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(1) 此溶液的沸点升高值。 (2) 此溶液在25 ℃ 时的渗透压P。
(3) 纯水和此溶液25 ℃时的饱和蒸气压。已知纯水100 ℃ 的饱和蒸气压为101325Pa。(10分)
解:(1) bB=(2.22g/111.0 g·mol-1)/1kg=0.02mol·kg-1
DTb=KbbB=0.52K·mol-1·kg×0.02mol·kg-1 =0.01K
(2) cB≈bB r ≈0.02mol·kg-1×1 kg·dm-3=0.02mol·dm-3
P= cB RT=0.02×1000 mol·m-3×8.315J·K-1·mol-1×298.15K=49.58kPa
(3) 已知T=373.15K时水饱和蒸气压p=101325Pa,利用克-克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’:
ln(p’/p)= -[DvapHmq(H2O)/R](1/T’-1/T)
ln(p’/101325Pa)=-(40670 J·mol-1/8.315J·K-1·mol-1)×(1/298.15K-1/373.15K)
p’=3747Pa
xA= nA/(nA nB)=(1000/18)mol/[(1000/18) (2.22/111)]mol =0.9996
此溶液的饱和蒸气压=pA= p’xA= 3747Pa×0.9996=3745Pa
.(10分)20 ℃下,将不挥发性溶质 A 溶于水中,形成 x= 0.05的水溶液 (可看作理想混合物).已测得此溶液的蒸气压为 2.23 kPa:
(1)计算 20 ℃下水的蒸气压;
(2)估算 101.3 kPa下,该溶液的沸点;
(3)估算 20~100℃之间,水的摩尔气化焓.
已知水的沸点升高常数 K= 0.52 K.mol.kg.
解: (1) p(H2O) = p*(H2O)x(H2O) = p*(H2O)( 1-x)
p*(H2O) = p(H2O)/( 1-x) = 2.23/(1-0.05) = 2.35 kPa
(2) b= 0.05×1000/(0.95×18) = 2.92 mol.kg
△Tb= Kb·b= 0.52×2.92 = 1.52 K
Tb= T*b △Tb = 373.2 1.52 = 374.72 K
(3)△vapHm = [RTT/( T-T)]ln( p/p)
= [8.314×293×373/(373-293)]ln(101.3/2.35)
= 42747 J.mol≈ 42.75 kJ.mol
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!第四章 化学平衡;选择题.下面的叙述中违背平衡移动原理的是
(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动
(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动
答案:C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动
.要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是
(A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变
答案:D。因ΔH=ΔU+Δ(pV)
.在等温等压下,当反应的DrGm$ = 5kJ·mol-1时,该反应能否进行?
(A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行
答案:C。应该用DrGm 判断而不是DrGm$ 。
.已知反应 2NH3 = N2 3H2,在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条件下,氨的合成反应1/2 N2 3/2 H2 = NH3 的标准平衡常数为:N2 3H2=2NH3 标准平衡常数为4 所以答案为C
(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案:C。
.反应 2C(s) O2(g) ¬® 2CO(g),其DrGm$ /(J·mol-1) = -232600 - 167.7T/K,若温度升高,则:
(A) DrGm$ 变负,反应更完全 (B) Kp$ 变大,反应更完全 (C) Kp$ 变小,反应更不完全 (D)无法判断 答案:C
.对于气相反应,当体系总压力p变化时
(A) 对Kf$ 无影响 (B) 对Kr无影响 (C) 对Kp$ 无影响 (D) 对Kf$ 、Kr、Kp$ 均无影响
答案:A。理想气体的Kp$ 不受压力的影响而真实气体的Kp$ 将随压力而变。
.理想气体反应CO(g) 2H2(g) = CH3OH(g)的DrGm$与温度T 的关系为:
DrGm$ = -21660 52.92T,若要使反应的平衡常数Kp$ >1,则应控制的反应温度:
(A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案:C
.某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值,则该温度时反应的Kp$将是:
(A)Kp$= 0 (B) Kp$ < 0 (C) KpQ > 1 (D) 0 < Kp$ < 1 答案:C。根据
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。
.25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能DfGm$为-237.19kJ·mol-1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为:
(A) -245.76kJ·mol-1 (B) -229.34kJ·mol-1 (C) -245.04kJ·mol-1 (D) -228.60kJ·mol-1
答案:D。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa的水蒸气,此为恒温恒压可逆相变ΔG=0,再改变压力由3.168kPa变为100kPa,此步的