材料化学试卷A卷及答案-1

38.（10分） 反应MCO3(s)== MO(s) + CO2(g) (M为某金属)有关数据如下：

物 质 ?fH(B,298 K) / kJ·mol-1 S(B,298 K) / J· K-1· mol-1 Cp,m(B,T) / J·K-1·mol-1 MCO3(s) －500 167.4 108.6 MO(s) CO2(g) －29.00 121.4 68.40 －393.5 213.0 40.20 =100 kPa) Cp,m(B,T)可近似取Cp,m (B,298 K)的值, (p (1) 求该反应?rG(T)与T的关系；

(2) 该系统温度为 127 ℃，总压力为 101325 Pa，CO2的摩尔分数为y(CO2)=0.01，系统中

MCO3(s) 能否分解为MO(s) 和CO2(g)；

(3) 为防止MCO3(s)在上述系统中分解，则系统温度应低于多少?

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39.（15分） 将1 mol某单原子理想气体，从p1 = 500 kPa，T1 = 400 K，V1 = 6?6512 ? 10-3 m3的始态，先绝热可逆膨胀到p2 = 300 kPa，然后再绝热，反抗恒定的外压p(环)压缩到V3 = V1，p3 = p(环)的终态。求题给过程的?U，?H，?S，Q，W及p(环)各为若干？

39.（15分） 解：

?p1????p2?1??C?T???2?,??p,mCV,m?T1?R/Cp,m?7R7?2? 5R52或 T2?T1(p2/p1)

?400K(3/5)0.4?326.08K （2分） 因 W2 = ?U2

?nCV,m(T3?T2)?p3(V3?V2)?p3(V3?nRT2/p2)

即

V3?T2)?p3(V3?nRT2/p2) nR又因V3=V1，所以

V?nCV,m(1?T2)?p3(V1?nRT2/p2)

nR?nCV,m( 故 p3?psur?nCV,mT22.V51?nRT2p/2 a （2分） ?...?535.7 k P T3 = p3VB / nR = 428?56 K （1分）

?S = nCV?mln ( T3 / T1 )

= [1?5 ? 8?314 ? ln ( 428?56 / 400 ) ] J·K-1

=0?8601 J·K-1 （2分） ?H = nCp.,m?T = 1×2.5R×(T3-T1) =….= 593.6 J （2分） ?U = nCv,.m?T= 1×1.5R×(T3-T1) =….= 356.2 J （2分） ?U = Q + W （2分） Q = 0, W = ?U = 356.2 J （2分）

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