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分)
得分1写出应用S、A、G三个状态函数作为过程方向的判据及其应用条件?答:(1)绝热条件下,ΔS≥0
==不可逆可逆不可逆可逆
(1分)
或SisoSsysSamb0
(2)ΔG≤0
==
自发平衡自发平衡
(恒温,恒压,非体积功为0)
(2分)
(3)ΔA≤0
(恒温,恒容,非体积功为0)
(2分)
说明:用微分式表示也正确。2在恒温、恒压、非体积功为零的条件下,某反应的△rGm0,则反应物全部变成产物,反应将进行到底,这种说法对吗?简述其理由。(5分)答:这种说法不正确。(2分)△rGm0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后,△rGm会发生改变,当△rGm=0时,反应达到平衡,一般情况下反应物不能全部都变成产物。(3分)
五、计算题(共36分)
得分1.甲醇在33765K的饱和蒸气压p101325kPa,在此温度压力下,甲醇的摩尔蒸发焓△vapHm3532kJmol1。求在33765K、101325kPa下,2mol气态甲醇全部凝结成液态甲醇时的Q、W、△U、△H、△S、△A和△G。(12分)解:甲醇在33765K的饱和蒸气压p101325kPa,在此温度压力下,气态甲醇凝结成液态甲醇为可逆相变。
2mol,摩尔凝结焓为△Hm△vapHm3532kJmol1。
第四页
f△H
△Hm23532kJ7064kJ可逆相变热为恒压热即Q△H23532kJ7064kJ
2分1分
WPVlVg≈PVgP
RTp
RT2831533765J5618kJ2分△UQW70645618kJ6502kJ可逆相变△S△HT706433765kJK102091kJK1△A△UT△S△U△H6502kJ7064kJ562KJ可逆相变由吉布斯判据△G02分2分1分2分
2.已知下列电池PtH2100kPaHBr(α±=1)AgBr(s)Ag(s)在25oC时的电动势E=00713V,
E41电动势的温度系数=-50×10VK。Tp
求(1)写出电极反应和电池反应。(2分)
(12分)
(2)计算该电池反应在25oC时的rHm、rSm、rGm00815V,求溶液中HBr的活度HBr。(4分)解:(1)电极反应:阳极:阴极:电池反应:12H2g100kPaHeAgBreAgsBr
(6分)
(3)若上述电池的HBr溶液的浓度B=20molkg-1,在25oC测得电池的电动势E=
1分)1分)
12H2g100kPaAgBrAgsHBr(α±=1)
(2)转移电荷数z1△rGmzFE1×96500Cmol1×100713V6880Jmol1△rSmzFэEэTp1×96500Cmol1×50×104VK14825JK1mol1(2分)△rHm△rGmT△rSm6880Jmol129815K×4825JK1mol12r
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