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一、计算题

1． 过去曾有人尝试用甲烷和苯蒸气的混合物在不同温度下，通过各种催化剂来制备甲苯，

即

但都以失畋告终。今若以等物质的量的甲烷与苯的混

合物在500K 时通过适当的催化剂。

（1）试问根据热力学的分析预期得到甲苯的最高产量为若干？（用百分数表示）（己知500K 时甲烷、苯和甲苯的标准摩尔生成吉布斯函

数

）

（2）在石油系统中，芳烃的生产有一定意义，上述过程的逆过程是芳烃加氢脱烷基反应。若在500K 时，甲苯和氢的物质的量之比为

【答案】（1）设反应物转化率为A :

解得

2． 在298K 时，半透膜的一边放浓度为不能透过半透膜；另一边放浓度为透压。

【答案】设达到平衡时膜两边的离子浓度（单位为

）为

根据唐南平衡，有

即

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分别

为

试问甲苯的平衡转化率为若干？

的大分子有机物的

能全部电离，但

计算膜两边平衡后，各种离子的浓度和渗

解得

因此，膜的左边：

膜的右边：

渗透压

3． 已知电池反应

：

（1）写出电池表达式及电极反应； （2）己知电动势；

（3）计算反应的标准平衡常数。 【答案】（1）电池表达式：电极反应：负极：正极：

（3）由

4． 已知理想气体反应和

（2）求反应衡转化率。

【答案】⑴由于

故有

（2）由得

解得

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计算该电池在298 K 时的标准

（2）298K 时的标准电动势：

可知

在

时，反应温度为多少？

在（1）所求温度下的

为

的

与

分别为

己知上述反应的

（1）求当上述反应的

（3）在题（1）的温度下，若反应开始时只有氮气与氧气，且其物质的量比为1:1, 求氮的平

即反应故反应

在2216K 时的标准平衡常数为在2216K 时的标准平衡常数

解得

现将

溶解在

水中，测得该溶液

5． 己知288. 15K时纯水的饱和蒸气压为的饱和蒸气压

求：

（1）溶液中水的活度；

（2）纯水和溶液中水的化学势的差值。 【答案】

因故

6． 物质的量为n 的单原子分子理想气体，在300K 时从100kPa , 膨胀到50kPa , 计算过程的Q , W ，

【答案】过程

反抗50kPa 的外压等温

及同样的始终态下可逆过程的

理想气体的U 和H 仅是温度的函数，温度不变，故则

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