内容发布更新时间 : 2024/5/14 10:27:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一、概念题（20分，每空格1分）

1. 试写出范德华方程 ，其中a的存在使压缩因子Z 。（减小，增大）

2. 公式?H?Qp的适用条件是 。 3. 金刚石的标准摩尔燃烧焓等于石墨的标准摩尔燃烧焓。 （ 对、错） 4. 恒容热QV与 恒压热Qp之间的换算关系为 。 5. 试写出理想气体的任何一个绝热可逆过程方程。 6. 可逆热机的工作介质也可以是液态水。 （对，错）

7. 工业上利用焦耳-汤姆逊效应实现致冷，是在?JT?0的区域将高温气体通过节流装置。 （ 对、错）

8. 热力学第二定律的开尔文说法是 。 9. 克-克方程

dp?H?的适用条件是 。 dTT?V10. 多组分系统中组分i的偏摩尔体积的定义式是 。 11. 石灰石按下式分解并达到平衡：CaCO3(s)?CaO(s)?CO2(g)。系统的自由度 f = 。

12. 试写出理想气体混合物中组分i 的化学势的表达式： 。 13. 以逸度表示的相平衡条件是： 。

14. 多组分系统的广延性质X与各组分偏摩尔量Xi之间的关系为 。 15. 恒沸混合物并不是具有确定组成的化合物，当条件变化时恒沸点也会发生变化。

（对，错）

16. 理想稀溶液中的溶剂服从 。（拉乌尔定律，亨利定律） 17. 对于理想气体化学反应，以分压表示的平衡常数Kp只决定于反应本性和温度。

（对、错）

?p?18. 对于理想气体化学反应0??B?BB，其Kp?Kn ??eqn???BB???B?B。可见，若将乙苯脱氢苯

乙烯的反应C6H5C2H5(g)?C6H5C2H3(g)?H2(g)视为理想气体反应，则在原料气中掺

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入水蒸气后，将使苯乙烯的产率 。（提高、降低、不变）

19. 当参加化学反应的各物质的标准状态压力po取不同数值时，化学反应的?rGm 。 （不变、变化）

二、（15分）

1 mol 理想气体由初态300 K，10po出发，分别经下列各等温膨胀过程至终态压力p? (1) 可逆膨胀；（5分）

(2) 在恒定的外压po下膨胀；（5分） (3) 向真空膨胀。（5分）

求各过程的Q、W、?U、?H、?S、?A、?G。（po?105Pa） 三、（12分）

环己烷的正常沸点为80.75℃，蒸发热为358 J?g-1。欲使环己烷在25℃沸腾，施加的最大外压应是多少？环己烷的摩尔质量为84.16?10?3kg?mol?1，假设其蒸发热不随温度而变化。 四、（14分）

20℃时，HCl气体溶于苯中形成理想稀溶液，已知20℃时纯苯的饱和蒸气压为10010Pa。

(1) 当达气液平衡时，若液相中HCl的摩尔分数为0.0385，气相中苯的摩尔分数为0.095，试求气相总压；（7分）

(2) 当达气液平衡时，若液相中HCl的摩尔分数为0.0278。试求气相中HCl气体的分压。（7分）

五、(12分)

下面是K-Na两组分系统的液固平衡相图。

(1) 试在图中标出各相区存在的相 ( 液体用L表示, 纯固体用SA, SB表示, 固溶体用

S?,S?,S?等表示 )；

(2) 画出m点所代表系统的冷却曲线； (3) 求图中O点所处相区系统的自由度；

(4) K-Na组成的液态混合物能否经冷却而析出纯组分K或Na?

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六、（15分）

CO(g) 的燃烧反应为2 CO(g)+ O2(g) = 2 CO2(g)，在2000K时K??3.23?107，若在此温度下有CO、O2、CO2组成的混合气体，它们的分压分别为1kPa、5 kPa和100 kPa，设气体服从理想气体状态方程。

(1) 计算该反应在2000K时的Kp 。（6分）

(2) 在以上条件下反应向哪个方向进行？（根据计算结果回答）（6分） (3) 该反应的K?随温度升高变大还是变小？为什么？（3分）

七、（12分）

25℃时，纯物质液体A和B的饱和蒸气压分别为39.0kPa和120.0kPa。在一密闭容器中有1molA和1molB形成的理想溶液，于25℃达到气液平衡。实验测得平衡的液相组成为

xB?0.400，试求气相组成yB以及平衡时各相的物质的量。设蒸气为理想气体。

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答案

一、概念题

a)(Vm?b)?RT ，减小 2Vm3. 错 1. (p?5. pV??常数 7. 对

9. 纯组分系统的两相平衡 11. 1 13. fi(1)2. 恒压和只做体积功的封闭系统 4. Qp?QV??n(g)RT 6. 对 8.

?V10. Vi?()T,p,nJ?I

?nip12. ?i??i?(g)?RTlni

p?14. X??niXi

i?1K?fi(2)???fi

(π)15. 对 17. 对 19. 不变

16. 拉乌尔定律 18. 提高

二、解：(1) ?U??H?0， W??nRTln

(2)

(3) 三、 解：

p1??5743J，Q??W?5743J p2?S?nRlnp1?19.14J?mol?K-1，?A??G?T?S??5743J p2?U??H?0， W??p外(V2?V1)??2245J J，Q??W?2245p1?19.14J?mol?K-1，?A??G?T?S??5743J p2?U??H?0， W?0，Q??W?0

p?S?nRln1?19.14J?mol?K-1，?A??G?T?S??5743J

p2?S?nRln?vapHm??358?84.16?J?mol-1?30.13kJ?mol-1 ?vapHmp*(T2)ln??p*(T1)R?11???T?T??

1??2?11??????T???14.93kPa T1???2

??vapHmp*(T2)?p*(T1)exp??R?

四、解：(1)

xA=1- xB=1-0.0385=0.9615

*pAxA10.010?0.9615*kPa=101.3kPa =pyA?pAxA, p?0.095yA第 4 页 共 5 页

(2) 或

五、

pB2pB1?xB2xB1, pB2?pB1?xB2xB1=[101.31×(1-0.095) ×

0.0278]kPa=66.20kPa 0.0385pB1?KHx,BxB1，

KHx,B?PB1xB1?p(1?yA1)xB1?101.31?(1?0.095)kPa?2.38?103kPa

0.0385 pB2?KHx,BxB2?2.38?103kPa?0.0278?66.16kPa

O点所处相区的自由度：f = 2-2+1=1

(4) 否

六、

?B解：(1) Kp?K?(p?)?B?3.23?107?(100?103Pa)-1?3.23?102Pa-1 (2) Jp? (3)

2pCO22pCO?pO2(100?103)2?Pa-1?2Pa-1?Kp?3.23?102Pa?1 323(1?10)?(5?10)2-1-1 ?rGm?RTln()?(8.3145?2000?ln)J?mol??84.6kJ?mol2Kp3.23?10所以反应向右进行

dlnK??H由于，该反应?H?0，所以随温度升高K?变小。 ?2dTRTJp

??七、解： p?pA?pB?pA ?pB?[39.0?(1?0.400)?120.0?0.400]kPa?71.4kPa? yB?pB/p?pBxB/P?120.0?0.400/71.4?0.672

1x???0.500 ，xL?xB?0.400 ，xV?yB?0.672

1?1nVx??xLnVx??xL0.500?0.4000.100? 即L ?V??LVLV?n0.672?0.4000.272n?nx?xx?x0.100nV??2mol?0.735mol mol。 ，nL?1?0.735?0.2650.272第 5 页 共 5 页