华南理工大学物理化学2002年考研工科物化试题及答案
华南理工大学物理化学物理化学复习纲要(完整整理版)
物理化学复习提纲（华南理工大学物理化学教研室葛华才）第一章气体一．重要概念理想气体，分压，分体积，临界参数，压缩因子，对比状态二．重要关系式(1) 理想气体：pV=nRT , n = m/M(2) 分压或分体积：p B=c B RT＝p y B(3) 压缩因子：Z = pV/RT第二章热力学第一定律与热化学一、重要概念系统与环境，隔离系统，封闭系统，(敞开系统)，广延量(加和性：V，U，H，S，A，G)，强度量(摩尔量，T，p)，功，热，内能，焓，热容，状态与状态函数，平衡态，过程函数(Q，W)，可逆过程，节流过程，真空膨胀过程，标准态，标准反应焓，标准生成焓，标准燃烧焓二、重要公式与定义式1. 体积功：δW= -p外dV2. 热力学第一定律：∆U = Q+W，d U =δQ +δW3．焓的定义：H=U + pV4．热容：定容摩尔热容C v，m = δQ V /dT = (∂U m/∂T )V定压摩尔热容C p，m = δQ p /dT = (∂H m/∂T )P理性气体：C p，m- C v，m=R；凝聚态：C p，m- C v，m≈0理想单原子气体C v，m =3R/2，C p，m= C v，m+R=5R/25. 标准摩尔反应焓：由标准生成焓∆f H Bθ (T)或标准燃烧焓∆c H Bθ (T)计算∆r H mθ = ∑v B∆f H Bθ (T) = -∑v B∆c H Bθ (T)6. 基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)T2∆r H m=∆r H mθ(T1)+∫∆r C p,mdTT17. 恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p-Q v = ∆r H m(T) -∆r U m(T) =∑v B(g)RT8. 理想气体的可逆绝热过程方程：p1V1ϒ= p2V2ϒ ，p1V1/T1 = p2V2/T2，ϒ=C p，m/C v，m三、各种过程Q、W、∆U、∆H的计算1．解题时可能要用到的内容(1) 对于气体，题目没有特别声明，一般可认为是理想气体，如N2，O2，H2等。
华南理工大学《物理化学》64-2试卷
2．理想气体等温过程的 Δ A A．＞Δ G B．＜Δ G C．=Δ G D．不能确定
3．理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II，可用哪个热力学函数来判断过程的自 发性? A．Δ H B．Δ G C．Δ S D．Δ U
4．在标准压力下，用水蒸汽蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点： A．必低于 373.2K C．取决于水与有机物的相对数量 B．必高于 373.2K D．取决于有机物的分子量大小
C. △G=△A+△pV=△A+nR△T =△A C. 一般过程只能用熵来判断 A 因水和有机物都有一定的蒸气压， 故系统的沸点低于水的沸点
0.25 2 =2
1
△G1 = △G2 + △G3 ， —z1F E1 = —z2F E2 —z3F E3
E3=2 E1－E2 = 2×0.337V - 0.521V = 0.153V
5．已知温度为 T 时反应 2NH3 = N2 + 3H2 的标准平衡常数为 0.25，那么在同温下， 反应
1 2
N2 +
3 2
H2 = NH3 的标准平衡常数为 B. 1 C. 2 D. 4
A．0.5
6． 298K 时，Cu2+ + 2e— = Cu Cu+ + 则反应 Cu2+ + e— = A．-0.153V e— = Cu
E1 ADVANCE \ll6 E2 ADVANCE \ll6
O ADVANCE \l5
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6
= 0.337V
O ADVANCE \l5
ADVANCE \l6
= 0.521V
2001-2003考研及答案华南理工考研真题
