答案:
A.过程
(1)中,系统要对外作功,相变所吸的热较多。
4.在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,室内的平均气温将如何变化?
()
A.升高
B.降低
C.不变
D.不一定
答案:
A.对冰箱作的电功全转化为热了。
5.凡是在孤立系统中进行的变化,其ΔU和ΔH的值一定是:
()
A.ΔU>0,ΔH>0
B.ΔU=0,ΔH=0
C.ΔU<0,ΔH<0
D.ΔU=0,ΔH不确定
大全.
实用文档
答案:
D.热力学能是能量的一种,符合能量守衡定律,在孤立系统中热力学能保持不变。
而焓虽然有能量单位,但它不是能量,不符合能量守衡定律。
例如,在绝热钢瓶里发生一个放热的气相反应,ΔH可能回大于零。
6.某理想气体的γ=Cp/CV=1.40,则该气体为几原子分子?
()
A.单原子分子
B.双原子分子
C.三原子分子
D.四原子分子
答案:
B.1.40=7/5,CV=(5/2)RCp=(7/5)R,这是双原子分子的特征。
7.当以5molH2气与4molCl2气混合,最后生成2molHCl气。
若以下式为基本单元,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)则反应进度ξ应是:
()
A.1mol
B.2mol
C.4mol
D.5mol
答案:
A.反应进度ξ=Δn/ν=2mol/2=1mol
8.欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV,公式Qp=QV+ΔnRT中的Δn为:
()
A.生成物与反应物总物质的量之差
大全.
实用文档
B.生成物与反应物中气相物质的量之差
C.生成物与反应物中凝聚相物质的量之差
D.生成物与反应物的总热容差
答案:
B.ΔnRT一项来源于Δ(pV)一项,若假定气体是理想气体,在温度不变时Δ(pV)就等于ΔnRT
9.下述说法,何者正确?
()
A.水的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓
B.水蒸气的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓
C.水的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓
D.水蒸气的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓
答案:
C.根据标准摩尔燃烧焓的定义,只有(C)是正确的。
因为氧气是助燃剂,没有标准摩尔燃烧焓,氢气的燃烧产物是液体水,而不是水蒸气。
10.298K时,石墨的标准摩尔生成焓ΔfH:
()
A.大于零
B.小于零
C.等于零
D.不能确定
答案:
C.根据标准摩尔生成焓定义,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为零。
碳的稳定单质制定为石墨。
第三章热力学第二定律-例题分析
大全.
实用文档
1.1mol单原子分子理想气体,始态为273K,p,分别经下列可逆变化,其Gibbs自由能的变化值各为多少?
(A)恒温下压力加倍(B)恒压下体积加倍(C)恒容下压力加倍
假定在273K,p下,该气体的摩尔熵为100J·K·mol。
11--$思路:
Gibbs自由能的变化值可以通过ΔH和ΔS的值计算。
如果是等温过程,则
如果是个变温过程,则
(A)解:
(B)恒压下体积加倍,
T=2T,ΔG=ΔH-Δ(TS)
12
为因
大全.
实用文档
以所
=2T倍,T容下压力加(C)恒12
所以
,℃时。
已知-5凝下固的ΔS和ΔG液请2.计算1mol苯的过冷体在-5℃,p$,时℃及p和别为2.25kPa2.64kPa;-5和态固苯和液态苯的饱蒸气压分$。
·mol焓尔熔化为9.860kJ苯的摩1-才,逆过程可个始终态相同的一必逆对思路:
于不可相变,须设计G
ΔS和算能计其Δ℃,-5都温保化该完过可5经系:
解设统步逆程成变,持度为
大全.
