计算冶金物理化学习题.doc

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1、习题11.计算浓度为1.0×10-6M的醋酸溶液的平衡pH,醋酸的电离常数:Ka=1.8×10-5.(HAC=H++AC-)2.在同一张图上,画出一个多元体系平衡pH图,该平衡pH是各物种总浓度对数的函数.（列出物质）3.考察Na2CO3-H2O体系,计算所有物种的平衡浓度,平衡浓度是Na2CO3总浓度的函数.参考:F.S.Nakayama,HydrolysisofsodiumCarbonate,J.Chem.Educ.,47,67,(1970)4.修改程序1-6,使之能用于求解酸,碱混合体系的

2、平衡问题,例如一个溶液中HCl的浓度是aM,NH3的浓度是bM,三乙醇胺的浓度是cM.参考:M.J.D.Brand,AgeneralmethodforthesolutionofpolynomialequationsinH+ionconcentration,J.Chem.Educ.53,771(1976)5.讨论溶液平衡MX(s)=Mz++Xz-Ksp=aMz+.aXz-试证明25℃时,在C摩尔1:1电解质溶液中,盐MX的溶解度是方程:F(S)=2logS-1.018Z2Z2S+C-logKsp的

3、一个根,假定满足Debye-Huckel极限定理,选择一系列难溶盐,画出溶解度-离子强度图.（X）6.编写一个程序,求解在含有HCl的溶液中,CuCl溶解度的最小值.(CuCl=Cu+ClK=[Cu+]*[Cl]=1.628*10-7[Cl]T=[Cl]cu+[Cl]hS=[Cu+]*(37.5+64)/10[Cl-]T=0.1+[Cl-]=0.1+[Cu+][Cu+](0.1+[Cu+])=1.628E-7X(0.1+x)=1.628e-7F(x)=x2+0.1x-1.628e-7牛顿法

4、7.编写一个程序,用自由能极小值方法求解平衡问题.参考:S.Davidson,Iterativemethodofsolvingequilibriumproblembyfree-energyminimization.J.Chem.Educ.50,299(1973)8.化学反应的平衡浓度一氧化碳与氢按以下反应生成甲醇CO+2H2=CH3OH现有1molCO与2molH2的混合物,在t=590℃,P=3.04×107Pa下进行反应并达到平衡,(Kf=1.393×10-15（正反应速率常数）,Kr=0.

5、43（逆反应）),求CH3OH在平衡气相中的摩尔分数.C1=Kf*Pco*P2H2正反应速率C2=Kr*PCH3OH逆反应速率K=PCH3OH/(Pco*P2H2)=Kf/KrPV=nRT9.配合平衡计算将0.1mol/LCu(NH3)42+溶于0.1mol/L氨水中,试问所得溶液中Cu2+的离子浓度为多少,设Cu(NH3)42+的不稳定常数（电离常数）为4.6×10-14.例题4K=[Cu][NH]/[CuNH]10.求1mol/L[Ni(NH3)6](NO3)2溶液中Ni2+的浓度,已知配合

6、反应Ni(NH3)2+6=Ni2++6NH3的不稳定常数为Kd=5.7×10-9.Kd=[Ni][NH]6/[Ni(NH)]NH=1-Ni(NH)=NiNi+Ni(NH)=1F(Ni)=6^6*[Ni]^7+Kd*[Ni]-kdF’(x)=7*6*x^6+kd11.求0.2mol/LHF溶液的pH值.已知HF的离解常数K=7.2×10-4.例题5H+包括水中的1.推导浓度为C的一元弱酸水溶液中氢离子浓度的表达式.(①考虑水的离解,②不考虑水的离解)并分别计算苯酚(K=1.004×10-10)和硝

7、基苯(K=7.096×10-8)两种酸在浓度为1mol/L和1×10-4mol/L时的pH.阴阳离子都给出则考虑电中性2.已知氨分解反应式为:NH3=0.5N2+1.5H2在450℃时平衡常数Kp=0.1132×108(Pa),计算总压为3.039×107Pa时,氨最多能分解的百分数.习题二1．已知反应2NO3=NO+O2的平衡常数K与标准焓变ΔH及温度T(K)之间的关系如下：lnK=-ΔH/RT+C实验测定t=97℃时K=0.508×10-6，t=27℃时，K=9.79×10-11，计算t=5

8、0℃时的平衡常数。例题12．已知CH3Cl,C2H5Cl,HCN及NH3的混合物元素分析结果为（wt%）CHCl18.71%11.38%35.68%计算混合物中各物质的质量百分数。例题2Cx1Hx2Nx3Clx4(1/51.45)*x1+(2/64.45)*x2+(1/27)*x3+(0/17)*x4=0.1871/12(3/51.45)*x1+(5/64.45)*x2+(1/27)*x3+(3/17)*x4=0.1138/1(0/51.45)*x1+(0/64.45)*x2+(1/27)*x3