南京大学物理化学考研冲刺资料与真题解析.docVIP

励学南大考研网  HYPERLINK / / 2014南京大学物理化学考研冲刺资料与真题解析 相平衡 引言 相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。 研究多相系统的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的意义，例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。 研究多相系统的状态如何随温度、压力和组成等强度性质变化而变化，并用图形来表示，这种图形称为。 相律：研究多相平衡系统中，相数、独立组分数与描述该平衡系统的变数之间的关系。它只能作定性的描述，而不能给出具体的数目。 系统内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。系统中相的总数称为相数，用F表示。 气体：不论有多少种气体混合，只有一个气相。 液体：按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。 固体：一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液除外，它是单相）。 确定平衡系统的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度，用字母f表示。这些强度变量通常是压力、温度和浓度等。 如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由度，用表示。 例如：指定了压力： 指定了压力和温度： 二、多相系统平衡的一般条件 对具有F 个相系统的热力学平衡，实际上包含四个平衡：热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡。 （1）热平衡条件 设系统有a,b 两个相构成，在系统的组成、总体积和热力学能均不变的条件下，若有微量热自a相流入b相，系统总熵变化为： 当系统达平衡时 当系统达平衡时，两相的温度相等。这就是热平衡的条件。 （2）压力平衡条件 设系统的总体积为V，在系统的温度、体积及组成均不变的条件下，设a相膨胀了dVα，b相收缩了dVβ当系统达平衡时 系统达平衡时，两相的压力相等。这就是压力平衡的条件。 （3）相平衡条件 设多组分系统中只有a 和b 两相，并处于平衡状态。在定温、定压下， 有dnB的物质B从a 相转移到了b 相 根据偏摩尔量加和公式： 因为： 平衡时：dG=0， 系统达平衡时，两相的化学势相等，这就是相平衡的条件。 二、计算题 1.（本题15分）Please get Q,W,△Um，△Hm，△Sm,△Am and△Gm for the following reaction at 600K and standard pressure:CaSO4·2H2O（s）→CaSO4（s）＋2H2O（g） Some thermodynamic data at 298K and standard pressure are listed in the table. kJ·mol－1J·K·mol－1Cp·m/ J·K·mol－1CaSO4·2H2O（s）－2012.12193.97186.20CaSO4（s）－1432.68106.7099.60H2O（g）－241.82188.8333.582.（本题10分）已知25°C时，AgBr（s）的溶度积Ksp=6.3×10－13，同温下用来配制AgBr饱和水溶液的纯水电导率为5.497×10－6S·m－1，试求该AgBr饱和水溶液的电导率。 已知25°C时： 3.（本题10分）某有机化合物A,在酸的催化下发生水解反应,在323 K,pH=5的溶液中进行,其半衰期为69.3 min,在pH=4的溶液中进行时,其半衰期为6.93min,且知在两个pH值的各自条件下,t1/2均与A的初始浓度无关,设反应的速率方程为,试计算：（1） a,b的值；（2）在323K时反应速率常数k；（3）在323K时,在pH=3的水溶液中,A水解80%需多少时间? 4.（本题11分）已知27℃和100℃时水的饱和蒸气压分别为3.529kPa、101.325kPa；密度分别为0.997 103kg·m-3及0.958 103kg·m-3；表面张力分别为7.18 10-2N·m-1及5.89 10-2N·m-1；水在100℃、101.325kPa下的摩尔气化热△vap H m为40.656kJ·mol-1。（1）若27℃时水在半径r=5 10-4m的某毛细管中上升高度是2.8 10-2m，求接触角为多少？（2）当毛细管半径r=2 10-9m时，求27℃下水蒸气能在该毛细管内凝聚所具有的最低蒸气压是多少？（3）以r=2 10-6m的毛细管作水的助沸物质，在外压为101.325kPa时，使水沸腾将过热多少度（设在沸点附近，水和毛细管的接触角与27℃时近似相等）？欲提高助沸效果，毛细管半径应加大还是减少？ 考试科目名称及代码：物理化学（含结构化学） 666 适用专业：无机化学、分析化学