物理化学计算习题.doc

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1、湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题物理化学计算题例1:在两个中间由活塞连通的烧瓶中，开始时分别盛有的氧气和的氮气，置于25℃的恒温水浴里，然后打开活塞。（1）试计算混合后系统的压力=？（2）计算该过程的。（3）若设等温下可逆地使气体返回到原来状态，计算过程的，设氧气和氮气都可视为理想气体。解：（1）25℃下（2）体积恒定温度恒定则例2：二乙醚的正常沸点为307.6K，若将此二乙醚储存于可耐kPa压力的铝桶内，试估算此种桶装的二乙醚存放时可耐受的最高温度？解：这是Classius-Clapeyron方程的应用，其中二乙醚的汽化热由特鲁德规则估算。54绿色包装与生

2、物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题解得例3:2mol分别经下列两个过程从300K、变到。试分别计算各过程的并以合适的平衡判据判断过程（1）的可逆性，设服从理想气体状态方程，。（1）绝热向真空膨胀。（2）恒温可逆膨胀。解：（1）因绝热向真空膨胀，故（2）因恒温可逆膨胀，故讨论：途径（1）和（2）的=0，又具有相同的终态压力，所以必须具有相同的终态体积，即途径（1）和（2）具有相同的终态，故经过过程（1）的与过程（2）相同。例4：1mol单原子分子理想气体的始态为（1）等温可逆膨胀至，求54绿色包装与生物纳米技术应用湖南省

3、重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题（2）向真空膨胀至，求（3）绝热可逆膨胀至，求末态的T及过程的解：（1）对于理想气体，因等温，故：（2）因理想气体向真空膨胀温度不变，故：又因终态与（1）相同，故：（3）（绝热可逆过程=等熵过程）故：例5：已知某气体的状态方程为其中为常数，求该气体的的逸度的表达式。解：依据气体状态方程推导逸度f和压力p的关系，首先需要选择合适的参考状态。由于当压力趋近于0时，实际气体的行为就趋近于理想气体的行为，所以可选择的状态为参考态，此时以1mol该气体为基础，在一定的温度下，若系统的状态由改变至，吉布斯函数的改变量

4、：54绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题根据状态方程在恒温条件下积分上式可得当，，综合以上关系得因为所以例题6：苯（A）得正常沸点式80℃，甲苯（B）于100℃时饱和蒸气压为74.5kPa，苯，甲苯构成理想液态混合物，今将含苯为0.325（摩尔分数）的苯，甲苯混合气于100℃下加压，求压力多大时，气相摩尔数和液相摩尔数相等？解：系统得温度为100℃，因此，首先要求出100℃条件下苯得饱和蒸气压。现已知苯得正常沸点为80℃，若想利用C-C方程求（100℃），需要知道苯的，为此，根据Trouton规则，对苯故1

5、00℃时苯得蒸气压54绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题解之：例题7：已知700℃时反应的标准平衡常数为，试问：（1）各物质的分压均为时，此反应能否自发进行？（2）若增加反应物的压力，使，该反应能否自发进行？解：已知反应的标准平衡常数和参加反应的各物质的分压比（即），欲判断反应的方向，应用化学反应的恒温方程可以解决此问题。（1）故反应不能自发进行（2）故反应能自发进行。讨论：此题也可以通过直接比较与大小来判断反应的方向，该题使化学反应恒温方程的典型应用，使最基本的题型之一。例题8：在55℃，下，部分解离的平

6、均分子量为61.2，试计算：（1）解离度；（2）反应的；（3）若总压将至10kPa，55℃时的解离度又是多少？解：根据反应方程式，利用达到平衡时的平均分子量的数据计算平衡组成，进而计算出解离度，又因为仅是温度的函数，与系统压力无关，所以可用（2）计算出的值计算压力变化时的解离度。（1）设的物质的量分数为x，的为1－x，54绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题设初始时的物质的量为nmol，则：平衡时：（2）（3）当时，求得讨论：利用平衡状态时的已知数据计算解离度，是化学平衡章节中常见的题型，需要熟练掌握，此题也

7、证明了在一定温度下，增加反应压力，平衡向气体分子数减少的方向移动。例题9：在200～400K，反应的标准平衡常数与温度T的关系为：（1）计算300K时反应的（2）300K时，若反应开始只有放在一定真空容器内，求平衡时HCL（g）的分压；（3）求（2）中反应平衡系统的自由度数。解：（1）若与温度无关，则由题给的的关系式得300K时故54绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室-贺全国主讲湖南工业大学物理化学简明教程复习题系列-计算题由公式得（2）解得：说明：该题涉及得主要问题有①围绕，利用公式和以及计算热力学函数G,H,S的改