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2017年安徽建筑大学材料学911物理化学考研仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 在一带活塞的容器中,如下气相反应达到化学平衡:为

及总总压

压力下,此气体混合物具有某一定的平衡组成。今将此气体混合物加热、加压,至求此化学反应在这温度范围内的反应热。

【答案】

在在

下:

下:

所以

由描述温度对标准平衡常数影响的范特霍夫方程:

时,反应又达到平衡时,B 和C 的平衡组成均各增加了一倍,A 的平衡组成则减少了一半。

2. 今有电池如下:

已知在298.15K 下,上述电池的标准电动势①写出上述电池的电极反应与电池反应。 ②在298.15K 下,实验测得

在溶液中的浓度为b 时,上述电池的电动势

问此条件下溶液中

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已知

浓度为b 时之离子平均活度因子 的质量摩尔浓度b 为多少。

③计算阳极反应:阴极反应:

的活度积

【答案】①题设电池的电极反应为

电池反应:

②依据电池反应的能斯特方程

所以

因为

所以

③设计电池:

其阳极反应

阴极反应

电池反应

平衡时

3. 有一理想气体反应为比。测得如下两组实验数据:

已知反应物的半衰期与反应物起始浓度成反

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(1)分别计算两个温度下的速率系数; (2)在时所需的时间;

(3)若将反应物

放入抽空容器中,始压为

系统达总压为

时所需的时

间是100s , 计算应控制的反应器的温度。

【答案】(1)已知反应物的半衰期与反应物起始浓度成反比,所以该反应为二级反应,则半衰期

(2)列出不同时刻各物的压力的变化,有

根据二级反应的定积分式,

则在

(3)根据二级反应的定积分式,在该温度T 时的速率系数为

根据

定积分式

解得

因为温度很高,引用

定积分式己经是很近似的计算,

计算,得到的温度是

时,将反应物

放入抽空容器中,始压为

kPa 。请计算总压达

(注意:这里没有将换算成一样的,而且计算要容易一点。)

再将

和活化能的数值代入

所以忽略了这些差别。另外这样做的目的是为了计算下一步的温度,都用

定积分式,计算所需的温度T 。

解得

反应器应控制的温度

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