物理化学习题解答五Word文件下载.docx
- 文档编号:14785132
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:34.25KB
物理化学习题解答五Word文件下载.docx
《物理化学习题解答五Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物理化学习题解答五Word文件下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
C(s)+H2O(g)==H2(g)+CO(g)
(1)
CO2(g)+H2(g)==H2O(g)+CO(g)
(2)
CO2(g)+C(s)==2CO(g)(3)
S=5,R=2,R/=0,C=S-R-R/=3,Ф=2,f=C+2-Ф=3
4、,Na2CO3(s)和H2O(l)可以生成如下三种水合物:
Na2CO3.H2O(s),Na2CO3.7H2O(s)和Na2CO3.10H2O(s),试求
(1)在大气压下,与水溶液和冰平衡共存的水合盐的最大值;
(2)在298K时,与水蒸气平衡共存的水合盐的最大值。
(1)S=5,R=3,R/=0,C=S-R-R/=2,f=C+2-Ф=0,Ф=4,n=2
(2)S=5,R=3,R/=0,C=S-R-R/=2,f=C+2-Ф=0,Ф=4,n=3
5、在不同的温度下,测得Ag2O(s)分解时氧气的分压如下:
T/K401417443463486
p(O2)/kPa102051101203
试问:
(1)分别于413K和423K时,在空气中加热银粉,是否有Ag2O(s)生成.
(2)如何才能使Ag2O(s)加热到443K时而不分解.
(1)Ag2O(s)==2Ag(s)+1/2O(g)
在空气中,p(O2)=101.325×
21%=21.28kPa
在413K时,p(O2)大于其平衡分压,平衡向左移动,故有Ag2O(s)生成;
在423K时,p(O2)小于其平衡分压,平衡向右移动,故无Ag2O(s)生成。
(2)为了使Ag2O(s)加热到443K时不分解,必须增大p(O2)>
51kPa(即充氧)。
6、通常在大气压力为101.3kPa时,水的沸点为373K,而在海拔很高的高原上,当大气压力降为66.9kPa时,这时水的沸点为多少.水的标准摩尔汽化焓为40.67kJ.mol-1,并设其与温度无关。
由Clausius-Clapeyron方程式可知,dlnp/dT=△vapHm/RT2
lnp1/p2=-△vapHm/R(1/T1-1/T2),ln(101.3/66.9)=-40.67×
103/8.314(1/373-1/T2)
(1/373-1/T2)=-8.314×
ln(101.3/66.9)/40.67×
103=-8.48×
10-5
T2=361.6K
7、某种溜冰鞋下面冰刀与冰的接触面为:
长7.62cm,宽2.45×
10-3cm。
假设某运发动的体重为60kg。
冰的摩尔熔化焓为6.01kJ.mol-1,冰的正常熔点为273K,冰和水的密度分别为920和1000kg.m-3。
试求
(1)运发动施加于冰面的总压力;
(2)在该压力下冰的熔点。
(1)p=F/S=mg/S=60×
9.8/(7.62×
10-2×
2.45×
10-5)=3.15×
108Pa
(2)由Clapeyron方程式可知,dp/dT=△fusHm/T△fusVm
(p2-p1)=△fusHm/△fusVmln(T2/T1)
(3.15×
1011-1.013×
105)=6.01×
103/{18×
10-3(1/1000-1/920)}ln(T2/273)
ln(T2/273)=(3.15×
108-1.013×
105)×
18×
10-3×
(1/1000-1/920)/(6.01×
103)
ln(T2/273)=-0.08204,T2=251.5K
8、在101.3kPa时,正已烷的正常沸点为342K,假定它符合Trouton规那么,即△vapHm/Tb≈88J.K-1.mol-1,试求298K时正已烷的蒸气压。
lnp2/p1=-△vapHm/R(1/T2-1/T1),ln(p2/101.3)=88×
342/8.314(1/298-1/342)
ln(p2/101.3)=-88×
342/8.314(1/298-1/342)=-1.5628
p2=21.23kPa
9、从实验测得乙烯的蒸气压与温度的关系为:
lnp/Pa=-1921K/T+1.75lnT/K-1.928×
10-2T/K+12.26
试求乙烯在正常沸点169.5K时的摩尔蒸发焓变。
dlnp/dT=1921/T2+1.75/T-1.928×
10-2
T=169.5K时,dlnp/dT=1921/169.52+1.75/169.5-1.928×
10-2=0.0579
△vapHm=RT2dlnp/dT=8.314×
169.52×
0.0579=13830J.mol-1
10、液态砷As(l)的蒸气压与温度的关系为:
lnp/Pa=-5665K/T+20.30
固态砷As(s)的蒸气压与温度的关系为:
lnp/Pa=-15999K/T+29.76