华南理工大学2001年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答，试后本卷与答题纸一同交回)科目名称：物理化学(含物理化学实验)适用专业：化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程1. C6H6在100kPa时的熔点为5℃，摩尔熔化焓为9916J²mol-1，C p,m(l)=126.8J²K-1²mol-1，C p,m(s)=122.6J²K-1²mol-1。
求100kPa、–5℃下1 mol过冷C6H6凝固成固态C6H6的Q、△U、△H、△S、△A、△G，假设凝固过程的体积功可以忽略不计。
(12分)解：涉及过程如下：∆H= ∆H1+ ∆H2+ ∆H3= C p,m(l)(T’－T) +∆H2＋C p,m(s)(T－T’)＝9916 J²mol-1+(122.6－126.8)³(268－278) J²mol-1= 9958 J²mol-1恒压Q= ∆H= 9958 J²mol-1∆U= ∆H－ ∆pV ≈∆H=9958 J²mol-1∆S= ∆S1+ ∆S2+ ∆S3= C p,m(l)ln(T’/T) +∆H2/T’+C p,m(s)ln(T/T’)= ∆H2/T’+[C p,m(s)－C p,m(s)]ln(T/T’)＝9916 J²mol-1/278K+(122.6－126.8)ln(268/278) J²K-1²mol-1= 35.8 J²K-1²mol-1∆G≈∆A= ∆H－ T∆S = 9958 J²mol-1－268K³35.8 J²K-1²mol-1 = 363.6 J²mol-12. 卫生部规定汞蒸气在1m3空气中的最高允许含量为0.01mg。
已知汞在20℃的饱和蒸气压为0.160Pa，摩尔蒸气发焓为60.7kJ²mol-1(设为常数)。
华工物化试题精解
T=J(J+1)h2/82kR02
=1*2*(6.6*10-34)2/{8*3.1422*1.38×10-23*(35*10-3/6.022*1023)*(1.988×10-10)2}
=0.3480K
4.某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统的温度由T1升高至T2，则此过程的焓变_______零；如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变______零。
华南理工大学《物理化学》试卷(80学时)
专业班级________姓名________学号_________分数_______
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一、选择题(共10题，每题2分，20分)
1.含有非挥发性溶质B的水溶液，在101.325kPa和270.15K时开始析出冰，已知水的Kf=1.86K.kg.mol-1，Kb=0.52K.kg.mol-1，该溶液的正常沸点是：()
相图和冷却曲线见下图。
(3)可得到MgCu2。根据杠杆规则有
m(MgCu2)(0.25-0.1606)=(1kg-m(MgCu2))(0.33-0.25)
得m(MgCu2)=0.472kg
2.气态正戊烷和异戊烷的fGm(298.15K)分别为–194.4 kJ.mol-1，-200.8 kJ.mol-1；液体的饱和蒸气压分别为：
(C)反应级数由二级变为一级(D)反应级数由一级变为二级，k由小变大
[答]C
r=k1k2cA2/(k-1cA+k2)=kcA，k=k1k2cA/(k-1cA+k2)
cA→∞，k=k1k2/k-1；cA→0，k=k1cA
8.下列系统中为非胶体的是( )
华南理工大学《物理化学》考研试题及参考答案
华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答，试后本卷与答题纸一同交回)科目名称：物理化学(含物理化学实验)适用专业：化学工程、化学工艺、工业催化、环境工程1. 在绝热的条件下，将0.4mol某理想气体从200kPa压缩到1000kPa时，温度从300K 上升到900K，求该过程的W、△H、△S、△U、△G，判断过程的性质并指出判据，已知：该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m＝205J·K-1·mol-1，定压摩尔热容为C p，m ＝3.5R(12分)解：分析过程：(p1=200kPa,V1,T1=300K) →(p2=1000kPa,, V2, T2=900K)绝热Q=0理想气体△U = nC V,m△T = n(C p,m－R)△T△H = nC p,m△T故W =△U －Q过程熵△S = nC p,m ln(T2/ T1)+nR ln(p1/ p2)△G =△(H－TS) ＝△H－(T2S2－T1S1) =△H－(T2△S－S1△T)过程绝热，所以只能用△S判断过程的方向。
