2017年吉林大学理论化学研究所859物理化学(需携带计算器)考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1． lmol 单原子理想气体从始态298K , 终态压力及各过程的Q ，W 和
（1）等温可逆膨胀。 （2）绝热可逆膨胀。 （3）沿着
的途径可逆变化，式中b 为常数，P 和V 的单位分别为
【答案】（1）理想气体的等温可逆膨胀：根据理想气体状态方程pV=nRT可得；
（2）根据绝热可逆的特点
可求得
从而可得
（3）根据
可求得b=78628, 从而可得
2． 甲烷转化反应
：
在900K 下的标准平衡常
数900K , 100kPa 下达到平衡时系统的组成。
【答案】设平衡转化率为
总物质的量
平衡时各组分的分压为
若取等物质的量的甲烷与水蒸气反应，求
值，并把
经下列途径使其体积加倍，试计算每种途径的和W 值按大小次序排列。
其标准平衡常数可表示为
其中整理得
即900K , 100kPa 下达到平衡时系统的组成为
3． 有
的单原子理想气体，始态为273K 、1000kPa , 现经：（1）等温可逆膨胀，（2）绝热可
终态体积
逆膨胀，（3）绝热等外压膨胀，到达相同的终态压力100kPa 。请分别计算终态温度和气体所做的功。（加深理解功与途径的关系和不同过程做功的能力）
【答案】（1）等温可逆膨胀
（2）运用绝热可¥过程方程式
即
对于单原子理想气体
（3）对于绝热不可逆过程，不能使用绝热可逆过程方程
式胀，用
因为
求终态温度。 则
但是公
式
无论对绝热可逆还是绝热不可逆过程都能使用。所以对于绝热等外压膨
解得
从计算结果可知，等温可逆膨胀系统做功最大，绝热可逆膨胀做的功比绝热不可逆膨胀做的功大，所以过程（2）的终态温度和体积都比过程（3）的小。到达相同终态压力时，绝热不可逆
的
介于等温可逆与绝热可逆之间，推而广之，若到达相同的终态体积，则绝热不可逆的
也一定介于等温可逆与绝热可逆之间。
4． 在外压为的空气中，将水蒸气通入固体碘时碘的蒸气压。
【答案】因为又所以
且
与水的混合物中，进行蒸汽蒸馏。在
试计算在371.6 K
371.6K 时收集馏出蒸汽冷凝，分析馏出物的组成得知，每100g 水中含碘
5． 根据下图所示碳的相图，回答如下问题：
图
（1）曲线
分别代表什么意思？
（2）指出O 点的含义。
（3）碳在常温、常压下的稳定状态是什么？
（4）在2000 K时，增加压力，使石墨转变为金刚石是一个放热反应，试从相图判断两者的摩尔体积哪个大？
（5）试从相图上估计，在2000K 时，将石墨转变为金刚石至少要加多大压力？
【答案】（l ）OA 线是石墨、金刚石晶型转化的两相平衡共存线，OB 线是石墨与液态碳的固液平衡共存线，OC 线是金刚石与液态碳的固液平衡共存线。