试求砷的三相点的温度和压力。
三相点时,液态砷化学势=固态砷的化学势=气态砷的化学势,
即:
固态砷As(s)的蒸气压=液态砷As(l)的蒸气压
-5665K/T+20.30=-15999K/T+29.76,T=1092.4K
lnp/Pa=-15999K/T+29.76=-15999/1092.4+29.76=15.11
p=3619.1kPa
11、在298K时,纯水的饱和蒸气压为3167.4Pa,假设在外压为101.3kPa的空气中,求水的饱和蒸气压为多少.空气在水中的溶解的影响可略不计。
lnpg/pg*=Vm(l)/RT(pe-pg*)
lnpg/3167.4=18×
10-3/1000/(8.314×
298)×
(101300-3167.4)=7.13×
10-4
pg/3167.4=1.00713,pg=3169.7Pa
12、在360K时,水(A)与异丁醇(B)局部互溶,异丁醇在水相中的摩尔分数为xB=0.021。
水相中的异丁醇符合Henry定律,Henry系数kx,B=1.58×
106Pa。
试计算在与之平衡的气相中,水与异丁醇的分压。
水的摩尔蒸发焓为40.66kJ.mol-1,且不随温度而变化。
设气体为理想气体。
pB=kx,BxB=1.58×
106×
0.021=3.318×
104Pa=33.18kPa
由Clausius-Clapeyron方程式dlnp/dT=△vapHm/RT2可知:
lnp*A,1/p*A,2=-△vapHm/R(1/T1-1/T2)
ln101.325/lp*A,2=-40.66×
103/8.314×
(1/360-1/373)=-0.473
p*A,2/101.325=0.623,p*A,2=63.14kPa
pA=p*AxA=63.14×
(1-0.021)=61.81kPa
13、根据所示碳的相图,答复如下问题:
(1)曲线OA,OB,OC分别代表什么意思.
(2)指出O点的含义;
(3)碳在常温、常压下的稳定状态是什么.
(4)在2000K时,增加压力,使石墨转变为
金刚石是一个放热反响,试从相图判断两者的摩尔体积哪个大.
(5)试从相图上估计,在2000K时,将石墨转变为金刚石至少要加多大压力.
(1)OA代表C(金)C(石);
OB代表C(石)C(l);
OC代表C(金)C(l);
(2)O点代表C(金)C(石)C(l)三相平衡点;
(3)碳在常温、常压下的稳定状态是石墨;
(4)dp/dT=△Hm/T△Vm>
0,△H<
0,△V=V金-V石<
0,V石>
V金
(5)压力p>
50×
108Pa。
14、在外压为101.3kPa的空气中,将水蒸气通入固体碘I2(s)与水的合物中,进展蒸汽蒸馏。
在371.6K时收集馏出蒸汽冷凝,分析馏出物的组成得知,每100g水中含有碘81.9g,。
试计算在371.6K时碘的蒸气压。
m(A)/m(B)=p*A/p*B×
MA/MB=(pe-p*B)/p*B×
MA/MB
pe/p*B=m(A)/m(B)×
MB/MA+1=100/81.9×
253.8/18.01+1=18.21
p*B=pe/18.21=101.3/18.21=5.56kPa
15、水(A)与氯苯(B)互溶度极小,故对氯苯进展蒸汽蒸馏。
在101.3kPa的空气中,系统的共沸点为365K,这时氯苯的蒸气分压为29kPa。
(1)气相中氯苯的含量yB;
(2)欲蒸出1000kg纯氯苯,需消耗多少水蒸汽.氯苯的摩尔质量为112.5g.mol-1。
(1)pB*=pyB,yB=pB*/p=29/101.3=0.286
(2)mA/mB=pA*/pB*.MA/MB=(101.3-29)/29×
18/112.5
mA=mBpA*/pB*.MA/MB=1000×
(101.3-29)/29×
18/112.5=398.9kg
16、在273K和293K时,固体苯的蒸气压分别为3.27kPa和12.30kPa,液体苯在293K时的蒸气压为10.02kPa,液体苯的摩尔蒸发焓为34.17kJ.mol-1。
(1)303K时液体苯的蒸气压;
(2)固体苯的摩尔升华焓;
(3)固体苯的摩尔熔化焓。
(1)由Clausius-Clapeyron方程式可知,dlnp/dT=△vapHm/RT2
lnp2/p1=-△vapHm/R(1/T2-1/T1),
lnp2/10.02=-34.17×
103/8.314(1/303-1/293)=0.4629
p2/10.02=1.58867,p2=1.58867×
10.02=15.92kPa
(2)由Clausius-Clapeyron方程式可知,dlnp/dT=△solHm/RT2
ln3.27/12.30=-△solHm/8.314(1/273-1/293),
△solHm=8.314×
1.3248/(1/273-1/293)=44.05kJ.mol-1
(3)苯(s)==苯(l)==苯(g)
△solHm=△fusHm+△vapHm
△fusHm=△solHm-△vapHm=44.06-34.17=
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理化学 习题 解答