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物化物化习题课2答案

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常见问题

1、物理化学习题讨论课（二）化学平衡多组分系统热力学相平衡,一、已知化学反应的等压方程式：,证明等容条件下：,证明：,整理可得,二、碳酸氢铵是我国目前生产使用的主要化肥，其缺点是稳定性差、易分解。试从以下几方面分析NH4HCO3(s) 的热力学稳定性。常温、标准态下的稳定性；标准态下的分解温度；常温不分解的最小封存压力；若封存时有局外气体存在有何影响？体系平衡总压等于标准态压力时的分解温度；已知：常温下反应的标准焓变为167.87kJmol-1；标准熵变为474.0 Jmol-1K-1 。,解：（1）常温、标准态下的稳定性 NH4HCO3(s) = NH3(g)+H2O(g)+CO2(g),0 稳定,S0，T时G ，稳定性。,（2）标准态下的分解温度；,或用等温方程求,（3）298 K下，最小封存压力 pmin = 3pB ？ NH4HCO3(s) = NH3(g)+H2O(g)+CO2(g),反应的 B0，一定温度下，有局外气体存在时益于分解。,（4）298 K下，p总，eq = (3pB )eq= p时的T？ NH4HCO3(s) = NH3(g)+H2O(g)+C

2、O2(g) 反应的 B0， p总时J ，G ，稳定性，T分解,三、讨论下列公式中各量的物理含义及应用范围,(4)同,(5)同,四、试证明，二元溶液的溶质在某一浓度区间内服从亨利定律，则在该浓度区间内，溶剂必服从拉乌尔定律。 (提示：二元体系的G-D方程为 xBdB= -xAdA),【证】,【证】,五、A-B溶液中，溶质B的,（1）aB、aB的标准态各是什么？（2）aB、aB之间的关系是怎样的？（3）试求xB0及xB 1时的aB及aB；（4）试求xB0及xB 1时的B及B。,解：（1）aB、aB的标准态？,由：,aB与理想稀溶液中溶剂的标准态相同：T,p下的纯液体B； aB与理想稀溶液中溶质的标准态相同：T,p及xB=1下仍服从亨利定律的假想态B；,（2）aB、aB之间的关系是怎样的？,（3）及（4）试求：xB1及xB0时的aB及aB xB1及xB0时的B及B,xB 1：,xB 0：,六、已知CaCO3(s)在高温下可分解为CaO(s)和CO2(g) 用相律解释: 1、若在一定压力的CO2气体中加入CaCO3固体时，可以保持在一定温度范围内不分解；,解答：需证明给定p(CO2)时，T仍可变 F = C-P+2 F = C-P+2 = 2-2+2 = 2 即确定p(CO2)下，T仍可在一定范围变化，并保持相平衡状态不改变；,解答：需证明恒定p(CO2)不变时，T也恒定 F = C-P+1 F = C-P+1 = 2-3+1 = 0 即恒定p(CO2)下，T也恒定。解法二：F = C-P+2 F = C-P+2 = 2-3+2 =1 即p(CO2)T是一一对应的,2、保持CO2气体的压力恒定时，则实验指出只在一个温度下能使CaCO3与CaO的固体混合物不发生变化。,六、指出下列二元 s-l 相图中的错误,（a）,其它常见二元s-l相图的分析,其它常见二元s-l相图的分析,其它常见二元s-l相图的分析,其它常见二元s-l相图的分析,其它常见二元s-l相图的分析,

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