注意：本题非恒外压，功一般由热力学第一定律式计算W =△U －Q。
2. 298K时，反应N2O4(g)＝2NO2(g) 的平衡常数Kθ＝0.155，标准摩尔焓为57.24kJ·mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。
(共10分)求(1) 373K时反应的平衡常数Kθ。
(2) 298K，总压为pθ时N2O4的离解度。
(3) 298K，总压为pθ，离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1：1时N2O4的离解度。
解：本题主要利用等压方程求不同温度下的平衡常数，以及与组成关系。
(1) 等压方程：ln(K2θ/ K1θ)= (T2－T1)∆r H mθ/R(T2T1)(2)N2O4(g) ＝2NO2(g)t=0 1mol 0 molt=∞时n 1－x2x n总=1＋x分压(1－x) pθ/( 1＋x) 2x pθ/( 1＋x)K1θ＝[2x/( 1＋x)]2/[(1－x)/( 1＋x)] =4x2/(1－x2)可求出x=(3)N2O4(g) ＝2NO2(g) N2t=0 1mol 1molt=∞时n1－x2x1mol n总=2＋x分压(1－x) pθ/( 2＋x) 2x pθ/( 2＋x)K1θ＝[2x/( 2＋x)]2/[(1－x)/( 2＋x)] =4x2/(2－x－x2)可求出x=3. 水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示： lg (p /Pa) ＝－A /T ＋B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa ，求：(1) 常数A ，B 的值以及水的摩尔蒸发焓；(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃；(共8分)解：(1) 给出的关系式实际上为克－克方程的不定积分式。
华南理工大学物理化学2002年852物理化学考研真题
华南理工大学2002年攻读硕士学位研究生入学考试试卷1.在绝热的条件下，将0.4mol某理想气体从200kPa 压缩到1000kPa 时，温度从300K上升到900K，求该过程的W、△H、△S、△U、△G，判断过程的性质并指出判据，已知：该理想气体在300K和200kPa时的摩尔熵为S m＝205J∙K-1∙mol-1，定压摩尔热容为C p，m＝3.5R (12 分)2.298K时，反应N2O4(g)＝2NO2(g)的平衡常数Kϴ＝0.155，标准摩尔焓为57.24kJ∙mol-1(假定温度对反应焓的影响可以忽略不计)。
(共10 分)求(1) 373K 时反应的平衡常数Kϴ。
(2) 298K，总压为pϴ时N2O4的离解度。
(3) 298K，总压为pϴ，离解前N2O4和N2(惰性气体)物质的量为1:1时N2O4的离解度。
3.水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示：lg(p/Pa) ＝－A/T＋B若已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.847kPa，求：(1) 常数A，B 的值以及水的摩尔蒸发焓；(2) 在多大外压下水的沸点可以改变为101℃；(共8 分)4.(NH4)2SO4－H2O 所组成的二组分系统，在-19.1℃时有一个低共熔点，此时冰、(NH4)2SO4和浓度为38.4％(质量分数,下同)的(NH4)2SO4水溶液平衡共存。
在108.9℃时(NH4)2SO4饱和溶液(浓度为51.8％)沸腾。
(1) 试绘出相图示意图。
(2) 分析各组分存在的相平衡。
(3) 含30％的(NH4)2SO4水溶液冷却能否得到纯固体(NH4)2SO4？若不能，如何得到纯固体(NH4)2SO4？(4) 1kg 含51.8％的(NH4)2SO4水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4，计算出最多能得到的(NH4)2SO4的量。
(共12 分)5. 25℃时,电池Zn(s)|ZnCl2(b＝0.555mol∙kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)的电动势E=1.015V，(∂E/∂T)p=－4.02×10-4V∙K－1。
物化下学期试题及答案华南理工考研真题
物化下学期试题及答案华南理⼯考研真题物化下学期⼀、选择题（共20题，每题1分。
需简要说明选择的理由，否则不给分）：1．下列各系统中属于独⽴粒⼦系统的是：A. 绝对零度的晶体B. 理想液体混合物C. 纯⽓体D. 理想⽓体的混合物答案：（）原因：2. 双原⼦分⼦振动的零点能等于：A. kTB. (1/2)kTC. hvD. (1/2)hv答案：（）原因：3. ⼀个体积为V，粒⼦质量为m 的离域⼦系统，其最低平动能级和其相邻能级的间隔是:A. h2/ 8mV2/3B. 3h2/ 8mV2/3C. 5h2/ 8mV2/3D. 8h2/ 8mV2/3答案：（）原因：4. CO2分⼦的转动运动对内能的贡献是A. U r=RT/2B. U r=RTC. U r=3RT/2D. U r=5RT /2答案：（）原因：5. 独⽴⼦系统的分⼦全配分函数,可分解为彼此独⽴的各种运动形式的配分函数的乘积,各配分函数中与压⼒有关的是A. 平动配分函数B. 转动配分函数C. 振动配分函数D. 电⼦配分函数答案：（）原因：6. 已知CO和N2的质量,转动特征温度皆基本相同,若电⼦均处于⾮简并的最低能级且振动对熵的贡献可忽略,则A. S(CO)=S(N2)B. S(CO)C. S(CO)与S(N2)⽆法⽐较D. S(CO)>S(N2)答案：（）原因：7. 有两根半径相同的玻璃⽑细管插⼊⽔中，⽔⾯上升⾼度为h，其中⼀根在 1/3 h 处使其弯曲向下，试问⽔在此⽑细管端的⾏为是A ⽔从⽑细管端滴下；B ⽑细管端⽔⾯呈凸形弯⽉⾯；C ⽑细管端⽔⾯呈凹形弯⽉⾯；D ⽑细管端⽔⾯呈⽔平⾯。
答案：（）原因：8. 讨论固体对⽓体的等温吸附的兰格缪尔(Langmuir)理论其最重要的基本假设为A. ⽓体是处在低压下B. 固体表⾯的不均匀性C. 吸附是单分⼦层的D. 吸附是多分⼦层的答案：（）原因：9. 同时具有亲⽔和亲油基团的分⼦作为表⾯活性剂是因为 A. 在界⾯上产⽣负吸附 B. 能形成胶囊C. 在界⾯上定向排列降低了表⾯能D. 使溶液的表⾯张⼒增⼤答案：（）原因：10. 温度T 时某⼀级反应A--→B,为了使A 的浓度改变1/5, 需时4s, 则反应的半衰期为 A. 12.42s B. 15.53s C. 4.14s D. 6.21s 答案：（）原因：11. 对⾏反应当温度⼀定时由纯A 开始反应,下列说法中哪⼀点是不对的? A.起始时A 的消耗速率最快B.反应进⾏的净速率是正逆两向反应速率之差C.k 1/k -1的值是恒定的D.达到平衡时正逆两向的速率常数相同。
华南理工大学2000-2003考研《化工原理》真题
华南理工大学2000年攻读硕士学位研究生入学考试题一、填空选择题1.流体在半径为R 的圆形之管中作层流流动，则平均速度发生在距管中心 r= R。
2.在长为L(m)，高为H(m)的降尘室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为，则颗粒能在降尘是分离的必要条件为。
3.空气在内径一定的圆管中稳定流动，当气体质量流量一定，气体温度升高时，Re值将。
4.流量一定，当吸入管径增加，离心泵的安装高度将。
5.有一板框过滤机，以恒压过滤一种悬浮液，滤饼为不可压缩，过滤介质阻力忽略不计。
当其他条件不变时，过滤时间缩短一半，所得的滤液是原来滤液的倍。
6.某水平管式换热器，管间为饱和水蒸气冷凝，若饱和水蒸气与壁温之差增加一倍时，冷凝传热速率将增加为原来的。
A. B. C. D.7.判断下列命题是否正确，正确的是。
