为371.6K，使馏出的蒸汽凝结，并分析馏出物组成。
已知每0.10kg水中有0.0819kg碘。
试计算该温度时故态碘的蒸汽压．
6.已知固体苯的蒸汽压在273.15K时为3.27kPa，293.15K时为12.303kPa，液体苯的蒸汽压在293.15K时为10.021kPa，液体苯的摩尔蒸发热为34.17kJ/mol。
求：
（1）303.15K时液体苯的蒸汽压。
（2）苯的摩尔升华热。
（3）苯的摩尔熔化热。
7.NaCl-H2O所形成的二组分体系，在252K时有一个低共熔点，此时冰，NaCl·2H2O（固）和浓度为22.3%（质量百分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。
在264K时不稳定化合物（NaCl·2H2O）分解，生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。
已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。
（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相平衡。
（2）若有1.00kg28%的NaCl溶液，由433K冷却到263K，问在此过程中最多能析出多少纯NaCl？
8.Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图具有两个低共熔点，一个为641K（3.2%Mg,质量百分数，下同），另一个为620K（49%Mg）,在体系的熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。
（1）绘出Mg和Zn的T-x图，并标明各区中的相。
（2）分别指出含80%Mg和30%Mg的两个混合物从973K冷却到573K的步冷过程中的相变，并根据相律予以说明。
（3）绘出含49%Mg的熔化物的步冷曲线。
9.固态和液态UF4的蒸汽压（单位：
Pa）分别为
lnp（s）=41.67-10017K/T
lnp（l）=29.43-5899.5K/T
计算固，液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。
10.某高原地区大气压力只有61.33kPa,如将下列四种物质在该地区加热，问哪种物质将直接升华。
物质 汞 苯 氯苯 氩
三相点的温度，T/K 234.28 278.62 550.2 93.0
压力p/Pa 1.60×
4813 5.7×
6.87×
11.电解LiCl制备金属锂时。
由于LiCl熔点高（878K），通常选用比LiCl难电解的KCl（熔点1048K）与其混合。
利用低共熔点现象来降低LiCl熔点,节约能源。
已知LiCl（A）-KCl（B）物系的低共熔点组成为含w（B）=0.50，温度为629K。
而在723K时KCl含量w（B）=0.43时的熔化物冷却析出LiCl（s）。
而w（B）=0.63时析出KCl（s）。
（1）绘出LiCl-KCl的熔点-组成相图。
（2）电解槽操作温度为何不能低于629K。
12.Pb（熔点600K）和Ag（熔点1233K）在578K时形成低共熔混合物。
已知Pb熔化时吸热4858J/mol。
设溶液是理想液体。
试计算低共熔物的组成
一、填充题
1、已知
的平衡常数为K1,
的平衡常数为K2,则反应
的平衡常数为_____________
[对照答案]
2、298K时
，则此时平衡的水蒸气分压P=_____________
[对照答案]0.01atm
3、由
一式可知Kp为一个无量纲数值，但在用该式计算时，压力单位一定用____________
[对照答案]atm
4、1000K时SO3的气相分解反应
则该反应的Kc=_______（假设均为理想气体）
[对照答案]0.02
5、298K时恒定容器中进行气相反应M+N=2P+S,设均为理想气体，最初M、N均1atm,没有P、S，平衡时M、N均1/3atm,则反应的Kc=______________
[对照答案]0.437
6、氨基甲酸铵分解反应，在30℃时平衡常数
，此时的分解压为_____________
[对照答案]0.164atm
二、判断题
1、有一气液相反应，各物质的气体用压力表示浓度，液体用质量摩尔浓度表示，则该反应的平衡常数无法表示.（）
2、反应
可以在气相中进行，也可以在CCl4或CHCl3为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数Kc，则在同一温度下，Kc值相同。
（）
3、某一反应的平衡常数发生改变，则其平衡必发生移动。
（）
4、某一反应的平衡发生了移动，则其平衡常数必发生变化。
（）
5、根据
，若反应有
，则必有平衡常数。
（）
6、等温方程式中，
，当选择不同标准态时，
和Q值也会随之改变。
（）
7、放热反应的平衡常数必随温度升高而降低。
（）
8、理想气体参加的化学反应，在同一温度下，无论进行何种反应，只要反应的
相同，则Kp和Kc的比值也相同。
（）
[对照答案]F,F,T,F,F,F,T,F
三、计算题在250℃时
欲使五氯化磷转化率为30％，反应的总压为多少？
[对照答案]第五章化学平衡
1.1000K,101.325kPa时,反应2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）的Kc=3.54mol·m-3.
