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一、计算题

1． 直径为

的石英微尘，从高度为1.7 m处（人的呼吸带附近）降落到地面需要多少时间？

空气的黏度

已知石英的密度为

【答案】利用斯托克斯方程计算石英微尘下降的速率空气密度

远小于石英微尘的密度

可忽略

所以

从而，降落到地面所需时间为：

2． 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况下的空气。若将其中的一C , 另一个球维持0°C , 忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 个球加热到100°

【答案】由题意可知：（1）系统物质的量总量恒定；（2）两球中压力维持相同^ 标准状态下：由质量守恒得：所以，

3． 甲烷转化反应

：

在900K 下的标准平衡常

数900K , 100kPa 下达到平衡时系统的组成。

【答案】设平衡转化率为

总物质的量

平衡时各组分的分压为

开始温度

若取等物质的量的甲烷与水蒸气反应，求

其标准平衡常数可表示为

其中整理得

即900K , 100kPa 下达到平衡时系统的组成为

4． 某系统的第一电子激发态能量比基态高配于此激发态的分子数占总分子数的

【答案】因为

故

5． 由Sn-Mg 系统的热分析实验得到以下数据：

表

而且这两个能级都是非简并的，计算分

时温度应为多高？

试求:

（1）形成的化合物的分子式。 （2）绘制系统的熔点-组成图。

（3）如何制备含Mg 的Sn 合金和含Sn 的Mg 合金？

=0.67前后，【答案】（1）由热分析实验数据可知，组分在x （Mg ）分别存在温度平台200°C 和58°C 。故当x （Mg ）=0.67时，存在一个同组分融化物，即为化合物。分子式为

（2）系统的熔点-组成图如下：

图

（3）制备含Mg 的Sn 合金：将制备含Sn 的Mg 合金：将

的Mg-Sn 金属混合物融化，缓慢冷却到接近200°C 的Mg-Sn 金属混合物融化，缓慢冷却到接近580°C

时迅速固液分离（移除溶液），固体即为含Mg 的Sn 合金。

时迅速固液分离（移除溶液），固体即为含Sn 的Mg 合金。

6． 在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中，将5 mo l40°C 的水与5 mol 0°C 的冰混合，求平衡后的温度，以及此过程的和己知冰的摩尔培化热为

【答案】因为系统恒压绝热且不做非体积功，所以该过程

若冰全部融化，

若水的温度降为零度，则

因为

设冰的融化量为n mol, 分析过程为：

所以冰不能全部融化，即系统温度为零。

水的摩尔定压热容为

则

冰融化过程的熵变为

水冷却过程的摘变为

该过程的熵变为