1、计算题。1、已知 25下有关物质热力学数据如下:物 质 NH3(g) N2(g) H2(g)S / JK- 1mol-1 192.51 191.49 130.59fH / kJmol-1 46.19 0 0(1 求 N2(g) + H2(g) = NH3(g) 在 25下的 fH 与 rS ;3(2)求反应在 25下的标准平衡常数 K 。解:(1) rH (25) = fH (25) = 46190 Jmol-1 本题 rS ( 25)= S (25) = 99.12 JK- 1mol-1 B(2) 再由 rG = rH T rS =46190298 (99.12) =16652.24J rG
2、 =RT ln K =16652.24Jln K =6.72求出 K =8.30102 2、 16 g 氧在 30时,从 100 kPa 等温可逆压缩至 500 kPa,计算 Q,W ,U,H,S,A, G。假定变化过程只作体积功。解: -1-,29.36 JKmolpmC -1-,84=.06JolVQ=0 =221.046(203.6-273.2)=2930(J) ,21VmUnTW=U=2930(J) =229.36(203.6-273.2)=4087(J) ,21PmHC,12- 203.61lnl9.ln8.4ln700JKpTpSR273.2K,1.0MPa 203.6K,0.1M
3、Pa3、某药物的分解为一级反应,速率常数与温度的关系为(1)求 308K 时速率常数;(2) 求此反应的活化能;(3) 此药物分解 30%即无效,问在 308K 保存,有效期为多少?(1)1893ln/20.48.619khk1 = 1.810-4h-1 (2) E a = 8938 K8.314 Jmol K = 74.31 kJmol 1(3)因此反应为一级反应故1lnAktx -4ln1.8010.3t3398109802.564th 天4、200 时测定 O2 在某催化剂上的吸附作用,当平衡压力为 0.1 MPa 及 1 MPa 时,1 g 催化剂吸附 O2 的量分别为 2.5 cm
4、3 及 4.2 cm 3 (STP) 设吸附作用服从朗缪尔公式,计算当 O2 的吸附量为饱和吸附量的一半时,平衡压力为多少。解: bp11221bp即 Pa002456所以 b = 12.2 10 -6 Pa -1 即 p12121bp所以 kPa808Pa02. 316b5、等容气相反应 AY 的速率系 (常)数 k 与温度 T 具有如下关系式:1962ln/s4.0/KkT( 1 ) 计算此反应的活化能;( 2 ) 欲使 A 在 10min 内转化率达到 90%,则反应温度应控制在多少?解:(1) E a= 80.0kJmol-1 (2) 35.KT6、 25时,在同一电导池中,先装入 c
5、 为 0.02mol/ dm3 的 KCl 水溶液,测得其电阻为 82.4 。将电阻池洗净,干燥后在装入 c 为 0.0025mol/ dm3 的 K2 SO4 水溶液,测得其电阻为 326.0。已知 25时 0.02 mol/dm3 KCl 溶液的电导率为 0.2768S/m。试求 25时的:(a)电导池的电池常数 Kcell;(b)0.0025mol/dm3 的 K2 SO4 溶液的电导率和摩尔电导率。(1) -1celK=2.8m 124(K SO)0.697Sm214( SO)0.79Sol7、2mol 液体水在 100和标准压力下蒸发,试计算此过程的 H,SG 和W。已知水在 100和标准压力下蒸发为水蒸气的摩尔蒸发焓为 40.67KJ.mol-1假设水的体积比之蒸气的体积可略去不计,蒸气作为理想气体. 解:kJ H=81.34 128.JK S= G0=6208、在 40时,纯液体 A 的饱和蒸气压是纯液体 B 的饱和蒸气压的 21 倍,组分 A 和 B 形成理想液态混合物,当气液两相平衡时,若气相中 A 和 B 摩尔分数相等,试问液相中组分 A 和 B 的摩尔分数应为多少?xB=0.95 xA =0.05