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一、计算题

1． 298 K时，下列电池的电动势为

（1）写出该电池的电极反应和电池反应。 （2）试求该电池的标准电动势【答案】（1）负极：正极：

电池反应：（2）

溶液的离子强度

由德拜-休克尔极限公式

所以

溶液的平均离子活度因子为

故该电池反应的电动势为

故该电池的标准电动势

2． 试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？

（1）在标准压力下，水与水蒸气达平衡； （2）水与水蒸气达平衡； （3）在标准压力下，在无固体（4）在25°C 时，NaOH 和

存在时，

在水和

中的分配已达平衡；

的水溶液达平衡；

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（注：活度因子不等于1，德拜-休克尔极限公式中

（5）在标准压力下，【答案】（1）（2）（3）（4）, （5）

3． 己知硝基苯

水溶液与

无变量；

变量为温度或压力； 变量为温度，变量为温度。

已达平衡。

在水或中的物质的量； 的浓度；

变量为压力、NaOH 和

在正常沸点483K 时的摩尔蒸发焓为，试求：

并判断该过程能否自发进

lmol 硝基苯在483K 、101.325kPa 定温、（1）定压完全汽化过程的（2）lmol 硝基苯在483K 、130kPa 定温、定压完全汽化过程的行？

【答案】（1）该变化过程是定温、定压条件下的可逆相变，过程如下：

因为过程定压，且没有非体积功，所以

（2）该变化过程是定温、定压条件下的不可逆相变，需设计可逆过程如下：

因为该过程是在定温、定压不做非体积功的过程，根据吉布斯函数判据，

该过程不能

自发进行。

4． 当将正丁醇蒸气迅速冷却到273 K时，发现正丁醇蒸气开始凝聚成液体的过饱和度必须达到4左右。已知273 K 时正丁醇的表面张

力

正丁醇的摩尔质量为

（1）在蒸气的过饱和度等于4时开始出现的液滴的半径； （2）开始出现的一个液滴中所含正丁醇的分子数。

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密度

试求：

【答案】（1）根据公式

（2

）单个液滴的体积

N ，则有

质量

物质的量设液滴中的分子数为

5． 在一管中盛油，使半径不同的两个钢球在油中下落，下落同样高度小钢球所需时间是大钢球的4倍，大钢球与小钢球二者半径之比为若干？

【答案】钢球下落时，重力-浮力=粘滞阻力，故

为下落速度，是钢球半径，由上式可知 6．

时密闭容器中充入（1）（2）

的离解度A ; 时的平衡常数

时的标准摩尔反应吉布斯函数

加热到

平衡压力为

200kPa 。试求：

故

（3）该分解反应在【答案】

在

时

，未分解时的压力为：密闭容器中温度与压力成正比有

：

（1）设平衡时CO 的分压为

P

起始时

平衡时

由己知条件得故（2）（3）

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的解离度：

时的平衡常数