05应用化学物化试题A 下载本文

=1mol×(600K×170.79J.K-1.mol-1-300K×150.0J.K-1.mol-1) =57474J

???=??U-?TS=6506-57474J =-50968J (1分) ?G =??H-?TS=9000J-57474J =-48474J (1分) 2.解:(6分)

(1) 平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2(1分)

K??= p(H2O) p(CO2)/p?2=( p总/2 p?)2 (1分)

所以 T1=303.15K时,K1?= [0.827kPa/(2×100kPa)]2 = 1.71×10-5 (0.5分)

T2=373.15K时,K2?= [97.47kPa/(2×100kPa)]2 = 0.2375 (0.5分) ?rHm??=RT1T2ln(K2?/ K1?)/(T2-T1)

=8.315J.K-1.mol-1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10-5)/(373.15-303.15)K =128.2kJ.mol-1 (1分)

(2) 在分解温度T时K?= [101.325kPa/(2×100kPa)]2 =0.2567 (1分) 代入等压方程积分式:

ln(K?/ K1?)=-(?rHm??/R)(1/T-1/T1)

ln(0.2567/1.71×10-5) =-(128.2kJ.mol-1/8.315J.K-1.mol-1)(1/T-1/303.15K) 得 T=373.8K (1分) 3.(12分)

解:(1) 正极反应 2AgCl(s) +2e→ 2Ag(s) +2Cl(2mol.kg-1) (0.5分)

负极反应 M→ M2+(1mol.kg-1) + 2e-(0.5分)

电池反应 2AgCl(s) +M→ 2Ag(s) +MCl2(1mol.kg-1) (1分) (2) E=(1.200 + 4.00×10-5×25 + 9.00×10-7×252)V=1.2016V (1分) ?rGm= -nFE =-2×96500C.mol-1×1.2016V= -231.9kJ.mol-1 (1分) (dE/dT)p=(4.00×10-5 + 2×9.00×10-7×25)V.K-1= 8.5×10-5V.K-1 (1分) ?rSm= nF(dE/dT)p= 2×96500C.mol-1×8.5×10-5V.K-1 (2分)

= 16.41J.K-1.mol-1

?rHm=??rGm+T??rSm=-231.9kJ.mol-1+298K×16.41J.K-1.mol-1

=-227.0kJ.mol1 (1分)

Qr=???rSm=298K×16.41J.K-1.mol-1=4.89kJ.mol-1 (1分)

(3)设计电池Ag(s)|Ag+(1mol.kg-1)||KCl(1mol.kg-1)|AgCl(s),Ag(s)(1分)

电池反应 AgCl (s) → Ag+ + Cl- lnKsp = nE0F/RT

= 1×(0.2223-0.8)V×96500C.mol-1/8.314J.K-1.mol-1×298K =-22.50(2分)

Ksp = 1.69×10-10

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4.(10分)

解:(1) 速率常数k的单位为dm3.mol-1.s-1,所以反应为2级。(1分)

与阿斯方程的对数式 ln (k/ dm3.mol-1.s-1)= -Ea/RT + ln (A/ dm3.mol-1.s-1) 对比,可得

Ea=12884K×R=12884K×8.315J.K-1.mol-1=107.1kJ.mol-1 (1分) A= exp(20.2664) dm3.mol-1.s-1 =6.33×108 dm3.mol-1.s-1 (1分)

注:代入两种温度分别计算k,再算Ea亦可。 (2) 400 ℃ 时的速率常数

ln(k/dm3.mol-1.s-1) =-12884K/673.15K +20.2664 = 1.1265 k=3.085dm3.mol-1.s-1 (1分)

设NO2(g) = A, 对于二级反应,反应时间与浓度的关系如下

t=(1/cA-1/cA0)/k (2分)

需知道浓度,可通过压力进行计算:

NO2(g) = NO(g) + (1/2)O2(g) t=0 p0=26664Pa 0 0

t=t 26664Pa-px px (1/2) px 总压p=26664Pa+px/2=31997Pa 所以 px=10666Pa (2分)

cA=(26664-10666)Pa/RT=15998Pa/RT ,cA0=26664Pa/RT (1分) t=(1/cA-1/cA0)/k=RT(1/15998Pa-1/26664Pa)/k

=8.315J.K-1.mol-1×673.15K×(1/15998Pa-1/26664Pa)/ (3.085×10-3m3.mol-1.s-1 ) =45.37s (1分)

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