【正文】 kg 20 ℃ 的冰升溫致 0 ℃ 時所吸熱 完全融化則需熱 因此，只有部分冰熔化。已知在 10℃ ~ 0℃ 范圍內過冷水（ H2O, l）和冰的摩爾定壓熱容分別為 和 。過程放熱 kJ。 （ 1） （ 2） （ 3） 解：查表知 NH3(g) NO(g) H2O(g) H2O(l) NO2(g) HNO3(l) Fe2O3(s) CO(g) （ 1） （ 2） （ 3） 應用附錄中有關物資的熱化學數(shù)據，計算 25℃ 時反應 的標準摩爾反應焓，要求： （ 1） 應用 25℃ 的標準摩爾生成焓數(shù)據； （ 2） 應用 25℃ 的標準摩爾燃燒焓數(shù)據。物資的標準摩爾生成焓數(shù)據見附錄?；瘜W反應式 設計途徑如下 在 下甲烷燃燒的摩爾反應熱為 ，則 可由 表出（ Kirchhoff 公式） 設甲烷的物質量為 1 mol，則 ， ， ， 最后得到 某雙原子理想氣體 1mol從始態(tài) 350K,200kPa經過如下 五 個不同過程達到各自的平衡態(tài)，求各過程的功 W。 解：過程圖示如下 要確定 ，只需對第二步應用絕熱狀態(tài)方程 ，對雙原子氣體 因此 由于理想氣體的 U和 H 只是溫度的函數(shù)， 整個過程由于第二步為絕熱，計算熱是 方便的。 由于 ，因此絕熱可 逆線的斜率的絕對值大于恒溫可逆線的絕對值。今有 120 kJ的熱直接從高溫熱源傳給低溫熱源， 求 此過程的 。 （ 1） 恒溫可逆膨脹； （ 2） 先恒容冷卻至使壓力降至 100 kPa，再恒壓加熱至 ； （ 3） 先絕熱可逆膨脹到使壓力降至 100 kPa，再恒壓加熱至 。 2 mol雙原子理想氣體從始態(tài) 300 K， 50 dm3，先恒容加熱至 400 K，再恒壓加熱至體積增大到 100 dm3，求整個過程的 。求過程的 解： 常壓下將 100 g， 27℃ 的水與 200 g， 72℃ 的水在絕熱容器中混合 ，求最終水溫 t及過程的熵變 。求過程的 。一側容積 50 dm3，內有 200 K的 N2(g) 2 mol；另一側容積為 75 dm3, 內有 500 K的 N2(g) 4 mol； N2(g)可認為理想氣體。 解： 常壓下冰的熔點為 0℃ ，比熔化焓 ，水 和冰 的比定壓熱熔 分別為 cp（ H2O， l） = JK1。 ℃ 為在 kPa下乙醚的沸點。 解：將乙醚蒸氣看作理想氣體，由于恒溫 各狀態(tài)函數(shù)的變化計算如下 忽略液態(tài)乙醚的體積 O2(g)的摩爾定壓熱容與溫度的函數(shù)關系為 已知 25℃ 下 O2(g)的標準摩爾熵 。 解：恒溫下 對凝聚相恒溫過程 ，因此 100℃ 的恒溫槽中有一帶有活塞的導熱圓筒，筒中為 2 mol N2(g)及裝與小玻璃瓶中的 3 mol H2O(l)。 已知：水在 100℃ 時的飽和蒸氣壓為 ，在此條件下水 的摩爾蒸發(fā)焓 。此狀態(tài)為亞穩(wěn)態(tài)。今在 100 kPa下，有 5℃ 1 kg的過冷水變?yōu)橥瑯訙囟?、壓力下的冰，設計可逆途徑，分別按可逆途徑計算過程的 及 。求 （ 1）下面表示水的蒸氣壓與溫度關系的方程式中的 A和 B值。求兩液體具有相同飽和蒸氣壓時的溫度。 解：根據各組成表示的定義 在 25℃ ， 1 kg水（ A）中溶有醋酸（ B），當醋酸的質量摩爾濃度 bB介于和 之間時，溶液的總體積 。二者可形成理想液態(tài)混合物。若有苯 甲苯的氣 液平衡混合物， 80℃ 時氣相中苯的摩爾分數(shù) ，求液相的組成。已知 40℃ 時 H2, N2在水中的 Henry 系數(shù)分別為 GPa及 GPa，求 40℃ 時水中溶解 H2, N2在的質量。設 CO2溶質服從亨利定律。 解： 1. 由于形成理想液態(tài)混合物，每個組分均符合 Raoult 定律 。求過程的 ΔG,ΔS。 解：由于是向無限大量的溶液中加入有限量的純 B，可以認為溶液的組 成不變，因此 25℃ 時 mol NH3溶于 1 dm3三氯甲烷中，此溶液 NH3的蒸氣分壓為 kPa，同溫度時 mol NH3溶于 1 dm3水中， NH3的蒸氣分壓為 kPa。當?shù)獾哪柗謹?shù) 在 ~ 范圍內時，此溶液符合稀溶液規(guī)律。求此有機物質的相對分子質量。 解： 已知 0℃ ， kPa 時， O2在水中的溶解度為 ； N2在水中的溶解度為。 解：首先計 算蔗糖的質量摩爾濃度 由 ，質量摩爾濃度和摩爾分數(shù)有以下關系 假設溶劑服從 Raoult定律，則此溶液在 25℃ 時的蒸氣壓 在 25℃ 時， 10 g 某溶劑溶于 1 dm3溶劑中，測出該溶劑的滲透壓為 ，確定該溶質的相對分子質量。 已知 20℃ 下此溶液的密度為 。求： （ 1） 血液在 37℃ 時的滲透壓； （ 2） 在同溫度下， 1 dm3蔗糖（ C12H22O11）水溶液中需含有多少克蔗糖才能與血液有相同的滲透壓。 （ 2） N2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa)。