A.上升的气速过大会引起漏液`；B.上升的气速过小会引起液泛；C.上升的气速过大会造成过量的液沫夹带；D.上升的气速过大会造成过量的气泡夹带；E.上升气速过大会使板效率降低。
8.在以下几个吸收过程中，那个改为化学吸收将会最显著的提高吸收速率。
A. 水吸收氨；B.水吸收HCl气体；C. 水吸收SO2；D. 水吸收CO29.在精镏操作中，两组分的相对挥发度越大，则表示分离该体系越。
A. 困难；B.完全；C. 容易；D. 不完全10.减压（真空）干燥器主要用于的物料，但它的设备费和能量消耗费都。
二、某常压连续干燥器，已知操作条件如下：干燥气的生产能力为200kg/h（按干燥产品计），空气的状况为：进预热器前的温度为20℃，相对湿度为60%，湿含量为0.01kg水/kg干空气，离开干燥气的温度为40℃，相对湿度为60%，湿含量为0.03 kg水/kg干空气，进干燥器前的温度为90℃，物料的状况：进干燥器前的温度为20℃，干基含水量为0.25kg水/kg干料，出干燥器式的温度为35℃，干基含水量为0.01kg/kg干料。
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2002 年攻读硕士学位研→ CH4＋CO 是不可逆反应，在 518℃及恒容条件下，有数据： 初始压力(纯乙醛) 100 秒后系统总压 0.400kPa 0.500kPa 0.200kPa 0.229kPa
求(1)乙醛分解的反应级数；(2)计算 518℃时的速率常数；(3)实验测得在 538℃时的速率常数是 518℃时的 两倍，计算该反应的活化能。(共 12 分) 解：本题与天津大学《物理化学》第四版教材 11.33 题基本相同。 设甲醛为 A，因为是恒温恒容反应，可用压力代替浓度进行有关计算。 A → CH4 ＋ CO t=0 pA0 0 0 总压 p=pA0 t=t pA pA0－pA pA0－pA 总压 p=2pA0－pA 所以 pA=2pA0－p (1) 可用多种方法求解。比较简单的是积分法。假设为级数 n＝1， 则 k=ln(pA0/pA)/t =ln[pA0/(2pA0－p)]/t 代入数据： k1=ln[0.400/(2×0.400－0.500)]/100s=0.00288s－1 k2=ln[0.200/(2×0.200－0.229)]/100s=0.00157s－1 速率常数相差太多，可否定为一级反应。 假设为二级反应，则 k=(pA－1－pA0－1) t 代入数据得： k1=[(2×0.400-0.500)-1－0.400-1] kPa -1/100s＝0.00833 kPa -1·s－1 k2=[(2×0.200-0.229)-1－0.200-1] kPa -1/100s＝0.00848 kPa -1·s－1 速率常数非常接近，所以可认为是二级反应。 用 n 级反应的压力与时间式代入建立一个方程，用尝试法求 n 亦可。 (2) 速率常熟 k=(k1+k2)/2 =0.00841 kPa-1·s－1。 (3) Ea=RT1T2ln( k’/k)/( T2－T1) ＝(8.315×793.15×813.15×ln2/20)J·mol－1 ＝186 kJ·mol －1 8．有一平行反应
25℃时乙醇水溶液的表面张力与溶液中乙醇的浓度 c(单位 mol ·dm-3)的关系为 /(N·m-1)＝[72－0.5(c/ mol ·dm-3)＋0.2 (c/ mol ·dm-3) 2]×10-3 计算 c＝0.6mol·dm-3 时 ，(1)乙醇在液面的表面过剩； (2)将半径为 10-3m 的玻璃毛细管垂直插入该溶液中(设 乙醇水溶液完全润湿毛细管 )，溶液在毛细管中上升高度是多少？已知该溶液的密度为 986kg·m-3，重力 加速度为 9.8N·kg-1。(共 8 分) 解：(1) = －(c/RT)d/dc = －(c/RT)[0.4(c/ mol ·dm-3)－0.5]×10-3 N·m-1/ (mol ·dm-3) =－[0.6/(8.315×298.2)](0.4×0.6－0.5) ×10-3 mol ·m－2 = 6.29×10－8mol ·m－2 注意单位的处理！ (2) h=2/gr = 2×(72－0.5×0.6+0.2×0.62) ×10-3/(986×9.8×10-3m) =0.0149m 6.
Ws=0.218kg
5．25℃时， 电池 Zn(s) | ZnCl 2 (b＝0.555mol ·kg-1) | AgCl(s) | Ag(s) 的电动势 E＝1.015V，( E/T)p = － 4.02×10-4 V·K－1。已知 E (Zn2+/Zn) ＝-0.7630V, E (AgCl/Ag,Cl -)=0.2220V。 (1) 写出电池反应。 (2) 求上述反应的平衡常数 K。 (3) 求电解质溶液 ZnCl 2 的平均活度系数。 (4) 求上述反应在定浓条件下，在恒压无其他功的反应器中进行或在电池中可逆地进行时吸放的热量 各为多少？(共 12 分) 解：(1) 电极反应： Zn(s) → Zn2+ + 2e— AgCl(s) + e—→ Ag(s) + Cl— 电池反应： Zn(s) + 2AgCl(s) →2 Ag(s) + ZnCl 2(l) (2) K= exp( zFE/RT) = exp[2×96500×(0.2220+0.7630)/8.315/298.2]= 1.983×1033 (3) E E
RT RT b ln ZnCl2 E ln[4 3 ( )3 ] ＝E－(0.05916/2)lg[4 3(b/b)3] 2F 2F b
3
b 3 v v 1/ v 2 1/ 3 1/ 3 aZnCl2 a ，而 b (b b ) [b (2b ) ] 4 b ， b 代入 1.015=(0.2220+0.7630) －(0.05916/2)lg(4× 3×0.5553)
n 总=2＋x
分压
(1－x) p/( 2＋x)
1
2002 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
K1＝[2x/( 2＋x)]2/[(1－x)/( 2＋x)] =4x2/(2－x－x2)
可求出 x=? 3. 水的蒸汽压与温度之间可用如下关系式表示： lg (p/Pa) ＝－A/T＋B 若已知水在 77℃时的饱和蒸汽压为 41.847kPa ，求： (1) 常数 A，B 的值以及水的摩尔蒸发焓； (2) 在多大外压下水的沸点可以改变为 101℃；(共 8 分) 解：(1) 给出的关系式实际上为克－克方程的不定积分式。题目只给出一个温度下的蒸汽压，代入方 程无法求解。所以必须考虑其他条件或常识，即水在 100℃时的饱和蒸汽压为 101.325kPa，代入自然就可 得到 A，B。至于vapHm 可用与 A 的关系计算： vapHm ＝ －2.303×AR 亦可用克－克方程的定积分式计算。 (2) 外压压力即为 101℃时的水的饱和蒸汽压。
(3) 不能。可通过加热蒸发使硫酸铵的浓度增大至超过 38.4%(或 51.8%)即可. (4) 冷却到接近－19.1℃时能得到最多的纯固体。设固体量为 Ws，利用杠杆规则则有，
2
葛华才等编. 《物理化学》(多媒体版). 北京：高等教育出版社，2008 年 8 月
(51.8－38.4)(1kg－Ws)= (100－51.8)Ws
k1
A
B C
k2
