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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. (

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。

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,

关系以及1000 K时的

【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:

(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

,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