【正文】 （1）計(jì)算理論分解電壓；（2）若兩電極面積均為 ，電解液電阻為 ， 和 的超電勢(shì) 與電流密度的關(guān)系分別為 問(wèn)當(dāng)通過(guò)的電流為 1 mA 時(shí)，外加電壓為若干。試計(jì)算應(yīng) 25 186。 解：電極及電池反應(yīng)為 查表知（表 ），在所給條件下甘汞電極的電極電勢(shì)為 ，則： 將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，并應(yīng)用表 的數(shù)據(jù)計(jì)算 25 186。 解：離子強(qiáng)度 濃差電池 ，其中，已知在兩液體接界處 Cd2+離子的遷移數(shù)的平均值為 。求 25 ℃時(shí)純水的電導(dǎo)率。顯然陰極區(qū)溶液中 的總量的改變 等于陰極析出銀的量 與從陽(yáng)極遷移來(lái)的銀的量 之差： 已知 25 ℃時(shí) 溶液的電導(dǎo)率為 。def, ghi 為三相線三相平衡關(guān)系：def：l+β? Cghi：α+C(s) ? l 附圖中二組分凝聚系統(tǒng)相圖內(nèi)各相區(qū)的平衡相，指出三相線的相平衡關(guān)系。 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。 4, l1 + A(s) 5, l1 + B(s)。根據(jù)杠 桿原理 （2）當(dāng)溫度由共沸點(diǎn)剛有上升趨勢(shì)時(shí)，L 2消失，氣相和 L1共存，因此 恒壓下二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)氣液平衡的溫度組成圖如附圖，指出四個(gè)區(qū)域平衡的相及自由度數(shù)。 （4）℃時(shí)氣液平衡兩相的組成 ， 。兩者可形成理想液態(tài)混合物。 (2)已知 250℃時(shí)上述反應(yīng)的 = kJ/mol，求此反應(yīng)的 ；rmG??K?(3)化學(xué)計(jì)量比的原料氣，在上述條件下達(dá)平衡時(shí)，求混合物中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)。設(shè) =0。mol 1 及fm??? 已知 25℃時(shí) AgCl(s)、水溶液中 Ag+、Cl 的 、?? kJ/mol。 解：反應(yīng)各組分物料衡算如下 因此， 五氯化磷分解反應(yīng) 在 200℃時(shí)的 ，計(jì)算： （1）200℃，200 kPa 下 PCl5的解離度。試判斷在此溫度及下列條件下，反 應(yīng)進(jìn)行的方向。求（1） 此溶液的蒸氣壓。已知純苯的沸點(diǎn)為 ℃。今有該有機(jī)酸 5 g 溶于 100 cm3水中形成的溶液。因此在溫度 t 混合物在 100 kPa，溫度 t 下開(kāi)始沸騰，要求 液體 B 與液體 C 可形成理想液態(tài)混合物。在此假設(shè)下 已知 20℃時(shí)，壓力為 的 CO2（g）在 1kg 水中可溶解 ，40℃時(shí)同樣壓力的CO2（g）在 1kg 水中可溶解 。 解：質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系為 求得甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為 根據(jù) Raoult 定律 80℃是純苯的蒸氣壓為 100 kPa，純甲苯的蒸氣壓為 kPa。此溶液中 B 的濃度為 cB，質(zhì)量摩爾濃度為 bB，此溶液的密度為 。解：（1） （2） （3）設(shè)立以下途徑 已知水在 77℃是的飽和蒸氣壓為 kPa。系統(tǒng)終態(tài) H2O(g)的摩爾分?jǐn)?shù)為 3/5 = ，因此 H2O(g)的分壓為 已知 100℃水的飽和蒸氣壓為 kPa，此條件下水的摩爾蒸發(fā)焓。解：由公式 知 已知 25℃時(shí)液態(tài)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函 ，水在 25℃時(shí)的飽和蒸氣壓 。求系統(tǒng)達(dá)到平衡后，過(guò)程的 。求過(guò)程的 。 解：過(guò)程圖解如下 絕熱恒容容器中有一絕熱耐壓隔板，隔板一側(cè)為 2 mol 的 200 K，50 dm 3的單原子理想氣體 A，另一側(cè)為 3 mol 的 400 K，100 dm 3的雙原子理想氣體 B。求各過(guò)程的 Q、△Ｓ、△Ｓ iso。求（1） 熱機(jī)效率 ；（2） 當(dāng)向環(huán)境作功 時(shí)，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次盏臒?及向低溫?zé)嵩捶懦龅臒?。（5） 恒溫向真空膨脹到 50kPa解: 雙原子理想氣體 n = 5mol； CV,m =（ 5/2）R ； C p,m = （7/2）R 5） W=0 kJ 5 mol 雙原子氣體從始態(tài) 300 K，200 kPa，先恒溫可逆膨脹到壓力為 50 kPa，在絕熱可逆壓縮到末態(tài)壓力 200 kPa。應(yīng)用這些數(shù)據(jù)求 25℃時(shí)下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。 解：過(guò)程圖示如下 平衡相變點(diǎn) ，因此 已知水(H 2O,l)在 100℃的摩爾蒸發(fā)焓 ,水和水蒸氣在 25～100℃范圍間的平均摩爾定壓熱容分別為和求在 25℃時(shí)水的摩爾蒸發(fā)焓。求： （1）末態(tài)的溫度。設(shè)水蒸氣適用理想氣體狀態(tài)方程式。求末態(tài)溫度及過(guò)程的 。已知?dú)怏w的 CV,m= J 解：先確定系統(tǒng)的始、末態(tài) 對(duì)于途徑 b，其功為 根據(jù)熱力學(xué)第一定律 某理想氣體 Cv,m=。試用普遍化壓縮因子圖求鋼瓶中氧氣的質(zhì)量。300 K 時(shí)水的飽和蒸氣壓為 kPa。已知 25℃及 10℃時(shí)水的飽和蒸氣壓分別為 kPa 及 kPa。 （2）混合氣體中某組分的摩爾體積怎樣定義？ （3）根據(jù)分體積的定義 對(duì)于分壓 室溫下一高壓釜內(nèi)有常壓的空氣，為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)確保安全，采用同樣溫度的純氮進(jìn)行置換，步驟如下：向釜內(nèi)通氮?dú)庵钡?4 倍于空氣的壓力，爾后將釜內(nèi)混合氣體排出直至恢復(fù)常壓。 解：由題給條件知，（1）系統(tǒng)物質(zhì)總量恒定；（2）兩球中壓力維持相同。 解：根據(jù)理想氣體方程 0℃， 的條件常稱為氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀況，試求甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度。cm3計(jì)算。解：將乙烷(M w=30g/mol,y1),丁烷(M w=58g/mol,y2)看成是理想氣體:PV=nRT n=PV/RT=?103mol(y1?30+(1y1) ?58)??103= y1= P1=y2= P2= 如圖所示，一帶隔板的容器內(nèi)，兩側(cè)分別有同溫同壓的氫氣與氮?dú)?，二者均可視為理想氣體。重復(fù)上面的過(guò)程，第 n 次充氮?dú)夂?，系統(tǒng)的摩爾分?jǐn)?shù)為 ， 因此 。但容器于 300 K 條件下大平衡時(shí)，容器內(nèi)壓力為 kPa。實(shí)驗(yàn)值為 。途經(jīng) a 先經(jīng)絕熱膨脹到 ℃，100 kPa，步驟的功 ；再恒容加熱到壓力 200 kPa 的末態(tài)，步驟的熱 。求整個(gè)過(guò)程的 W，Q，ΔH 和 ΔU。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩爾定壓熱容 分別為 及 ，且假設(shè)均不隨溫度而變。求末態(tài)的溫度 T 及過(guò)程的 。mol1 = 題給相變焓數(shù)據(jù)的溫度與上述相變過(guò)程溫度一致，直接應(yīng)用公式計(jì)算n（Δ vapHm）=2257 kJ W=－p ambΔV =－p(V g Vl )≈pVg = ng RT=ΔU = Qp + W =（2）真空容器中 W=0kJ 已知 100 kPa 下冰的熔點(diǎn)為 0 ℃，此時(shí)冰的比熔化焓熱 J在此條件下冰的摩爾融化熱。 （3） 應(yīng)用附錄中有關(guān)物資在 25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)，計(jì)算下列反應(yīng)在 25℃時(shí)的 及。 解：燃燒為恒壓絕熱過(guò)程。因此絕熱線在 處的斜率為 恒溫線在 處的斜率為 。求各步驟及途徑的 。 始態(tài) 300K，1MPa 的單原子理想氣體 2mol，反抗 的恒定外壓絕熱不可逆膨脹至平衡態(tài)。 絕熱恒容容器中有一絕熱耐壓隔板，隔板兩側(cè)均為 N2(g)。g 1求（1） 乙醚蒸氣的壓力；（2） 過(guò)程的 。求過(guò)程的 。 解：凝結(jié)蒸氣的物質(zhì)量為 熱力學(xué)各量計(jì)算如下 已知在 100 kPa 下水的凝固點(diǎn)為 0℃，在5℃，過(guò)冷水的比凝固焓 ，過(guò)冷水和冰的飽和蒸氣壓分別為 ， 。 解：（1）將兩個(gè)點(diǎn)帶入方程得 （2）根據(jù) ClausiusClapeyron 方程 （3） 水（H 2O）和氯仿（CHCl 3）在 kPa 下的正常沸點(diǎn)分別為 100℃和 ℃，摩爾蒸發(fā)焓分別為 和 。解：根據(jù)定義 當(dāng) 時(shí) 60℃時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓是 kPa，乙醇的飽和蒸氣壓是 kPa。假設(shè)可以認(rèn)為溶液的水蒸氣壓等于純水的蒸氣壓，即 40℃時(shí)的 kPa。（1） 在溫度 t 下，于氣缸中將組成為 的 A, B 混合氣體恒溫緩慢壓縮，求凝結(jié)出第一滴微小液滴時(shí)系統(tǒng)的總壓及該液滴的組成（以摩爾分?jǐn)?shù)表示）為多少？（2） 若將 A, B 兩液體混合，并使此混合物在 100 kPa，溫度 t 下開(kāi)始沸騰，求該液態(tài)混合物的組成及沸騰時(shí)飽和蒸氣的組成（摩爾分?jǐn)?shù)）。 求過(guò)程的 ΔG, ΔS。另外有 2 g 有機(jī)物質(zhì)溶于 100 g 乙醇中，此溶液的沸點(diǎn)則上升 ℃。已知水的 ，純水在 25℃時(shí)的蒸氣壓為 。已知水的 。 解：所給反應(yīng) = 2 x (2) – (1)，因此 在一個(gè)抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它們之間沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，則在 K 時(shí)的分壓分別為 kPa 和 kPa。求等物質(zhì)的量的一氧化碳和水蒸氣的混合物在 994 K 下，通過(guò)適當(dāng)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其平衡轉(zhuǎn)化率為多少？ 解：兩還原反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量式分別為 一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng) 顯然，(3) = (2) – (1)，因此 設(shè)一氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量分別為 n，平衡轉(zhuǎn)化率為 ? ，則 因此， 在真空的容器中放入固態(tài)的 NH4HS，于 25℃下分解為 NH3(g)與 H2S(g)，平衡時(shí)容器內(nèi)的壓力為 kPa。mol試分別計(jì)算在下述情況下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率。兩者可形成理想液態(tài)混合物。（3） 從圖上找出組成為 的液相的露點(diǎn)。今由 350 g 水和 150 g 異丁醇形成的系統(tǒng)在 kPa 壓力下由室溫加熱，問(wèn)：（1） 溫度剛要達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)處于相平衡時(shí)存在哪些相？其質(zhì)量各為多少？（2） 當(dāng)溫度由共沸點(diǎn)剛有上升趨勢(shì)時(shí)，系統(tǒng)處于相平衡時(shí)存在哪些相？其質(zhì)量各為多少？ 解：相圖見(jiàn)圖（）。 解：?jiǎn)雾?xiàng)區(qū), 1：A 和 B 的混合溶液 l。 冷卻曲線如圖所示 低溫時(shí)固態(tài)部分互溶、高溫時(shí)固態(tài)完全互溶且具有最低熔點(diǎn)的 AB 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。解：各相區(qū)的相態(tài)如下表所示相區(qū) 相態(tài) 相區(qū) 相態(tài)1 溶液 L 5 溶液 L1+溶液 L22 固溶體 α 6 溶液 L2+固溶體 β 3 固溶體 β 7 溶液 L2+固溶體 α 4 溶液 L1+固溶體 α 8 固溶體 α+固溶體 β AB 二元凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。通電一定時(shí)間后，測(cè)知在陰極上析出 的 ，并知陰極區(qū)溶液中 的總量減少了 。在同一電導(dǎo)池中裝入 的 溶液，測(cè)得電阻為 。 解：