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2018年长春工业大学化学工程学院823物理化学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 某高原上的大气压力只有61.33 kPa,如果将下列四种物质在该地区加热,问哪种物质会直接升华?为 什么?

【答案】

所谓升华,指物质由固态直接变为气态。从相图上可以看出,要达到升华,物质的三相点的压力必须在大气压力(高原〉之上,加热才能直接升华。比较四种物质的三相点压力与该高原的大气压力,可知只有氩气的三相 点压力值大于高原上的大气压力值,故只有固态氩在高原上加热时能升华。

2. 已知298K 时下列物质的

总压力

为反应前气体中

(1)在298K 的平衡常数

),

(摩尔分数),其余为惰性气体,求反应

(2)在什么温度反应达平衡时有

被转化?(设反应的

【答案】 (1)

因此:由于因此有有:

(2)设平衡温度为T , 因为题中已设定反应的因此和

均与温度无关。因此

在转化率为时,反应的为:

平衡时总物质的诅为则平衡常数的表示式为:

因为所以,可得:又

因此有:解得:

乙醇蒸汽可

3. 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,

空气中

4. 试估算被空气饱和的水引起的凝固点的降低值。设空气压力为比例分别为79%和21%,两种气体在

时在水中的亨利常数分别为

水的凝固点降低常数

【答案】由亨利定律,氮气(1)和氧气(2)在水中的摩尔分数分别为

对应的质量摩尔浓度

水的凝固点降低值

5. 在真空的容器中放入固态的

当放入的

下分解为

平衡时容器内的压力为

求平衡时容器中的压力;(2

)容器中原有的固体。

的容器中已有

的压力为多大时,才能形成

【答案】⑴

设平衡时

解得

(2)设需加

6. 1mol 压力为

及压力为

解得

的液体A , 在其正常沸点已知液体A 在

下于真空容器中蒸发,最终变为与始

蒸发焓为

态同温、同压的lmol 蒸气A 。设蒸气为理想气体,计算中液体体积可以忽略。计算此过程的

时的饱和蒸气压为

,并假设蒸发焓与温度无关.

【答案】绘出途径图如下:可假设一恒温、恒压下可逆蒸发途径。首先求