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2018年上海大学环境与化学工程学院855物理化学(三)考研仿真模拟五套题

  摘要

一、计算题

1. 含有用KOH 吸收

(1)计算(2)计算在的物质的量之比。

【答案】(1)设生成

的量为

解得

由此得:

(2)温度不变;

2. 将1mol

在373K , 101.325kPa 下小心等温压缩,

在没有灰尘情况下获得了压力为

下,水的气化焓为

设气体为理想气体,水的密

时,时,

离解的平衡常数

的分压为

时,

下,当平衡混合物中

的混合气体,在然后测量剩余气体

的体积为

下,通过高温管反应后进行冷却,

(测量条件

kPa 的过饱和蒸气,但不久全凝聚成液态水。计算整个过程的已知:在在373K ,度为

液体体积不受压力影响。

【答案】设计可逆过程如下图所示

因为液体体积不受压力影响,所以,从而,

可逆相变,

故,

3. 在一敞开的水器中水的质量为lkg ,试求氮气和氧气的质量摩尔浓度各为多少? 己知298K 时,氮气和氧气在水中的亨利常数分别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

而,

故,氮气和氧气的质量摩尔浓度分别为

4. 2mol 理想气体由1013.25kPa 、且内外压力相等。求此过程的Q 、W 、

【答案】过程框图如下:首先求出终态温度

609.4K 的初态,在101.325kPa 的恒定外压下膨胀至

己知该理想气体初态的熵值

该温度下空气中氮和氧的摩尔分数

分别为0.782和0.209, 空气的压力为101325Pa 。水的摩尔质量为18克。假设和水的摩尔数相比,

5. 燃料电池

己知298.15K 时,

①写出电极反应和电池反应。 ②计算电池在298.15K 时的电动势。 ③计算因。

【答案】①阳极反应:阴极反应:电池反应:

②由能斯特方程可知

③由电池反应的热力学变化关系

④当电流

时,电极的极化作用使

在298.15K 时的

④当有电流通过电极时,上述燃料电池的实际工作电压会低于电池电动势,请简要说明其原

情况如图所示: