华南理工大学《物理化学》48学时试卷(B)参考答案

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2012.6

一、选择题(10题,每题2分,共20分)

1.A 2.B 3.C 4. B 5. B 6.C 7.B 8.B 9.B 10. D

10. 初始浓度降低,半衰期增加,可否定为0,1级反应。假设为2级反应,则有k=1/(cA,0t1/2), 实验结果符合这个关系式,故为2级

二、计算题(6题,共60分)

1.解:(1)ΔU=ΔH=0 (2分)

QR=WR=nRTln(p1/p2)=228.9 J (2分) ΔS=nRln(p1/p2)=0.763 J·K-1 (2分) ΔA=ΔG= -nRTln(p1/p2)= -228.9 J (2分) (2)状态函数的变化同(1)

ΔU=ΔH=0 (1分) ΔA=ΔG= -228.9 J (2分) ΔS=0.763 J·K-1 (1分) QIR=WIR=p2(V2-V1)=nRT(1-p2/p1)=149.9 J (2分) 2. 解:解:△H= △H1+ △H2+ △H3 = nCp,m,l(T2-T1) + n△H凝固+ nCp,m,s(T1-T2) = 5×[(75.3-37.6) (273.15-268.15) -6009 ] J = -5820.5 J (4分)

△S= △S 1+ △S 2+ △S 3= nCp,m,lln(T2/T1) + n(△H2/T2) + nCp,m,sln(T1/T2) = n[(Cp,m,l-Cp,m,s) ln(T2/T1) + (△H2/T2) ]

= 5×[(75.3-37.6) ln(273.15/268.15) +(-6009/273.15) ] J·K-1

= -21.3 J·K-1 (4 分)

△G = △H- T△S = -5820.5J-268.15K×(-21.3 J·K-1) = -108.36 J (2 分)

3. 解:设苯、甲苯分别记为A、B。

(1) 苯在85℃时的饱和蒸气压pA*,利用克-克方程

ln(pA*/101.325kPa)= -(30770/8.315)(1/358.15-1/353.25) (4分)

pA*=116.9kPa (1分)

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----------------------------精品word文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- (2) 对于85℃时的混合物,有

p= pA* xA+ pB* xB= pA* xA+ pB* (1-xA)= (pA* - pB*)xA+ pB* (2分) 所以

xA=(p- pB*)/(pA* - pB*)=(101.325-46.00)/(116.9-46.00)=0.7803 (2分) yA= pA* xA /p=116.9×0.7803/101.325=0.9002 (1分) 4.解:(1) 相图如下,各区域和线的意义已表明在图中。(6分)

480T / K气相线或露点线p=100kPag4604404204003803603403200.00.10.20.30.40.50.6lxL=0.076g + lOLT露点=409.5KGxG=0.846液相线或泡点线T泡点=337.5K0.70.80.91.0乙烯乙二醇x甲醇甲醇

乙烯乙二醇-甲醇系统在p=100kPa下的温度-组成相图

(2) 338K和428K;(2分)

(3) 420K时气液平衡时甲醇在气相的组成y甲醇=0.846,在液相组成为x甲醇=0.076。(2分) (4) x甲醇=0.5加热过程系统相态变化:300K,甲醇处于液相,加热升温至沸点348K时,

溶液中开始有气泡,即达到泡点线,再加热,温度继续升高,到达两相区,气液两相共存,温度继续升至约445K,即露点线时,系统仍是气液两相共存,这个时候剩下最后一滴液体,再继续升高温度,至气相区。(2分)

5. 解:(1) 负极:Zn?Zn2??2e? 1分

正极:Hg2Cl2(s)+2e-?2Hg(l)+2Cl? 1分

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----------------------------精品word文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- 电池反应:Zn+Hg2Cl2(s)=ZnCl2+2Hg(l) 1分 (2)

E=EQ-(RT/2F)lnaZnCl=1.17V 3分

2E(Hg2Cl2(s)/Hg(l)- E(Zn2+/Zn)=E

E(Hg2Cl2(s)/Hg(l)=1.17V-0.763V=0.408V 2分 (3)

QDrGm=-zFEQ=-2创965001.17kJ.mol-1=-225.81kJ.mol-1 2分

6. 解:(1) k2= ?ln(1?x)/t = ?ln(1?0.80)/1200s = 0.001341 s?1 (4分)

(2) 已知 T1=427K 时 k1=4.3×10?2s?1,Ea=163.3kJ?mol?1。 求T2,利用阿伦尼乌斯关系式:

ln

k2Ea11?(?)k1RT1T20.001341s?1163.3?1000J?mol?111ln?(?)0.043s?18.315J?K?1?mol?1427KT2 (4分)

得 T2 = 397 K (2分)

三、简答题(2题,共12分)

简答题(略答,其他合理作答亦可。)

1(1)水能润湿毛细管,产生附加压力使水上升:(3分)

Δp=2?/ r = 2?? cos? / r'=ρgh。

(3) (1) 单分子层吸附;(2) 固体表面是均匀的;(3) 被吸附的分子相互之间无作用力;(4) 吸

附平衡是动态平衡。? =Г/Г∞=bp/(1+bp)。(3分)

2 (1){[Fe(OH)3]m nFe3+ ·3(n-x)Cl- }3x+ ·3x Cl- (3分) (2)胶粒带正电荷,电泳向负极移动。 (3分)

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