2010高溫物理化學冶金091、092、093 期中答案

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1、《高溫物理化學》期中試題參考答案及評分標準（中文試卷）適用專業(yè)年級：冶金091，092，093考試時間:120分鐘命題人：劉建華一、是非題（每題1分，共10分）1.√2.Χ3.√4.Χ5.√6.Χ7.Χ8.Χ9.Χ10.Χ二、填空題（每空1分，共20分）1、DU＝0,；DH＝0；DS>0。2、最大；最小3、DU（Ⅰ）＝DU（Ⅱ），DS(Ⅰ)>DS(Ⅱ)。4、238.8J×K-1×mol-15、1/4(p/p）26、三、單選題（每題2分，共30分）1、B2、C3、D4、A5、D6、B7、A8、C9、B10、A四、計算題1、求298.15K、p下的(H２O，l)。已知37

2、3.15K、p下，水的蒸發(fā)熱為(H２O，１）＝40.71kJ·mol－１，在此溫度范圍內水和水蒸氣的平均恒壓熱容分別為75.31J·mol－１·Ｋ－１及33.18J·mol－１·Ｋ－１。（8分）解：H2O(l)298.15K,PH2O(g)298.15K,PH2O(g)373.15K,PH2O(l)373.15K,PΔH(T2)T2ΔH3恒壓可逆降溫ΔH1ΔH2(T1)恒壓可逆升溫ΔH(T2)=ΔH1+ΔH2(T1)+ΔH3=Cp,m[H2O(l)]ΔT+40710+Cp,m[H2O(g)]ΔT=75.31×(373.15-298.15)+40710+33.18×(

3、298.15-373.15)=43869.75J=43.869kJ或用ΔH(T2)=ΔH(T1)+=40710+=43869J2、已知苯的熔點為278.15K、（C６H６，278.15Ｋ）＝9916J·mol－１，液態(tài)苯和固態(tài)苯的分別為126.78J·mol－１·Ｋ－１和122.59J·mol－１·Ｋ－１。試計算268.15K時，1mol過冷液態(tài)苯凝固成268.15K固態(tài)苯的體，并判斷過程能否進行。（14分）（答案：△S=-35.52J·K-1，能自動進行）解：此凝固過程為不可逆過程，故應作如下設計：苯(l)268.15KP苯(s)268.15KP苯(s)278.1

4、5K苯(l)278.15K123恒壓可逆升溫恒壓可逆降溫恒壓恒溫可逆相變體=1+2+3==-35.50J·K-1體=-Q體/T外=-[126.78(278.15-268.15)-9916+122.59(268.15-278.15)]/268.15=36.82J·K-1總=體+外=-35.50+36.82=1.323J·K-1∵總>0，故此反應能自動進行。第頁共頁3、試計算1000K時下列反應的平衡常數：FeO(ｓ）＋CO(ｇ）====Fe(ｓ）＋CO２(ｇ）已知）FeO(ｓ）＋H２(ｇ）====Fe(ｓ）＋H２O(ｇ）＝(13180－7.74Ｔ)J·mol－１CO２

5、(ｇ)＋H２(ｇ)====CO(ｇ)＋H２O(ｇ)＝(35982－32.63Ｔ）J·mol－１(2)如果薄鋼板在1000K下于含有10%CO、2%CO２和88%N２(均為體積分數)的氣氛中退火，會不會生成FeO?（18分）（答案：①0.78，②不會生成FeO）解：(1)已知FeO(ｓ)＋H２(ｇ)====Fe(ｓ)＋H２O(ｇ)……………………(1)=13180-7.74×1000=5440JCO２(ｇ)＋H２(ｇ)====CO(ｇ)＋H２O(ｇ)………………………..(2)=35982－32.63×1000=3350J(1)-(2)得(3)：FeO(ｓ)＋CO２

6、(ｇ)====Fe(ｓ)＋CO(ｇ)……………………………(3)∴=－=5440-3352=2088JlnK3=-/RT=-2088/(8.314×1000)=-0.2511K3=0.778(2)=+RTln[(/P)/(/P)]=+RTln(/)=2088+8.314×1000ln(0.02/0.1)=-11293J·mol-1<0∴鋼板在所給氣氛下退火不會生成FeO。第頁共頁