2018年郑州大学联合培养单位许昌学院925物理化学(五)考研基础五套测试题
● 摘要
一、计算题
1． 300K 时液体A 、B 的蒸气压分别为成溶液，此时溶液总压力为
及
（2）
2． 考虑下述化学反应：
的反应速度与B 的浓度成比例，反应开始时仅有初始浓度为
（1）时间r 时A 的浓度为
请用
和
在该反应中，分别为和来表示时，花了
和
和表达C 的浓度时到达
（1）因为随时间的变化为
积分得
所以该反应的活化能为（2）时间的变化为：
的反应也是一级反应。B 的浓度随
的反应速度与A 的浓度成比例，所以
的反应是一级反应，所以A
时，用了
分钟。
的反应速度与A 的浓度成比例，的反应速率常教，且
等量（均为2mol ） A 与B 混合形
设蒸气为理想气体，计
已知蒸气中A 的摩尔分数
算:（1）溶液中A 及B 的浓度与活度系数；（2）
【答案】（1）因为是等量混合，所以溶液中A 及B 的浓度为：
的A 存在，B 和C 完全不存在。请回答下述问题：
（2）反应稳定进行时，B 的浓度时间变化很小可以忽略。请用（3）300 K反应时，A 的浓度到达分钟，请使用
【答案】
以及气体常数R 来表示该反应的活化能
的反应速度与B 的浓度成比例，所以
C 的浓度随时间的变化率为：积分得，
（3）根据Arrhenius 公式有：A 浓度到达
所花的时间可以看成是半衰期，根据一级反应的半衰期公式可知
则将即
3． 在一带活塞（无质量、无摩擦）的导热容器中，有自始态压力
及
经恒温可逆压缩至末态压力
已知：
和带入
公式有
总压为求：过程的两者的恒压热容
分别为
的
C 下，水蒸气与氮气的混合气体40L , 混合气体中氮气的摩尔分数为0.2。今使该物系在维持100°
C 时的标准生成焓
且均不随温度而变；两者在25°分别为
假设：氮气、水蒸气均按理想气体考虑；计算时液体水的体积相对于气体体积可以忽略；不考虑氮气在水中的溶解。
提示：在压缩过程中，当水蒸气的分压力达到p„时即达到饱和，再继续压缩，即有水蒸气凝结成水。
【答案】
①过程的分析 始态：
始态为水的非饱和态；当水蒸气压力达到l01325Pa 时，水蒸气达到饱和时为中间态
：
由
此时总体积末态：氮气压力：
剩余水蒸气的量（在气相中水的量）：
则液化成水的量：
C 的凝结焓：
②25°
的凝结焓：
③因为理想气体内能、焓只是温度的函数，现气体温度未变，所以系统的AH 是由于水蒸气凝结而引起的。
恒温无非体积功时：④由功的定义式求功。 始态：末态：
自饱和态以后，
关系为：
与水汽摩尔分数比
为
可知水蒸气饱和时，氮气压力
为
自上述状态再继续压缩，则不断有水
所以系统总压为
蒸气凝结为液态水，系统的总压不断增大，但水蒸气的分压一直维持在l01325Pa 。
饱和态：