实用文档
和,变化值的的△G变化值是五步总的
所以过程,等、压的可逆相变但是,因为
(2)和(4)是等温
G△似认为差不大,可近体体的可压缩性较小,摩尔积相为因液体和固1,以相消与△G可5所以
在。
mol今H=30.77kJ·尔为353K,摩汽化焓是Δ正3.苯的常沸点1-mpva为气(设的苯蒸汽化为同温同压空下353K,,p,将1mol液态苯向真等温$体)。
理想气W的功热量Q和作吸
(1)计算该过程中苯收的S化熵Δ尔Δ自由能G和摩汽Gibbs摩
(2)求苯的尔汽化mapvapmv熵的变(3)求环境。
别并否逆程述别以,判哪使(4)用种据可判上过可与?
判之大全.
实用文档
思路:
真空蒸发,系统对外不做膨胀功,热交换等于热力学能的变化值。
在相变点温度和压力下,进行不可逆相变,由于始终态与可逆相变相同,所以状态函数的变量也与可逆相变相同。
对于系统的不可逆热效应,对于环境可以认为是可逆的。
解:
(1)真空汽化W=0
,时为气,这可温、同压下逆蒸发苯
(2)设液态在同
(3)系统的不可逆热效应,对环境来说可以看作是可逆的
(4)用熵判据来判断过程的可逆性
所以,苯的真空蒸发为不可逆过程。
沿(a为,始态,常气原4.1mol单子理想体400kPa。
计算该力态至压径逆的数)可途,缩终压为过程的S△和。
大全.
实用文档
们,这告诉我:
的途径实际思路是
一样,没有什么特别的地方。
于相当从说这个已知条件可以从
是变化的物体只要理过算出V的值。
对于理想气计2
,公式可以使用途具体变化径如何,都程,不论
)。
解题时应该把容易计算的先(计算若是等温过程,则求出来,然后再由这些结果去计算较难求的变量。
,则,在求的是途径W的难点是在求。
因为沿的这题
时稍有麻烦,要作适积分当的数学变换再积分。
解:
根据理想气体的状态方程式和已知条件
大全.
实用文档
得外边,到可以提积分号因a为,,代入上式,是常数,
可逆温逆,后等先要分两步计算,等压可S△
2为第记成。
因记是现容易出的错误把公式错了,把时△计算S,过逆程,,,可等步是温
大全.
实用文档
第三章热力学第二定律-即时练习
一、单选题:
1.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中系统的熵变及环境的熵变应为:
()
A.>0,=0
B.<0,=0
C.>0,<0
D.<0,>0
答案:
C.理想气体等温膨胀,体积增加,熵增加,但要从环境吸热,故环境熵减少。
2.在绝热条件下,用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变:
()
A.大于零
B.小于零
C.等于零
D.不能确定
答案:
A.封闭系统绝热不可逆过程,熵增加。
3.H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程:
()
A.ΔH=0
B.ΔU=0
大全.
实用文档
C.ΔS=0
D.ΔG=0
答案:
B.因为钢瓶恒容,并与外界无功和热的交换,所以能量守衡,ΔU=0。
4.在273.15K和101325Pa条件下,水凝结为冰,判断系统的下列热力学量中何者一定为零?
()
A.ΔU
B.ΔH
C.ΔS
D.ΔG
答案:
D.等温、等压、不作非膨胀功的可逆相变,Gibbs自由能不变。
5.在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:
()
A.ΔU=0
B.ΔA=0
C.ΔS=0
D.ΔG=0
答案:
C.绝热可逆过程是衡熵过程,QR=0故ΔS=0。
6.单原子分子理想气体的CV,m=(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程系统的熵变ΔSp与等容过程熵变ΔSV之比是:
()
大全.
