天大物理化學簡明教程習題答案(已改無錯字)

　　

【正文】 據如下： 求 是溶液中碘的活度及活度系數。 解：溶液中碘的化學勢表達式為 氣相中碘的化學勢表達式為（假設理想氣體行為） 平衡時 因此， 由于 在 ~，此溶液符合稀溶液規律，則 10 g 葡萄糖（ C6H12O6）溶于 400 g乙醇中，溶液的沸點較純乙醇的上升 ℃ 。另外有2 g有機物質溶于 100 g乙醇中，此溶液的沸點則上升 ℃ 。求此有機物質的相對分子質量。 解： 10 g葡萄糖（ C6H12O）溶于 400 g乙醇中 2 g有機物質溶于 100 g 乙醇中 在 100 g苯中加入 g聯苯（ C6H5C6H5），所形成溶液的沸點為 ℃ 。已知純苯的沸點為 ℃ 。 求：（ 1）苯的沸點升高系數；（ 2）苯的摩爾蒸發焓。 解： 已知 0℃ ， kPa 時， O2在水中的溶解度為 ； N2在水中的溶解度為。試計算被 kPa，體積分數 ， 的空氣所飽和了的水的凝固點較純水的降低了多少？ 解：為 kPa 的空氣所飽和了的水中溶解的 O2和 N2的物質兩分別為 查表知水的凝固點降低系數為 ，因此 已知樟腦（ C10H16O）的凝固點降低系數為 。（ 1）某一溶質相對分子質量為210，溶于樟腦形成質量分數為 5 %的溶液，求凝固點降低多少？（ 2）另一溶質相對分子質量為 9000，溶于樟腦形成質量分數為 5 %的溶液，求凝固點降低多少？ 解：容易導出質量分數和質量摩爾濃度間的關系 因此， 現有蔗糖（ C12H22O11）溶于水形成某一濃度的稀溶液，其凝固點為 ℃ ，計算此溶液在25℃ 時的蒸氣壓。已知水的 ，純水在 25℃ 時的蒸氣壓為 。 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。 解：溶劑的滲透壓表示為 在 20℃ 下將 g 蔗糖（ C12H22O11）溶于 1 kg的水中。求 （ 1） 此溶液的蒸氣壓。 （ 2） 此溶液的滲透壓。 已知 20℃ 下此溶液的密度為 。純水的飽和蒸氣壓 。 解：溶液的蒸氣壓、滲透壓分別為 人的血液（可視為水溶液）在 kPa下于 ℃ 凝固。已知水的 。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。 解：根據已知條件 稀水溶液條件下 ，因此 稀水溶液時，滲透壓與溶質的性質無關， 第 五章 化學平衡 已知四氧化二氮的分解反應 在 K時， 。試判斷在此溫度及下列條件下，反 應進行的方向。 （ 1） N2O4(100 kPa), NO2(1000 kPa)。 （ 2） N2O4(1000 kPa), NO2(100 kPa)。 （ 3） N2O4(300 kPa), NO2(200 kPa)。 解：由 Jp進行判斷 已知同一溫度，兩反應方程及其標準平衡常數如下： 求下列反應的 。 解：所給反應 = 2 x (2) – (1)，因此 在一個抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它們之間沒有發生反應，則在 K 時的分壓分別為 kPa 和 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。求下列反應的 。 解：反應各組分物料衡算如下 因此， 五氯化磷分解反應 在 200℃ 時的 ，計算： （ 1） 200℃ ， 200 kPa 下 PCl5的解離度。 （ 2）摩爾比為 1:5的 PCl5與 Cl2的混合物，在 200℃ ， kPa 下，求 達到化學平衡時 PCl5的解離度。 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)。出來的平衡氣體中氫的體積分數 。在同一溫度，若用 CO還原 CoO(s)，平衡后氣體中一氧化碳的體積分數 。求等物質的量的一氧化碳和水蒸氣的混合物在 994 K 下，通過適當催化劑進行反應，其平衡轉化率為多少？ 解：兩還原反應的化學計量式分別為 一氧化碳與水蒸氣的反應 顯然， (3) = (2) – (1)，因此 設一氧化碳和水蒸氣的物質的量分別為 n，平衡轉化率為 ，則 因此， 在真空的容器中放入固態的 NH4HS，于 25℃ 下分解為 NH3(g)與 H2S(g)，平衡時容器內的壓力為 kPa。 （ 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。 （ 2） 容器內原有 kPa 的 NH3(g)，問需加多大壓力的 H2S，才能形成 NH4HS 解：反應的化學計量式如下 由題給條件， 25℃ 下 已知 ， CO（ g）和 CH3OH（ g）的 fm??? 分別為 mol1及 已知 25℃時 AgCl(s)、水溶液中 Ag+、 Cl的 rmG?? 分別為 、 kJ/mol。求 25℃下 AgCl(s)在水溶液中的標準溶度積 K? 及溶解度 s。 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 。已知 25℃ 時 N2O4(g)和 NO2(g)的 rmH?? 分別為 kJ/mol和 kJ/mol。 設反應的 r p,mC?? =0 (1)計算 50℃ 時 N2O4(g)的解離度及分解反應的 K? (2)計算 100℃ 反應的 K? 100℃時下列反應的 Kθ = 109， rmS?? =molK1。計算： C O C l 2 ( g ) C O ( g ) + C l 2 ( g ) （ 1） 100℃，總壓為 200kPa時， COCl2解離度； （ 2） 100℃下上述反應的 rmH?? ； （ 3） 總壓為 200kPa， COCl2 解離度 %時的溫度。設 r p,mC?? =0。 解：（ 1）設 COCl2解離度為 x C O C l 2 ( g ) C O ( g ) + C l 2 ( g ) 起始時 1mol 0 0 平衡時 1x x x 反 應 2 N a H C O 3 ( s ) N a 2 C O 3 ( s ) + H 2 O ( g ) + C O 2 ( g ) 在不同溫度下的平衡總壓如下表 t/℃ 30 50 70 90 100 110 p/kPa 設反應的 rmH?? 與溫度無關。求 （ 1）上述反應的 rmH?? ； （ 2） lg(p/kPa)與 T 的函數關系式； （ 3） NaHCO3 的分解溫度。 解：（ 1） ? ?? ?222rmrmrm( ) ( )( p / )2l n =2 l n l n 2Hl n = CRTH2 l n l n 2 = CRTHl n = C 39。RT1lnTe q BBy H O p y C O p pKpp p pK p pKpppp? ? ?? ? ??????????? ? ? ? ?????????????又 因 為由 題 給 數 據 算 出 與 對 應 的 數 值 列 表 如 下 ： 311 10 /T K??? ln(p/kPa) 以 lnp 對 1/T 103作圖，應得一直線 31 10T? (3) NaHCO3(s)分解溫度在 p= 時為 ? ? 3 3 4 2 . 7 6l g p = 1 0 1 . 3 2 5 k Pa 1 0 . 9 4 2T /K? ? ? T=374K lnp 0 已知下列數據： 工業上用乙基脫氫制苯乙烯 C 6 H 5 C 2 H 5 ( g ) C 6 H 5 C 2 H 3 ( g ) + H 2 ( g ) 如反應在 900K 下進行，其 K?? 。試分別計算在下述情況下，乙苯的平衡轉化率。 （ 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。 . 在 600℃、 100kPa時下列反應達到平衡 (1)應用路易斯 蘭德爾規則及逸度因子圖 , 求 250℃ , , 合成甲醇反應 CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) 的 KΨ 。 (2)已知 250℃ 時上述反應的 rmG?? = kJ/mol，求此反應的 K? ； (3)化學計量比的原料氣，在上述條件下達平衡時，求混合物中甲醇的摩爾分數。 第六章 相平衡 指出下列平衡系統中的組分數 C，相數 P及自由度 F。 （ 1） I2(s)與其蒸氣成平衡 ； （ 2）