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一、计算题

1．

与

形成的二组分低共熔相图具有两个低共熔点，一个含Mg

的质量分数为

温度为620 K, 在系统的熔液组成曲线上有

和

的熔点分别为692 K

，温度为863 K。已知

温度为641 K, 另一个含Mg 的质量分数为一个最高点，含Mg 的质量分数为和924 K。

（1）试画出

与

形成的二组分低共熔相图，并分析各区的相态和自由度；

和和

的熔化物，在从973 K 冷却到573 K 的熔化物，在从973K 冷却到573 K过程

（2）分别用相律说明，含Mg 的质量分数为过程中的相变 和自由度的变化；

（3）分别画出含Mg 的质量分数为中的步冷曲线。

【答案】（1）根据题意得，生成稳定化合物的组成为

各区的相态和自由度为：

（2）30%的组成熔液在从973K 冷却到573K 过程中的相变和自由度的变化：

的与此相近，相应的自由度减1。 （3）不冷曲线如下图所示。

图

2． 已知413K 时，纯A 和纯B 的蒸气分压分别为125. 24kPa和66. l0kPa, 由纯A 和纯B 可形成理想液态混合物。

（1）在（2）在

413K 时，A 和B 形成的某混合物沸腾，求该混合物的组成； 时，对1 molA从浓度

稀释到

这一过程的

只考虑ImolA , 则始态混合物中B 对应的量应该为B 为当A 为lmol 时，

则始态的Gibbs 自由能的值为：

终态的Gibbs 自由能的值为：

所以有

为多少？

【答案】（1）由拉乌尔定律，设该理想液态混合物中A 和B 的摩尔分数分别为则有

解得：

（2）始态：态：

终

所以在稀释过程中需加入B

的量为

3． 某药物分解室温下

且分解的活化能为

即失效，若放置在

的冰箱中，保质期为2年。某人购回此新药物，因故在

搁置了两周，试通过计算说明此药是否失效。已知该药物分解的百分数与浓度无关。

【答案】因为当药物分解40%即失效，所以要判断该药在室温下放置两周是否失效，则需要计算出，两周后药物的分解量是否大于

已知该药物分解的百分数与浓度无关，所以此分解反应为一级反应。 根据Arrhenius 定积分式：则有解得：

由分解率与反应速率和时间的关系：得解得：

所以，此药失效。

4． 为发射火箭，现有两种燃料可选：

燃烧反应为

（1）假设燃烧时无热量损失，分别计算上述各反应的标准摩尔反应焓及各燃料燃烧时的火焰最高温度。

（2）火箭发动机所能达到的最终速度主要是通过火箭推进力公式出气体的绝对温度，M 为排出气体的分子量，

数。火箭燃料燃烧时按化学计量比进行。问上述燃料中哪一种最理想？

已知298K 时各物质的标准摩尔生成焓及摩尔定压热容如下表：

确定。T 为排

为排出气体的摩尔热容，K 对一定的火箭为常

【答案】（1）对反应标准摩尔反应焓为：