2022新物理化学答案(2006统计和平衡)

物理化学答案(2006级统计和平衡)2008.7.24一、选择题(共20题40分)1.每题2分、选择题(共20题40分)［答］ (A)［答］BNgexp(—£/kT)

1=e,1 1 Ngexp(—£/kT)

0 e,0 0g=3xexp(—A£/kT)=0.184.［答］ (C).答：(B)(1分)(1分)由AG<0求得rm［答］(A)［答］ (D)［答］ (C)因为Ky=1.27>1Kf=KeXKy所以反应向左进行到新平衡点［答］ (C)［答］ (B)［答］ (A)Kep=［p(N&We］［p(COJpe］=(2p/3p㊀)2(p/3p㊀)=4(p/p㊀)3/27［答］ (A)Kp=Kxpav=a(3-2a)2/［4(1-a)3p2］,定温下Kp为常数，故a与p有关。［答］ (B)［答］(D)［答］(B)［答］(D)Fr=Gr=-NkTlnqrUV=HV=NkTX［x/(ex-1)］%,v=Cp，广NkX［%2ex/(ex-1)2］ x=©v/TCp,t=(5/2)Nk CV,t=(3/2)Nk所以。产Cv：,t[答](A)从6个可别粒子中拿出3个来编为一组，放在N0能级，再从(6-3)个可别粒子中拿出2个来编为一组，放在N1能级上，最后从(6-3-2)个可别粒子中拿出1,放在N2能级上。此种分布的微态数为：C3C2C1={6!/[3!(6-3)!]}X{3!/[2!(3-2)!]}X{1!/[1!(1-1)!]}=6!/(3!2!1!)631［答］(C)0=hcv/k=308.5Kv［答］(A) ArGm/J.mol-i=980-1.456X373>0［答］ (1) (B)向生成N2O4的方向进行(A)向生成NO2的方向进行［答］(A)Srm=R［lnT/O0r+1］学(CO)=1；U(N2)=2 则Sm(CO)>Sm(N2)二、计算题（共3题35分）10分［答］⑴NJ(A)=N0exp(-g.(A)/kBT)NA='N(A)=N0Eexp［-S.(A)/kBT］=N0qA

..Nj(B)=N0exp{-［S.(B)+A80］/kBT}NB=工N.(B)=N0exp(-A80/kBT)Eexp［-8(B)/kT］

...=N0exp(-A80/kBT)qBK=NB/NA=exp(-A80/kBT)(qB/qA)(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)10分［答］ Sm=-(Gm-Hm)/298.15K=154.1J-Kimol-1Se(500K)=Se(298.15K)+JT2C/TXdT (5分)mmTp(T1=298.15K，T2=500K)单原子理想气体Cp=5R/2S°(500K)=154.1J-Kimol-1+JT(5X8.314/2T)dTmT=164.8J.Kimol-1 (5分)(T1=298.15K,T2=500K)15分［答］(1)K：=exp(-ArG：/RT)=3.3X10-3ln［K：(1000K)/K：(700K)］=(124400/8.314)［(1000-700)/(1000X700)］求得K；(1000K)=2.013C6H5cH2cH3(g) 平衡/mol 1-aC6H5CH=CH2(g)+H2(g)+H2O(g)a a 9ZnB=(10+a)mol(1分)(2分)BK：=Kn[(P/p㊀)/£nB]Ay=[a2/(1-a)][1/(10+a)]=2.013解得a=0.9584 (3分)pArH=(146.9-29.79)kJ^mol-i=117.11kJ-mol-iArG㊀=(213.8-130.58)kJ-mol-i=83.22kJ-mol-i由于arG：<0,表明在常温标准状态下反应不能进行,只有升高温度，增大TArS：值,使得八16m<0时反应才可以进行。本反应为吸热反应，升高温度，KP增大，反应向右移动，有利于苯乙烯生成，本反应Ay>0,低压有利于苯乙烯生成，充入惰性气体，相当于降低体系总压,采用上述措施利于提高乙苯转化率。 (4分)加入少量阻聚剂,采用减压蒸馏,以降低蒸馏温度,防止聚合。 (2分)(4)氧化脱氢ArG，=-145.4kJ-mol-1<0,表明在常温下反应能进行，且平衡常数很大(K：=3.04义1025),乙苯几乎完全转化。 (3分)优点:反应温度低,转化率高,节约能源。三、问答题(共2题25分)15分[答]*7+S㊀+S㊀+S㊀ (2分)mtrve3， 5r …… ，S㊀=R[MnM+—lnT]-9.886=151.16J•K-1•mol-1 (3分)t2 2U_T _S。=Rlqq+-=Rln(——)+R=48.34J•K-1•mol-1 (3分)r rT orS㊀=Rlqq+RT(dlnq——T V)at=-Rln[1-exp(-/T)]+Rv/T

exp(- /T)-1v=0.01J•K-1-mol-1(3分)vvvq=g+gexp(-As/kT)=2+2exp(-179.2/T)ee,0 e,1S㊀=Rlqq+RT(3nz)=11.17J•K-1•mol-1 (3分)e e aTS㊀=210.68J•K-1•mol-1 (1分)m25(10分)答：(a)AG9 r——m——

kJ•mol-i（3分）(b)2Fe3++Pb(s)====Pb2++2Fe2+(1分)Pb(S)===Pb(S)+S(s)(1分)(c)Eo=Ee —E。=(—0.48—0.05915igko)V=0.376V (2分)pbs/pb2+ s/s2- 2 sp平衡时E=E则— +0.05915C2 0.05915Eo+ lg—Fe3^=Eo + lgCfe3+/Fe2+ 2C2 pbs/pb2+ 2