天津理工大学《材料物理化学》复习题(修改)

7. 在恒温、恒压、非体积功为零的条件下，某反应的△rGm<０，则反应物全部变成产物，反应将进行到底，这种说法对吗？简述其理由。

8．理想液态混合物的定义是什么? 说明理想液态混合物的混合性质。 9. 写出应用S、A、G三个状态函数作为过程方向的判据及其应用条件？

10. A和B固态时完全不互溶，101 325 Pa 时A(s)的熔点为30?C，B(s)的熔点为50?C，A和B在10?C具有最低共熔点，其组成为xB?E=0.4，设A和B的溶解度曲线均为直线。今由2 mol A 和8 mol B 组成系统，根据画出的t-xB图，列表回答系统在5?C，30?C，50?C时的相数、相的聚集态及成分、系统所在相区的自由度数。

温度 相数 t / ?C 5 30 50 相的聚集态及成分 自由度F

11. “在等温，等压条件下，?rGm?0的反应一定不能进行”这种说法对吗，为什么？

12 写出应用S、A、G三个状态函数作为过程方向的判据及其应用条件？ 13. 在一定温度压力下,为什么物理吸附是放热反应?

14. 具有一定转变温度的二组分固态部分互溶系统相图如附图,绘出状态点为a样品的冷却曲线。

t t 0

L a b l+ β S 1 c S 2 d α＋β β l+ α α

15. （9分）具有低共熔点的二组分固态部分互溶系统相图如附图,绘出状态点为a，e样品的冷却曲线。

A M P S 1 a b L c d f e S 2

t/?C

Q w B

N B

五、计算题

*1. 已知液体甲苯（A）和液体苯（B）在 900C时的饱和蒸汽压分别为p*A＝54.22kPa和pB＝136.12kPa。

两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为xB,0＝0.3的甲苯－苯混合物5mol，在900C下成气－液两相平衡，若气相组成为yB=0.4556，求

（1）平衡时液相组成xB及系统的压力p； （2）平衡时气、液两相的物质的量n（g），n（l）。

2．已知下列电池Pt|H2(100kPa)|HBr（α±＝1）|AgBr（s）| Ag（s）在25oC时的电动势E＝0.0713V，

??E?-4-1电动势的温度系数?＝－5.0×10V·K。 ???T?p求（1）写出电极反应和电池反应。

（2）计算该电池反应在25oC 时的?rHm、?rSm、?rGm

（3）若上述电池的HBr溶液的浓度b＝2.0mol·kg－1，在25oC测得电池的电动势E＝0.0815V，求溶液中HBr的活度?HBr。

3． A，B两液体能形成理想液态混合物。已知在温度t时纯A的饱和蒸气压纯B的饱和蒸气压

。

的A，B混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出

，

（1）在温度t下，于气缸中将组成为

第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？

（2）若将A，B两液体混合，并使此混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）

4．甲醇在337.65 K的饱和蒸气压p*=101.325 kPa，在此温度压力下，甲醇的摩尔蒸发焓△vapHm = 35.32 kJ·mol-1。求在337.65 K、101.325 kPa下，2mol气态甲醇全部凝结成液态甲醇时的Q、W、△U、△H、△S、△A和△G 5．始态为

，

（1） 恒温可逆膨胀；

（2） 先恒容冷却至使压力降至100 kPa，再恒压加热至

；

。

，

的某双原子理想气体1 mol，经下列不同途径变化到

的末态。求各步骤及途径的

。

（3） 先绝热可逆膨胀到使压力降至100 kPa，再恒压加热至

6．250C时，电池Ag|AgCl(s)|HCl(b)| Cl2 (g,100kPa) |Pt的电动势E＝1.136V，电动势的温度系

1??E?-4-1数?= -5.95×10V·K。电池反应为Ag?Cl2(g,100kPa)?AgCl(s)。试估算该反应的?2??T?pΔG、ΔS、ΔH及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Qr。

7. 已知373.15K、101.325kPa下水的摩尔蒸发焓△vapHm为40.63 kJ·mol1，水蒸汽与液体水的摩尔体积分

－－－－

别为V（＝3.019×102 m3·mol1，V（＝1.800×105 m3·mol1。计算1mol液体水于373.15K、101.325kPa mg）ml）

下向真空蒸发为同温同压下的水蒸汽的Q、W、△U、△H、△G（设水蒸汽为理想气体，R为8.315J·mol－1－

·K1）。

－

8． 在一个抽空的恒容容器中引入氯和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3 K时的分压分别为47.836 kPa和44.786 kPa。将容器保持在375.3 K，经一定时间后，总压力减少至86.096 kPa，且维持不变。求下列反应的

。

9. 甲烷转化反应CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g)在900K时的标准平衡常数KΘ =1.280， 若取等摩尔的甲烷与水蒸气反应，求900K，101.325kPa下达到平衡时系统的组成。

10．已知下列电池Pt|H2(100kPa)|HBr（α±＝1）|AgBr（s）| Ag（s）在25oC时的电动势E＝

??E?-4-1

0.0713V，电动势的温度系数??＝－5.0×10V·K。

??T?p求（1）写出电极反应和电池反应。

（2）计算该电池反应在25oC 时的?rHm、?rSm、?rGm

（3）若上述电池的HBr溶液的浓度B＝2.0mol·kg－1，在25oC测得电池的电动势E＝0.0815V，求溶液中HBr的活度?HBr。

11． 已知25 OC时

时测得其电阻为

KCl溶液的电导率为

。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为

。一电导池中充以此溶液，在25 OC

的CaCl2溶液，测得电

阻为1050欧姆。计算（1）电导池系数；（2）CaCl2溶液的电导率；（3）CaCl2溶液的摩尔电导率。

12．2 mol单原子理想气体由500 K，405.2 kPa的始态，依次经下列过程： (1)在恒外压202.6 kPa下，绝热膨胀至平衡态， (2)再可逆绝热膨胀至101.3 kPa； (3)最后恒容加热至500 K的终态。试求整个过程的Q，W，ΔU，ΔH及ΔS。

13. 已知下列电池Pt|H2(100kPa)|HBr（α±＝1）|AgBr（s）| Ag（s）在25oC时的电动势E＝0.0713V，

??E?-4-1电动势的温度系数??＝－5.0×10V·K。

??T?p求（1）写出电极反应和电池反应。

（2）计算该电池反应在25oC 时的?rGm、?rSm、?rHm

（3）若上述电池的HBr溶液的浓度b＝2.0mol·kg－1，在25oC测得电池的电动势E＝0.0815V，求溶液中HBr的活度?HBr。

14．甲苯和苯能形成理想液态混合物。已知在900C两纯液体的饱和蒸汽压分别为54.22kPa和136.12kPa。求：

（1） 在900C和101.325kPa下甲苯－苯系统成气－液平衡时两相的组成。

（2） 若由100.0g甲苯和200.0g苯构成的系统，求在上述温度压力下，气相和液相的质量各

为多少？

15. 已知同一温度，两反应方程及标准平衡常数如下：

C（石墨）+ H2O ( g ) = CO( g ) + H2 ( g ) (1) K1Θ C（石墨）+ 2H2O ( g ) = CO2( g ) + 2H2( g ) (2) K2Θ 求下列反应的KΘ。

CO ( g ) + H2O ( g ) = CO2( g ) + H2 ( g )

16. 已知下列电池Pt|H2(100kPa)|HBr（α±＝1）|AgBr（s）| Ag（s）在25oC时的电动势E＝0.0713V，电动势的温度系数???E?-4-1

?＝－5.0×10V·K。 ??T?p求（1）写出电极反应和电池反应。

（2）计算该电池反应在25oC 时的?rHm、?rSm、?rGm

（3）若上述电池的HBr溶液的浓度b＝2.0mol·kg1，在25oC测得电池的电动势E＝0.0815V，求溶液

－

中HBr的活度?HBr。

17. 已知甲苯、苯在90°C下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22 kPa和136.12 kPa，摩尔质量