热力学真题.doc

(2000年)今年是勒沙特列（Le Chatelier1850-1936）诞生150周年。请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。（6分） （2002年）Xe和F2反应，可得三种氟化物，视反应条件而定。下图表述的是将0.125mol/L Xe和1.225mol/L F2为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。 1．应在什么温度下制备XeF2和XeF4？2．Xe和F2生成XeF6和XeF4，哪个反应放热更多？生成　　　　　　 的反应放热更多。理由：3．为有效地制备XeF2，应在什么反应条件下为好？简述理由。 （2003年）杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1，3－丙二醇。 1．在上述发酵过程中，葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯，随后转化为目标产物。该反应对于葡萄糖的原子利用率为　　　　　　 ％。原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100％。 2．生产1，3－丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的：石油→乙烯→环氧乙烷→3－羟基丙醛－1，3－丙二醇。获得3－羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴催化剂或铑催化剂，温度 80℃，压力107Pa；后一反应用镍催化剂，温度80～ 120℃，压力1.6×107Pa。对比之下，新工艺至少具有以下3种绿色化学特征： （2004年）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa如下表所示： 气体 吸入气体 呼出气体 　 79274 75848 　 21328 15463 　 40 3732 　 667 6265 1． 请将各种气体的分子式填入上表。 2． 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。 （2006年）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1 Na2S2O3标准溶液测得c(I2)＝4.85×10-3 mol·L-1。量取50.0mL KI-I2溶液和50.0mL CCl4置于分液漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3mol·L-1。已知实验温度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85 : 1。求水溶液中I2＋I－＝I－3的平衡常数。 （2006年）有人设计了如下甲醇(methanol)合成工艺：其中，①为甲烷气源，压强250.0kPa，温度25oC，流速 55.0 m3﹒s-1。②为水蒸气源，压强200.0kPa,温度150oC，流速 150.0 m3﹒s-1。合成气和剩余反应物的混合物经管路③进入25oC的冷凝器(condenser)，冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反应物的混合物经⑥进入25oC的冷凝器，甲醇冷凝后经管路⑦流出，其密度为 0.791g﹒mL-1。12-1.分别写出在步骤A和步骤B中所发生的化学反应的方程式。12-2.假定：所有气体皆为理想气体，在步骤A和B中完全转化，气液在冷凝器中完全分离，计算经步骤A和步骤B后，在一秒钟内剩余物的量。12-3.实际上，在步骤B中CO的转化率只有三分之二。计算在管路⑥中CO、H2和CH3OH的分压（总压强为10.0 MPa）。12-4.当甲醇反应器足够大，反应达到平衡，管路⑥中的各气体的分压服从方程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　式中p0=0.100 MPa,计算平衡常数Kp。 （2007年）在给定实验条件下，一元弱酸HA在苯（B）和水（W）的分配系数KD=[HA]B/[HA]W=1.00。已知水相和苯相中HA的分析浓度分别为3.05×10-3和3.96×10-3 mol·L-1。在水中，HA按HA⇌H++A-解离，Ka=1.00×10-4；在苯中，HA发生二聚：2HA⇌（HA）2。 （1）计算水相中各物种的浓度及pH。　　　 （2）计算化合物HA在苯相中的二聚平衡常数。 （3）已知HA中有苯环，1.00gHA含3.85×1021个分子，给出HA的化学名称。 （4）解释HA在苯中发生二聚的原因，画出二聚体的结构。 （2008年）CaSO4 • 2H2O微溶于水，但在HNO3 ( 1mol L-1)、HClO4 ( 1mol L-1)中可溶。写出能够解释CaSO4在酸中溶解的反应方程式。 .（2008年）取质量相等的2份PbSO4 (难溶物)粉末，分别加入HNO3 ( 3 mol L-1)和HClO4 ( 3 mol L-1)，充分混合，PbSO4在HNO3 能全溶，而在HClO4中不能全溶。简要解释PbSO4在HNO3中溶解的原因。 （2008年）(CN)2被称为拟卤素，它的阴离子CN-作为配体形成