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一、计算题

1． 试将下述化学反应设计成电池

【答案】

2． 在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中，将5 mo l40°C 的水与5 mol 0°C 的冰混合，求平衡后的温度，以及此过程的和己知冰的摩尔培化热为

【答案】因为系统恒压绝热且不做非体积功，所以该过程

若冰全部融化，

若水的温度降为零度，则

因为

设冰的融化量为n mol, 分析过程为：

所以冰不能全部融化，即系统温度为零。

水的摩尔定压热容为

则

冰融化过程的熵变为

水冷却过程的摘变为

该过程的熵变为

3． 在293 K时，把半径为

的水滴分散为

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

4． 91 mol单原子理想气体，始态为态为4

（2）

已知

故

经

求：

常数的可逆过程压缩到终

（1）终态的体积和温度。 （3）所做的功。

【答案】（1）单原子理想气体服从理想气体状态方程

（2）

（3）因pT=常数

，

即

所以

5． 有一理想气体反应为比。测得如下两组实验数据：

（1）分别计算两个温度下的速率系数； （2）在时所需的时间；

（3）若将反应物

放入抽空容器中，始压为

系统达总压为

时所需的时

间是100s , 计算应控制的反应器的温度。

【答案】（1）已知反应物的半衰期与反应物起始浓度成反比，所以该反应为二级反应，则半衰期

有

（2）列出不同时刻各物的压力的变化，有

已知反应物的半衰期与反应物起始浓度成反

时，将反应物放入抽空容器中，始压为kPa 。请计算总压达