2017年吉林省培养单位长春应用化学研究所619物理化学(甲)考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1.
的蒸气压与温度的关系分别由如下两个方程表示,
试计算 (g )三相共存时的温度和压力。
【答案】根据题目所给的关系式,因三相共存时,系统的p , T相同,所以联立两个关系式,可得:
解得
三相共存的温度为
2. 在293 K时,把半径为
的水滴分散为
压力为
的小水滴,问比表面增加了多少倍?表面吉布
斯自由能增加了多少?完成该变化时,环境至少需做多少功?已知293 K时,
水的表面张力为
【答案】(1)由比表面积表达式:
半径为
的水滴的比表面积为
半径为
的水滴的比表面积为
则比表面积增加为
(2)水滴分散成小水滴后总体积不变,即
则小水滴的个数为
所以表而吉布斯自由能增加值为
(3)环境至少需做功为
3. 由Sn-Mg 系统的热分析实验得到以下数据:
表
试求:
(1)形成的化合物的分子式。 (2)绘制系统的熔点-组成图。
(3)如何制备含Mg 的Sn 合金和含Sn 的Mg 合金?
【答案】(1)由热分析实验数据可知,组分在x (Mg )=0.67前后,分别存在温度平台200°C 和58°C 。故当x (Mg )=0.67时,存在一个同组分融化物,即为化合物。分子式为
(2)系统的熔点-组成图如下:
图
(3)制备含Mg 的Sn 合金:
将制备含Sn 的Mg 合金:
将
的Mg-Sn 金属混合物融化,缓慢冷却到接近200°C 的Mg-Sn 金属混合物融化,缓慢冷却到接近580°C
,固体即为含Mg 的Sn 合金。 时迅速固液分离(移除溶液)
,固体即为含Sn 的Mg 合金。 时迅速固液分离(移除溶液)
4. 某气体的分子分布在两个能级上,其中一个能级是简并度为1的基态能级,另一个是简并度为2的第一激发态能级,两能级的能量差子数之比
【答案】依据玻耳兹曼分布规律可知,
因为所以
计算气体分子在基态上分布的粒子树与总粒
5. 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
6. 水(A )与氯苯(B )互溶度极小,故对氯苯进行蒸汽蒸馏。在沸点为 365K , 这时氯苯的蒸气分压为29 kPa。试求
(1)气相中氯苯的含量(2)欲蒸出
【答案】(1)已知,在
空气中,氯苯的蒸气压为29kPa , 则
(2)氯苯与水的物质量关系为1
,则有
所以需消耗水
纯氯苯,需消耗多少水蒸气?已知氯苯的摩尔质量为
的空气中,系统的共
和
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,