（1）求此反应的Kp和Kx.
（2）求反应SO3（g）=SO2（g）+1/2O2（g）的Kp和Kx.
2.已知457K,总压为101.325kPa时,NO2有5%按下式分解,求此反应的
2NO2（g）=2NO（g）+O2（g）
3.在973K时,已知反应CO2（g）+C（s）=2CO（g）的Kp=90180Pa,试计算该反应的
和Kc.
4.PCl5的分解作用为 PCl5=PCl3（g）+Cl2（g）,在523.2K,101.325kPa下达到平衡后,测得平衡混合物的密度为2695kg·m-3,试计算
（1）PCl5（g）的离解度.
（２）该反应的
.
（３）该反应的
.
5.合成氨时所用的氢和氮的比例为3:
1,在673K,101.325kPa压力下,平衡混合物中氨的摩尔百分数为3.85%.
（1）求N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）的
.
（2）在此温度时,若要得到5%的氨,总压应为多少Pa?
6.温度为T在体积为V的容器中,充入1molH2,3molI2,设平衡后有xmolHI生成.若再加入2molH2,则平衡后HI的物质的量为2xmol,试计算Kp值.
7.在873K和101.325kPa下,下列反应达到平衡CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）若把压力从101.325kPa提高到原来的500倍,问:
（1）若各气体均为理想气体,平衡有无变化?
（2）若各气体的逸度系数为γ（CO2）=1.09,γ（H2）=1.10,γ（CO）=1.23,γ（H2O（g））=0.77,平衡向哪个方向移动?
8.298K时,NH4HS（s）放入抽空的瓶中,NH4HS（s）依下式分解:
NH4HS（s）=NH3（g）+H2S（g）测得压力为66.66kPa,求
和Kp.
9.已知甲醇的蒸汽的标准生成吉布斯自由能为-161.92kJ/mol.试求甲醇（液）的标准生成自由能（假定气体为理想气体,且已知298.15K时甲醇（液）的蒸汽压为16.343kPa）.
10.在298.15K时,有0.01kg的N2O4（g）,压力为202.65kPa,现把它全转变成NO2（g）,压力为30.40kPa,试求过程中的ΔrGm.
11.反应C（s）+2H2（g）=CH4（g）的
（1000K）=19290J/mol.若参加反应的气体是由10%CH4,80%H2及10%N2所组成的,试问在T=1000K及p=101.325kPa时能否有甲烷生成.
12.银可能受到H2S（g）的腐蚀而发生下面的反应:
H2S（g）+2Ag（s）=Ag2S（s）+H2（g）今在298K和标准压力下,将银放在等体积的氢和H2S组成的混合气体中.试问:
（1）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?
13.已知在300K时 H2 HD D2
4.371 3.786 3.092
0.458 0.613 0.919
试计算反应H2（g）+D2（g）=2HD（g）在300K时的平衡常数.
14.298K时,有潮湿的空气与Na2HPO4·7H2O接触,试问空气的湿度应等于多少,才能使Na2HPO4·7H2O（固）
（1）不发生变化;
（2）失去水分（即分化）
（3）吸收水分（即潮解）?
15.设在某一定温度下,有一定量的PCl5（g）在标准压力下的体积为1dm3,在该情况下PCl5（g）的离解度为50%,用计算说明在下列几种情况中,PCl5（g）的离解度是增大还是减小.
（1）使气体的总压力减小,直到体积增加到2dm3.
（2）通入氮气,使体积增加到2dm3,而压力仍为101.325kPa.
（3）通入氮气,使压力增加到202.65kPa,而体积仍为1dm3.
（4）通入氯气,使压力增加到202.65kPa,而体积仍为1dm3.
16.空气和甲醇蒸汽通过银催化剂后,可以得到甲醛.在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,说明在823K及气体的压力为标准压力时是否有可能形成氧化银.
Ag2O（s）:
=-10.82kJ/mol,
=-30.57kJ/mol.
在298－823K的温度区间各物质的平均比热为
O2：
29.36kJ/（mol·K）,
Ag2O：
65.56kJ/（mol·K）,
Ag：
25.49kJ/（mol·K）.
17.已知Br2（g）的标准生成热和标准生成自由能分别为30.71和3
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