1、物理化学期末考题物理化学期末考题(A)答案答案2004-06-18 1.(1)=nRTpV;2=RTapVbmVm;(123)+=+mmRTBCDpVVVVmm (2)U=0;H 0;S 0;A0.(3)b.(4)Vm(g)-Vm(l,s)Vm(g);气相为理想气体;vapHm 或subHm不随温度变化.(5)溶质的摩尔分数;纯溶剂的凝固点降低常数;Kmol-1kg.(6).mixH=0;mixS=11.526JK-1(7)40.68kJmol-1;89.42 JK-1mol-1(8)mixS=2mCp,m ln(T 1+T2)/2(T 1T2)0.5.2.Q=H=n vapHm=35.321
2、03 kJ W=-pV=101.325(-Vg)=2804.8kJ U=Q+W=32.71103 kJ S=H/T=105.15 kJK-1 G=H-TS=0 3(1)COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)始:1 0 0 平衡:1-200100yyB22n2ppKK=p n1-p(1+)1-总=6.9710-5 (2)rGm=-RT ln K =rHm -TrSm rHm =373.15125.6 8.314373.15ln8.110-9=105.0 kJmol-1 (3)2=0.001 代入:622002 10100B22n2ppKK=p n1-p(1+)1-=总=K1=9.110-9,
3、T1=373.15K 代入:=12mr12TTRHKK11ln?11ln?T2=446K 4(1)yB=pB/p,p=pA*(1-xB)+pB*xB=110kPa yB=20/110=0.1818 (2)pB=pB*xB fB,fB=24/(2000.1)=1.2 PA=pA*xA fA,fA=(123-24)/(1000.9)=1.1 5.(1)1.g;2.l+g;3.l;4.B(s)+l;5.A(s)+B(s)(2)气相线,或露点线;液相线,或泡点线;溶剂 A 的凝固点降低曲线;溶剂 B 的凝固点降低曲线;低共熔线,或三相线。(3)系统点 a 的冷却曲线:气相降温至第一个拐点,开始有液体冷
4、凝,至第二个拐点,气相消失,液体冷却至第三个拐点有A(S)析出,达三相线开始有 B(s)析出,三相平衡共存温度不变,至液相消失,温度继续下降。(4)首先将系统点为 b 的液体混合物冷却至(B(s)+l)两相区内,有一定量纯 B(s)析出,过滤得到 B(s);将滤液升温至(g+l)两相区内,即进入蒸馏塔内,塔顶气相中 B 的含量增大,再冷却至(B(s)+l)两相区,又可有 B(s)析出;塔底液相中 A 的含量增大,再冷却至(A(s)+l)两相区,可有 A(s)析出,过滤得到 A(s)。这种结晶和蒸馏联合操作,比单纯用蒸馏方法能耗低,而且也可避免因高温使 A 或 B 组份分解。CBBT,p,nXX
5、=n6.(1)偏摩尔量定义:偏摩尔量性质:广度量才有偏摩尔量,偏摩尔量是强度性质 与摩尔量区别:纯物质的摩尔量只是T,p的函数,X B既是T,p的函数,又是混合物组成的函数 BBXn X运用:计算混合系统的广延量:(2)求标准摩尔反应焓方法:利用物质的标准摩尔生成焓计算 rHm(T)=B fHm(T)利用物质的标准摩尔燃烧焓计算 rHm(T)=-B cHm(T)利用相关反应的标准摩尔反应焓计算 若反应 1 反应 2=反应 3,则rHm(3)=rHm(1)rHm(2)利用等压方程计算 CRTHK+=?mr ln 求标准平衡常数方法:利用物质的标准摩尔生成吉布斯函数计算 rGm(T)=B fGm(
6、T)=-RT ln K 利用物质的标准摩尔生成焓及标准摩尔生成熵计算 rGm(T)=rHm(T)-TrSm(T)=-RTln K rHm(T)=B fHm(T)rSm(T)=B Sm(T)利用相关反应的标准平衡常数计算 若 反应 1 反应 2=反应 3,则 K(3)=K(1)K(2)利用等压方程计算 CRTHK+=?mr ln 由实验测定一定温度下反应的平衡组成计算 ()B(g)BBKpp?=/?=/(3)a二组分液态(或固态)完全互溶系统相图 ()无恒沸(熔)点 ()具有最高恒沸(熔)点 ()具有最低恒沸(熔)点 b.二组分液态(或固态)部分互溶的气液或固液系统相图 c.二组分液态(或固态)
7、完全不互溶系统相图 A BwB tABwB tABwB A B有最高会溶(熔)温度 tAB有低共沸(熔)温度 t t t t A AB BwB wB (4)1221lnln2121ppnRTnbVnbVnRTdVnbVnRTpdVWVVVVr=由 dU=TdS pdV 及(TVSp)=-()VT,得 V()=TTUSpnRTT()-p=T(VVTV-nb0=即 U=0 Qr=-Wr=-nRT ln(V2-nb)/(V1-nb)=-nRT ln(p2/p1)S=Qr/T=-nR ln(p2/p1)H=U+(pV)=(nRT+nbp2)-(nRT+nbp1)=nb(p2 p1)A=-TS=Wr=nRT ln(p2/p1)G=A+(pV)=nRT ln(p2/p1)+nb(p2 p1)