在 500K 时，k1、k2 分别为 4.65s-1 和 3.74s-1。求(1) A 转化 90％所需要的时间；(2)求总反应的表观活化能。 已知两平行反应的活化能 E1、E2 分别为 20kJ·mol -1 和 26 kJ·mol -1。(共 10 分) 解：本题需掌握一级平行反应的规律才容易做。若没掌握，需自己推导。 (1) A 的转化率 x 与时间的关系如下： t = －ln(1－x)/(k1+k2) ＝－ln(1－0.90)/(4.65s-1+3.74s-1)= 0.2744s (2) E=(k1 E1+k2 E2)/ (k1+k2)=(4.65×20＋3.74×26) kJ·mol -1/(4.65+3.74) =22.67 kJ·mol -1 9．将稀 KI 和 AgNO3(过量)溶液混合制成溶胶。(1)写出胶团结构示意图；(2) 画出此胶团相对的双电层 电势差示意图；(3)如何确定胶粒是带正电还是带负电？(共 8 分)
4．(NH4)2SO4－H2O 所组成的二组分系统，在－19.1℃时有一个低共熔点，此时冰、(NH4)2SO4(s)和浓 度为 38.4％(质量分数，下同)的(NH4)2SO4 水溶液平衡共存。在 108.9℃时(NH4)2SO4 饱和溶液(浓度为 51.8 ％)沸腾。 (1) 试绘出相图示意图。 (2) 分析各组分存在的相平衡。 (3) 含 30 ％的 (NH4)2SO4 水溶液冷却能否得到纯固体 (NH4)2SO4 ？若不能，如何得 (NH4)2SO4？ (4) 1kg 含 51.8％的(NH4)2SO4 水溶液在何温度下能得到最多的纯固体(NH4)2SO4， 能得到的(NH4)2SO4 的量。(共 12 分) 解：(1) 相图和各相组成如下 计算出最多 到纯固体
t=0 t=∞时 n
n 总=1＋x
分压
(1－x) p/( 1＋x)
2x p/( 1＋x)
K1＝[2x/( 1＋x)]2/[(1－x)/( 1＋x)] =4x2/(1－x2)
可求出 x= (3) t=0 t=∞时 n N2O4(g) 1mol 1－x ＝ 2NO2(g) 2x 2x p/( 2＋x) N2 1mol 1mol
120 100
R
水蒸气 + (NH4 )2SO4 (s) Q
S
t/
80 60 40 20 0 溶液 + (NH 4)2 SO4(s)
P
冰 + 溶液
-20 M 0 H2 O
L
10 20 30 40 50
冰 + (NH 4)2 SO4(s) 60 70 80 90
N
100 (NH4)2SO 4
%(质量)
4
葛华才等编. 《物理化学》(多媒体版). 北京：高等教育出版社，2008 年 8 月
解：(1) AgNO3 为稳定剂，胶团结果如下 [(AgI)m nAg＋·(n－x)NO3－ ]x+ ·xNO3－ (2) 双电层电势差示意图见右。 (3) 胶粒带正电。主要由胶核吸附的离子决定。 10．在物理化学实验中为了测定反应：I－+ I2 = I3－ 的 平衡常数，一种方法是在水溶液系统中加入 CCl4 溶剂。请 试述在两系统中如何确定上述反应中各物质的平衡浓度， 从而计算反应的平衡常数？(共 8 分) 解：见实验教材。
求
(1) 373K 时反应的平衡常数 K 。 (2) 298K，总压为 p时 N2O4 的离解度。 (3) 298K，总压为 p，离解前 N2O4 和 N2(惰性气体)物质的量为 1：1 时 N2O4 的离解度。
解：本题主要利用等压方程求不同温度下的平衡常数，以及与组成关系。 (1) 等压方程：ln( K2 / K1)= (T2－T1)rHm/R(T2T1) (2) N2O4(g) 1mol 1－x ＝ 2NO2(g) 0 mol 2x