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2018年中国石油大学(华东)化学工程学院814物理化学考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 在一敞开的贮水器中水的质量为lKg , 试求氮气和氧气的质量摩尔浓度各为多少?已知298K 时,氮气和氧气在水中的亨利常数分别为分数分别为0.782和

空气的压力为

氮气和氧气的摩尔数可以忽略不计。

【答案】假设氮气(A )和氧气(B )均为理想气体,则两种气体在空气中的分压

依题意知,两种气体在水中的摩尔分数遵循亨利定律,可得

故,氮气和氧气的质量摩尔浓度分别为

2. 某一球形胶体粒子,胶粒密度为

胶粒的半径:(2)摩尔胶团质量:

3. 已知60°0时反应

(1)若原料为纯(2)若原料为

总压为l00kPa ;

惰性气体,总压为100kPa 。

平衡后,

系统中总的物质量

则标准平衡常数为:

解得:

则标准平衡常数为:

时扩散系数为

试求下列情况下

气体的解离度。

求胶粒的半径及摩尔胶团质量。已知

该温度下空气中氮和氧的摩尔

水的摩尔质量为18克。假设和水的摩尔数相比,

水黏度系数为

【答案】(1)由爱因斯坦-斯托克斯方程可知:

【答案】(1)设解离度为α, 依题意有

(2)加入惰性气体后,平衡后总的物质的量为

解得:

4. 有一入

(1)(2)若加入

可见,增加惰性气体对气体分子数增加的反应是有利的,其效果相当于降低了系统的总压力。

溶胶,在加入

使其最终浓度为

时,恰能聚沉。试问:

计算恰能使溶胶聚沉的最终浓度约是多少?

的聚沉值比是

分子中

小,故负离子起主要聚沉作用,根据的2倍,所以

溶液的粗略浓度为

5. 在101.3kPa 的常压下,空气中

(1)水中

的含量。

含量为21%, 25°C 时

在水中的亨利常数

规溶液浓度

时,恰能使溶胶聚沉。若加

其最终浓度为

溶胶粒子带什么电荷?

【答案】(1)因为(2)因为的一半,即

分子中

则可知,Al (0H )3溶胶粒子带正电。

试解决下列问题。

(2)为什么鱼在高温天气时喜欢浮在水面上。

(3)养鱼业常用增氧机,通过搅动水面增氧,你认为其原理是什么? 【答案】(1)根据Henry 定律有

(2)由于亨利常数k 随着温度升高而增大,由(1)水中

的含量的计算公式:

知,高温时水中的溶解氧减少,所以鱼浮在水面上吸收空气中的氧。

(3)当用增氧机搅动水面时,会增大氧气和水的接触面积,增加氧气分压,同时在搅拌过程中会产生气泡,形成负压,也使氧气在水中的溶解度增大。

6. 5mol , 400K , 的范德华气体. 经绝热自由膨胀到

求气体终态的温度T 和Q , W ,

【答案】范德华气体的状态方程,则有

自由膨胀,外压为零,所以,

W=0

绝热膨胀,Q=0 所以,

7. 将石墨和水各lmol 放入密闭容器中进行反应

在1000K

和(1)1000K 时的(3)己知【答案】(1)

解得

的平衡转化率

时,测得平衡气体组成: 为

求:

(2)1000K ,llOkPa 时,水的平衡转化率;

并假定其不随温度而变化. 计算1200K 时,反应的

(3)由范特霍夫方程知: