【正文】 今該混合氣體絕熱反抗恒外壓 膨脹到平衡態(tài)。求途徑 b 的 及 。設(shè)容器中始終有水存在，且可忽略水的任何體積變化。（2） 隔板抽取前后，H 2及 N2的摩爾體積是否相同？（3） 隔板抽取后，混合氣體中 H2及 N2的分壓立之比以及它們的分體積各為若干？解：（1）等溫混合后 即在上述條件下混合，系統(tǒng)的壓力認(rèn)為 。第一章 氣體的 pVT 性質(zhì) 物質(zhì)的體膨脹系數(shù) 與等溫壓縮率 的定義如下 試推出理想氣體的 ， 與壓力、溫度的關(guān)系。 （1） 保持容器內(nèi)溫度恒定時抽去隔板，且隔板本身的體積可忽略不計，試 求兩種氣體混合后的壓力。若把該容器移至 K 的沸水中，試求容器中到達(dá)新的平衡時應(yīng)有的壓力。途徑 b 為恒壓加熱過程。 解：圖示如下 假設(shè)：絕熱壁與銅塊緊密接觸，且銅塊的體積隨溫度的變化可忽略不計 則該過程可看作恒容過程，因此 假設(shè)氣體可看作理想氣體， ，則 單原子理想氣體 A 與雙原子理想氣體 B 的混合物共 5 mol，摩爾分?jǐn)?shù) ，始態(tài)溫度，壓力 。g1. 水和冰的平均定壓熱容 分別為 及 。 （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(yīng)用附錄中有關(guān)物資的熱化學(xué)數(shù)據(jù)，計算 25℃時反應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓，要求：（1） 應(yīng)用 25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)；（2） 應(yīng)用 25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)。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。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 。K1。 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 。求兩液體具有相同飽和蒸氣壓時的溫度。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(zhì)量。解：由于是向無限大量的溶液中加入有限量的純 B，可以認(rèn)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，NH 3的蒸氣分壓為 kPa。 解：首先計算蔗糖的質(zhì)量摩爾濃度 由 知，質(zhì)量摩爾濃度和摩爾分?jǐn)?shù)有以下關(guān)系 假設(shè)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(zhì)的相對分子質(zhì)量。將容器保持在 K，經(jīng)一定時間后，總壓力減少至 kPa，且維持不變。K1。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。（1）溫度剛要達(dá)到共沸點(diǎn)時系統(tǒng)中尚無氣相存在， 只存在兩個共軛液相。指出各相區(qū)的穩(wěn)定相及各條線所代表的意義。求 溶液中的 和 。 解：該電池為濃差電池，電池反應(yīng)為 查表知， 電池 在 25 ℃時電動勢為 ，試計算 HCl 溶液中 HCl 的平均離子活度因子。 解：（1）查表知，因此， （2）設(shè)計電池 已知 25 186。 （2）計算得到 和 的超電勢 分別為電解質(zhì)溶液電壓降：10 3 x 100 = V因此外加電壓為：第八章 界面現(xiàn)象 (1)常見的亞穩(wěn)狀態(tài)有哪些？為什么會產(chǎn)生亞穩(wěn)狀態(tài) ？如何防止亞穩(wěn)狀態(tài)的產(chǎn)生？ (2)在一個封閉的鐘罩內(nèi)，有大小不等的兩個球形液滴，問長時間恒溫放置后，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ (3)下雨時，雨滴落在水面上形成一個大氣泡，試說明氣泡的形狀及其理由。C 于氫氧燃料電池中進(jìn)行下列反應(yīng)時電池的電動勢。 解：（1）電池反應(yīng)為 （2）25 ℃時 因此， 在電池 中，進(jìn)行如下兩個電池反應(yīng)： 應(yīng)用表 的數(shù)據(jù)計算兩個電池反應(yīng)的 。三相線的相平衡關(guān)系:abc: C2(s)+B(s) ? ldef: l+C2(s) ? C1(s)ghi: α+C 1(s) ? l第七章 電化學(xué) 用鉑電極電解 溶液。 固態(tài)完全互溶、具有最高熔點(diǎn)的 AB 二組分凝聚系統(tǒng)相圖如附圖。（1） 在 30℃，100 g 苯酚和 200 g 水形成的系統(tǒng)達(dá)液液平衡時，兩液相的質(zhì)量各為多少？（2） 在上述系統(tǒng)中若再加入 100 g 苯酚，又達(dá)到相平衡時，兩液相的質(zhì)量各變到多少？ 解：（1）系統(tǒng)代表點(diǎn) ，根據(jù)杠桿原理 （2） 系統(tǒng)代表點(diǎn) 水異丁醇系統(tǒng)液相部分互溶。（1） I 2(s)與其蒸氣成平衡；（2） MgCO 3(s)與其分解產(chǎn)物 MgO(s)和 CO2(g)成平衡；（3） NH 4Cl(s)放入一抽空的容器中，并與其分解產(chǎn)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。K?解: AgCl(s) Ag+Cl 體積為 1dm3的抽空密閉容器中放有 (g),發(fā)生如下分解反應(yīng)：N2O4(g) 2NO2(g)50℃時分解反應(yīng)的平衡總壓為 。（2） N 2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa)。 解： 已知 0℃， kPa 時，O 2在水中的溶解度為 ；N 2在水中的溶解度為。求過程的 ΔG,ΔS。若有苯甲苯的氣液平衡混合物，80℃時氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù) ，求液相的組成。求 （1）下面表示水的蒸氣壓與溫度關(guān)系的方程式中的 A 和 B 值。 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(dǎo)熱圓筒，筒中為 2 mol N2(g)及裝與小玻璃瓶中的 3 mol H2O(l)。解： 常壓下冰的熔點(diǎn)為 0℃，比熔化焓 ，水和冰的比定壓熱熔分別為 cp（H 2O，l ）= J 2 mol 雙原子理想氣體從始態(tài) 300 K，50 dm 3，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 。 解：過程圖示如下 要確定 ，只需對第二步應(yīng)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。過程放熱 kJ。試分別求算下列兩過程的 W，Q ，ΔU 和 ΔH。mol1。求過程的功。設(shè)空氣中 O2與 N2的體積分?jǐn)?shù)分別為 與 ，求水蒸氣、O 2與 N2的分體積。試作 圖，用外推法求氯甲烷的p??相對分子質(zhì)量。試估算該氣體的摩爾質(zhì)量。 解：分析：每次通氮?dú)夂笾僚艢饣謴?fù)至常壓 p，混合氣體的摩爾分?jǐn)?shù)不變。設(shè) CO2為范德華氣體，試求其壓力，并比較與實驗值 kPa 的相對誤差。解: 理想氣體恒容升溫過程 n = 5mol C V,m = 3/2RQV =ΔU = n C V,mΔT = 550 = W = 0ΔH = ΔU + nRΔT = n C p,mΔT = n (CV,m+ R)ΔT = 550 = 2mol 某理想氣體，C p,m=7/2R。活塞外的壓力維持在 100 kPa 不變。所以系統(tǒng)末態(tài)的溫度為 0 ℃?？諝饨M成按 ， 計算。 解：將熱源看作無限大，因此，傳熱過程對熱源來說是可逆過程 已知氮（N 2, g）的摩爾定壓熱容與溫度的函數(shù)關(guān)系為 將始態(tài)為 300 K，100 kPa 下 1 mol 的 N2(g)置于 1000 K 的熱源中，求下列過程（1）經(jīng)恒壓過程；（2）經(jīng)恒容過程達(dá)到平衡態(tài)時的 。 解：過程圖示如下 系統(tǒng)的末態(tài)溫度 T 可求解如下 系統(tǒng)的熵變 注：對理想氣體，一種組分的存在不影響另外組分。已知在此條件下乙醚的摩爾蒸發(fā)焓 。今過飽和蒸氣失穩(wěn)，部分凝結(jié)成液態(tài)水達(dá)到熱力學(xué)穩(wěn)定的平衡態(tài)。求：（1） 把水（A）和醋酸（B）的偏摩爾體積分別表示成 bB的函數(shù)關(guān)系。 A，B 兩液體能形成理想液態(tài)混合物。今測得平衡時氣相中碘的蒸氣壓與液相中碘的摩爾分?jǐn)?shù)之間的兩組數(shù)據(jù)如下： 求 是溶液中碘的活度及活度系數(shù)。純水的飽和蒸氣壓 。出來的平衡氣體中氫的體積分?jǐn)?shù) 。解：（1）??222rmrrm()()(p/)ln=2lnHCRTln=39。100 0 0 （1） 畫出氣液平衡的溫度組成圖。已知：在此壓力下該系統(tǒng)的共沸點(diǎn)為 80℃，80℃時水的飽和蒸氣壓為 kPa。指出各相區(qū)的穩(wěn)定相，三相線上的相平衡關(guān)系。計算（1）電導(dǎo)池系數(shù)；（2） 溶液的電導(dǎo)率；（3） 溶液的摩爾電導(dǎo)率。解：電池反應(yīng) 由 式 電池電動勢 為了確定亞汞離子在水溶液中是以 Hg+ 還是以 形式存在，涉及了如下電池測得在 18 186。C 時 AgBr 的溶度積 ， 。C 時 （1）銀溴化銀電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 ； （2） 的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)。 解：設(shè)硝酸亞汞的存在形式為 ，則電池反應(yīng)為 電池電動勢為 作為估算，可以取 ， 。在同一電導(dǎo)池中裝入 的 溶液，測得電阻為 。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。 解：單項區(qū), 1：A 和 B 的混合溶液 l。（3） 從圖上找出組成為 的液相的露點(diǎn)。試分別計算在下述情況下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率。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)，平衡時容器內(nèi)的壓力為 kPa。已知水的 。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