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2017年齐鲁工业大学化学与制药工程学院862物理化学考研仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 反应

和(2)

的速率方程为

试求:

时所需要的时间t?

下反应掉

的密闭容器中,并知道

若将过量的

时A 与B 的饱和蒸气压分别为

反应物A 与B 的挥发性固体装入

(1)A 与B 在气相的浓度

【答案】本题已知反应动力学方程,求相关物理量。本题涉及相平衡和化学反应速率问题。可认为反应过程中挥发性固体A 和B 始终与其蒸气呈平衡,即密闭容器中A 和B 的气相分压分别为其饱和蒸气压,由题目所给的反应速率方程可以看出随反应进行,反应物浓度不随时间而改变,故该反应为匀速反应。具体计算如下:

因(2)

若反应掉A 的量:则所需时间为:

为2632Pa , 而此时固态A 的平衡

蒸气

过量,故反应中

的浓度不改变,故

2. 在-5°C 时,某过冷液体(单组分纯物质)A 的平衡蒸气压蒸气压为2280Pa 。己知1mol 过冷液体A 在-5°C 凝固时的

均为理想气体。忽略凝固过程液体与固体摩尔体积的差异以及恒温下较小压力(500Pa 以内)的改变对凝聚态物质Gibbs 函数的影响。试设计出可以计算凝固过程状态函数改变量的可逆途径并计算该过冷液体凝固过程的

【答案】

(相变为可逆过程)

3. 已知水和玻璃界面的端加

电位为

【答案】由公式

得 4.

下一级反应

直接进行时, A 的半衰期为

试求速率常数

若温度升高至

则反应开始

试问在

时,在直径为

长为

的毛细管两介电常数

的电压,则介质水通过该毛细管的电渗速率为多少?设水的黏度为

后A 的浓度降到初始浓度的以及反应的活化能

如上述反应改变条件,使该反应依下面机理进行:

已知反应A. 可达到快速平衡,反应B. 是慢步骤,且知各基元步骤活化能分别

试证明反应速率方程

其中

该反应速率的比值。

【答案】(1)一级反应

并求以该机理进行时反应的表观活化能

(3)假设该反应一步进行和分步进行的指前因子相同,计算500K 时一步进行和分步进行时

(2)依据反应机理,反应②是慢步骤,则平衡态处理法有:

所以

其中

反应A. 可达到快速平衡,则利用

5.

它的速率方程可表示为

的反应计量方程为

时测定的反应物初始压力和反应的初速度列于表

中,求反应级数x 和y 的值和速率系数k 。

【答案】分析实验数据会发现;有的初压力保持不变,有的成倍数关系,而初速随之发生相应的变化,这就可以根据简单级数反应的特点或用对比法消去一个变量,从而确定反应级数和速率方程。

解法1根据速率与压力的关系来判断反应级数。 从1、2组实验数据,保持成正比关系,所以对率方程为

从1、3组实验数据,保持

不变,不变,

下降一半,初速也降低一半,表明速率与

下降一半,而初速却降为原来的1/4, 可见

所以速

的压力

呈一级,

取第一组实验数据

解法2用对比法消去一个变量。

将1、2组数据代入速率方程,然后对比,消去相同项,可得级数y 值。同理,用1、3组数据可以求得的值。

同理

所以,速率方程为

建立如下

6. 在制水煤气的过程中,有五种物质:三个平 衡,试求该系统的独立组分数。