將容器保持在 K，經一定時間后，總壓力減少至 kPa，且維持不變。 解：（ 1）設 200℃ ， 200 kPa下五氯化磷的解離度為 ，則 （ 2）設混合物的物質量為 n, 五氯化磷的解離度為 ，則平衡時 因此， 整理得到， 將各數(shù)據代入，則 在 994 K，使純氫氣慢慢地通過過量的 CoO(s)，則氧化物部分地被還原為 Co(s)。 （ 1） 當放入 NH4HS時容器內已有 kPa的 H2S(g)，求平衡時容器中的壓力。 解 : A g C l( s ) A g + + C l 體積為 1dm3的抽空密閉容器中放有 (g),發(fā)生如下分解反應： N 2 O 4 ( g ) 2 N O 2 ( g ) 50℃ 時分解反應的平衡總壓為 。K1。求 （ 1）上述反應的 rmH?? ； （ 2） lg(p/kPa)與 T 的函數(shù)關系式； （ 3） NaHCO3 的分解溫度。 （ 1） 反應壓力為 100kPa； （ 2） 反應壓 力為 10kPa； （ 3） 反應壓力為 100kPa，且加入水蒸氣使原料氣中水蒸氣與乙苯的物質的量之比為 10:1。 （ 1） I2(s)與其蒸氣成平衡 ； （ 2） MgCO3(s)與其分解產物 MgO(s)和 CO2(g)成平衡； （ 3） NH4Cl(s)放入一抽空的容器中，并與其分解產物 NH3(g)和 HCl(g)成平衡； （ 4） 任意量的 NH3(g)和 H2S(g)與 NH4HS(s)成平衡。今有系統(tǒng)組成為 的甲苯 苯混合物 5 mol，在90℃ 下成氣 液兩相平衡，若氣相組成為 求： （ 1） 平衡時液相組成 及系統(tǒng)的壓力 p。在恒溫 90℃ 下逐漸降低壓力，問 （ 1） 壓力降到多少時，開始產生氣相，此氣相的組成如何？ （ 2） 壓力降到多少時，液相開始消失，最后一滴液相的組成如何？ （ 3） 壓力為 kPa 時，系統(tǒng)內氣 液兩相平衡，兩相的組成如何？兩相的物質的量各位多少？ 解：原始溶液的組成為 （ 1）剛開始出現(xiàn)氣相時，可認為液相的組成不變，因此 （ 2）只剩最后一滴液體時，可認為氣相的組成等于原始溶液的組成 （ 3）根據（ 2）的結果 由杠 桿原理知， kPa 下水 (A)醋酸 (B)系統(tǒng)的氣 液平衡數(shù)據如下。 （ 4） ℃ 時氣 液平衡兩相的組成是多少？ （ 5） 9 kg水與 30 kg 醋酸組成的系統(tǒng)在 ℃ 達到平衡時，氣 液兩相的質量各位多少？ 解：（ 1）氣 液平衡的溫度 組成圖為 （ 2） 的氣相的泡點為 ℃ 。 （ 1） 在 30℃ ， 100 g 苯酚和 200 g水形成的系統(tǒng)達液 液平衡時，兩液相的質量各為多少？ （ 2） 在上述系統(tǒng)中若 再加入 100 g苯酚，又達到相平衡時，兩液相的質量各變到多少？ 解：（ 1）系統(tǒng)代表點 ，根據杠桿原理 （ 2） 系統(tǒng)代表點 水 異丁醇系統(tǒng)液相部分互溶。（ 1）溫度剛要達到共沸點時系統(tǒng)中尚無氣相存在， 只存在兩個共軛液相。 l1, B in A. l2, A in B. 自由度：四個區(qū)域從上到下 2 1 2 1 為了將含非揮發(fā)性雜質的甲苯提純，在 kPa 壓力下用水 蒸氣蒸餾。 二相區(qū)： 2, l1 + l2。 固態(tài)完全互溶、具有最高熔點的 AB二組分凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。指出各相區(qū)的穩(wěn)定相及各條線所代表的意義。 解：（ 1）各相區(qū)相態(tài)如下表 相區(qū) 相態(tài) 相區(qū) 相態(tài) 1 溶液 L 6 溶液 L+固溶體 β 2 固溶體α 7 溶液 L+固溶體γ 3 固溶體 β 8 固溶體α +固溶體 β 4 固溶體γ 9 固溶體α +固溶體γ 5 溶液 L+固溶體α 水平線 def 為溶液 L、固溶體 β 、固溶體γ三相平衡，自由度數(shù)為 存在： L（組成為 wd） +γ（ s，組成為 wf） β（ s，組成為 we） 水平線 ghk 為 溶液 L、 固溶體α、 固溶體 β三相平衡，自由度數(shù)為 ： L（組成為 wh） α （ s，組成為 wg） +β（ s，組成為 wk） （ 2）狀態(tài) a、 b、 c的三個樣品的步冷曲線如下圖： AB 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。標出圖中各相區(qū)的穩(wěn)定相，并指出圖中的三相線及三相平衡關系。 三相線的相平衡關系 : abc: C2(s)+B(s) ? l def: l+C2(s) ? C1(s) ghi: α +C1(s) ? l 第七章 電化學 用鉑電極電解 溶液。求 溶液中的 和 。在同一電導池中裝入同樣體積的質量濃度為 的溶液，測得電阻為 。利用表 中的數(shù)據計算的解離度 及解離常