2018年西华师范大学化学化工学院812有机及物理化学之有机化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 2mol 乙醇在正常沸点(78.4°C )下,变为蒸汽,其摩尔汽化焓为视为理想气体。
(1)试求该相变过程的Q , W ,
C 时乙醇的饱和蒸汽压应为多少? (2)若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时,那么50°
C 升温至100°C 时,Atf , AS 各为多少?(已
(3)当2mol 乙醇蒸汽在101325Pa 下,从78.4°知
【答案】(1)等压下的平衡相变,
(2)由克拉佩龙方程代入得:
(3)恒压下,
乙醇蒸汽可
2. (1)如下数据是273K 温度下CO 在木炭表面的吸附。吸附过程符合Langmuir 等混吸附模型,计算吸附系数a. (
和
分别为吸附和脱附速率常数)
这里V 是吸附体积,已经被校正到
压力。
(校正到
)时对
(2)采用同样的木炭,在不同温度下测量了吸附CO 达到应的平衡压力,测量结果如下。计算在此吸附量下的吸附焓。
【答案】(1) Langmuir 吸附等温式可写成如下形式:
式中,以
为饱和吸附量,为吸附系数。
及
值列表如下:
对作图,得一直线,由直线的斜率及截距可求得
不同平衡压力下的
直线的斜率为:即饱和吸附量:直线的截距为:可得吸附系数:
(2)根据吸附焓公式的积分式解得
3. 求反应和
已知298 K时,
的
关系以及1000 K时的
及
【答案】依题意得:
1000 K 时,
4. 根据下图所示碳的相图,回答如下问题:
图
(1)曲线
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2000 K 时,增加压力,使石墨转变为金刚石是一个放热反应,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?
【答案】(l )OA 线是石墨、金刚石晶型转化的两相平衡共存线,OB 线是石墨与液态碳的固液平衡共存线,OC 线是金刚石与液态碳的固液平衡共存线。
(2)O 点是三条平衡线的交点,即三相点,表示液态碳,金刚石与石墨三相平衡,在该点处有
. , 其温度和压力是恒定的。
(3)碳在常温、常压下位于石墨单相区内,故其稳定状态为石墨。
(4)石墨与金刚石平衡共存线0A 的斜率为正,则根据克拉贝龙_克劳修斯方程,有
因
,故
。
即由石墨变成金刚石体积减小,故石墨的摩尔体积较大。 (5)由图可知,在2000K 时,欲使石墨转变为金刚石,则p 约为
5. 己知某双原子分子的振动特征温度为3070K , 试计算300K 时第二振动激发态上的分子数与总分子数之比(忽略更高能级)。
【答案】双原子分子,只有一种振动频率的谐振子,将基态的能量看作零,振动运动的各能级均是非简并的,能级的简并度均为1,即
振动特征温度为:
振动配分函数为