三、简答题:
1.反应CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g),因为反应前后分子数相等,
所以无论压力如何变化,对平衡均无影响,对吗?为什么? 答:不正确,因为压力太高时气体不是理想气体
2.有人说在一定温度压力下,某反应的ΔrGm 〉0,只要选用合适的催化剂,就可使反应进行,对吗?为什么?
答:不正确,催化剂只改变反应速率不改变方向
3.PCl3(g)的分解反应,在473K平衡时有48.5%分解,在573K平衡时有97%分解,此反应的是〉0、〈0还是 =0 ? 答:大于
4.简单推出分解反应A(s) 的关系。3 答:
?CH3OH的?rGm = (-90.625 + 0.211T/K)
B(g) + 2C(g)的平衡常数K?和离解压P离
5.气相反应CO + 2H2
kJ·mol-1,若要使平衡常数K? 〉1,温度应为多少? 答:T﹤410K
四.计算题:
1.某一混合物含A2、B2和AB,其摩尔数之比为4:4:1,在催化剂作用下有下列反应A2+ B2
2AB,已知1000K时,KP=1。
(1) 将大量混合物在1000K、P?下通过催化剂,有1mol A2和1mol B2
反应生成2mol AB,求化学反应的ΔG。
(2) 将催化剂投入到9mol的混合气体中,使其充分反应直到平衡为止,求此过程的ΔG (1000K、P?)。
2.碳酸钙在密闭的容器中加热分解产生氧化钙和二氧化碳 CaCO3 → CaO + CO2,若知如下数据:
Ca CO2 CaC
17
O3
??rHm(298)/ kJ·mol-1
-635.1 -393.5-1208
1
??rGm(298)
/ kJ·mol -604.2 -394.3-1128.
-1
8
(1) 求298K时分解反应的KP; (2) 求P(
8
?mrCO2) = 101.325kPa时的分解温度(?H与温度无关)。
3.在催化剂作用下,乙烯气体与液体水反应生成乙醇水溶液,其反应为 C2H4(g) + H2O(l) = C2H5OH(aq)。已知25℃纯乙醇的蒸气压为7.6×103Pa,乙醇水溶液在其标准态(即
C=1mol·dm-3)时乙醇的蒸气压为
5.33×
103Pa,C2H5OH(l)、H2O(l)和C2H4(g)个标准生成吉布斯自由能分别为-1.748×105、-2.372×105和6.818×104 J·mol-1,试计算此水合反应的标准平衡常数。
4.298K时,正辛烷的标准燃烧热是-5512.4 kJ·mol-1,生成热分别为463.71130.59和569 J·K-1·mol-1。 (1) 试求算298K时正辛烷生成反应的K?
(2) 增加压力对提高正辛烷的产率是否有利?为什么? (3) 升高温度对提高其生产率是否有利?为什么?
(4)若在298K及标准压力下进行此反应达到平衡时,正辛烷的摩尔分数能否达到0.1?若希望正辛烷的摩尔分数达0.5,试求算298K时需要多大压力才行?
CO2 (g)和液态
水的标准生成热分别为-393.5和-285.8 kJ·mol-1,正辛烷、氢气和石墨的标准
第五章 相平衡
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一.判断题:正确划(√),错误划(×)
(× ) 1.对大多数物质而言,增加压力其熔点下降。 (× ) 2.水在相图上的冰点位置就是其三相点的位置。 (× ) 3.将固体NH4Cl放在一抽真空容器中,并使它达平衡:
NH4Cl(s)
度。
(× ) 5.Clapeyron -- Clausius方程积分式中B完全由熵效应决定。 (√ ) 6.正常沸点下,大多数液体的摩尔气化熵近似相等。 (√ ) 7.具有最低(或最高)共沸点的溶液,肯定不是理想溶液。
(√ ) 8.若A和B二组分仅能形成两种稳定化合物AB和AB2,则在A、B
组成的二元凝聚物系相图中,可形成的低共熔混合物的个数为3。 (× ) 9.固熔体在恒压下的自由度为2。
(√ ) 10.互不相溶双液系的沸点低于任一组成的沸点。
(× ) 11.若在一恒温密闭容器内有水及平衡水蒸气存在,若充以惰性气体(不
溶于水,也不与水反应),则水的蒸气压必然下降。
( √ ) 12.若在二元凝聚物系的步冷曲线上出现“水平线段”,则此物系必有
三相共存。
NH3(g)+ HCl(g),此平衡体系的组分数为3。
(√ ) 4.若[?(lnP/P?)/?yA]T〈0,则气相中A组分浓度小于液相中A组分浓
二、选择题:
( A ) 1.在在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体
系中,其独立组分数C为
(A) 3 (B)2 (C) 1 (D) 4 ( B ) 2.二元合金处于低共熔温度时,物系的自由度为
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D)3 ( ) 3.蔗糖水溶液与纯水达渗透哦时,整个体系的组分数相数、自由度数为
(A) C = 2 Φ= 2 f* = 1 自由度数应为3 (B) C = 2 Φ= 2 f* = 2 (C) C = 2 Φ= 1 f* = 2 (D) C = 2 Φ= 1 f* = 3
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( C ) 4.FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2O、2FeCl3·7H2O、 2FeCl3·5H2O、 FeCl3·2H2O四种水合物,该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能平衡共存的相数Φ分别为:
(A) C = 3 Φ= 4 (B) C = 2 Φ= 4 (C) C = 2 Φ= 3 (D) C = 3 Φ= 5 ( D ) 5.对恒沸混合物,下列说法错误的是:
(A) 不具有确定的组成 (B) 平衡时气相和液相组成相同 (C)其沸点随外压改变而改变 (D) 与化合物一样具有确定组成 ( D ) 6.单组分体系固液平衡线的斜率dP/dT值
(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D)不确定 ( B ) 7.A、B液体混合物在T—X图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定
律产生
(A) 正偏差 (B)负偏差 (C) 无偏差 (D)无规则
dlnP?H( A ) 8.下列过程能适用方程 的是 ?2dTRT(A) I2(s)(B) C
I2(g)
C
(石墨)(金刚石)
N2(g、T2、P2)
(C) Hg2Cl2(s)(D) N2(g、T1、P1)
2HgCl(g)
( B ) 9.某一固体在25℃,P?压力下升华,这意味着
(A) 固体比液体密度大; (B) 三相点压力大于P?; (C) 三相点温度小于25℃; (D) 三相点压力小于P?。
( A ) 10.水蒸气蒸馏的基本原理是根据互不相溶的双液系(A+B),其任一组
分 (A或B)的蒸气压不受另一组分的影响,对于任何组成的互不相溶的
??双液系,其总蒸气压总是P = PA + PA,因此互不相溶的双液系的沸点
(A) 低于任一组分的沸点 (B) 高于任一组分的沸点
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(C)介于A和B的两物质的沸点之间 ( A ) 11.水在其相图上冰点的位置
(A) 没有标出 (B)就是三相点的位置 (C) 根本不可能存在 ( A ) 12.在恒温恒压下,将I2(s)溶解于CCl4(l)中,再加适量的水摇匀后静止分成两液层,这时自由度为
(A) 1 (B) 2 (C) 3
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