实用文档
A.1:
1
B.2:
1
C.3:
5
D.5:
3
答案:
D.相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。
7.1×10-3kg水在373K,101325Pa的条件下汽化为同温同压的水蒸气,热力学函数变量为ΔU1,ΔH1和ΔG1;现把1×10-3kg的H2O(温度、压力同上)放在恒373K的真空箱中,控制体积,使系统终态蒸气压也为101325Pa,这时热力学函数变量为ΔU2,ΔH2和ΔG2。
问这两组热力学函数的关系为:
()
A.ΔU1>ΔU2,ΔH1>ΔH2,ΔG1>ΔG2
B.ΔU1<ΔU2,ΔH1<ΔH2,ΔG1<ΔG2
C.ΔU1=ΔU2,ΔH1=ΔH2,ΔG1=ΔG2
D.ΔU1=ΔU2,ΔH1>ΔH2,ΔG1=ΔG2
答案:
C.系统始态与终态都相同,所有热力学状态函数的变量也都相同,与变化途径无关。
8.298K时,1mol理想气体等温可膨胀,压力从1000kPa变到100kPa,系统Gibbs自由能变化为多少?
()
A.0.04kJ
B.-12.4kJ
C.1.24kJ
D.-5.70kJ
大全.
实用文档Vdp积分答案:
D.等于
)(9.对于不做非膨胀功的隔离系统,熵判据为:
0≥A.(dS)UT,
B.(dS)≥0U,p
C.(dS)≥0pU,
D.(dS)≥0
VU,答案:
D.隔离系统的U,V不变
10.某气体的状态方程为pVm=RT+αp,其中α为大于零的常数,该气体经恒温膨胀,其热力学能:
()
A.不变
B.增大
C.减少
D.不能确定
答案:
A.状态方程中无压力校正项,说明该气体膨胀时,不需克服分子间引力,所以恒温膨胀时,热力学能不变。
第四章多组分系统-即时练习
一、单选题:
1.2molA物质和3molB物质在等温、等压下,混合形成理想液态混合物,该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5m3×mol-1,2.15×10-5m3×mol-1,则混合物的总体积大全.
实用文档
为:
()
A.9.67×10-5m3
B.9.85×10-5m3
C.1.003×10-4m3
D.8.95×10-5m3
答案:
C.运用偏摩尔量的集合公式。
2.已知373K时,液体A的饱和蒸气压为133.24kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。
设A和B形成理想液态混合物,当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为:
()
A.1
B.1/2
C.2/3
D.1/3
答案:
C.用Roult定律算出总蒸气压,再把A的蒸气压除以总蒸气压
3.298K,标准压力下,苯和甲苯形成理想液态混合物。
第一份混合物体积为2dm3,苯的摩尔分数为0.25,苯的化学势为μ1,第二份混合物的体积为1dm3,苯的摩尔分数为0.5,化学势为μ2,则:
()
A.μ1>μ2
B.μ1<μ2
C.μ1=μ2
大全.
实用文档
D.不确定
答案:
B.化学势是偏摩尔Gibbs自由能,是强度性质,与混合物的总体积无关,而与混合物的浓度有关。
第一份的浓度低于第二份的浓度,故化学势小。
4.在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为,化学势为,并且已知在大气压力下的凝固点为,当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时,上述三物理量分别为,
和,则()
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
答案:
D.纯液体A的饱和蒸气压和化学势比稀溶液中的大,加入溶质后,稀溶液的凝固点会下降。
5.在298K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解,遵守Henry定律,Henry常数分别为kA和kB,且知kA>kB,则当A和B压力(平衡时的)相同时,在一定量的该溶剂中所溶解的关系为:
()
A.A的量大于B的量
B.A的量小于B的量
C.A的量等于B的量
D.A的量与B的量无法比较
答案:
B.根据Henry定律,当平衡压力相同时,Henry常数大的溶解量反而小。
大全.
实用文档
6.在400K时,液体A的蒸气压为4×104Pa,液体B的蒸气压为6×104Pa,两者组成理想液态混合物,平衡时溶液中A的摩尔分数为0.6,则气相中B的摩尔分数为:
()
A.0.60
B.0.50
C.0.40
D.0.31
答案:
B.用Roult定律算出总蒸气压,再把B的蒸气压除以总蒸气压
7.在50℃时,液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的3倍,A,B两液体形成理想液态混合物。
气液平衡时,在液相中A的摩尔分数为0.5,则在气相中B的摩尔分数为:
()
A.0.15
B.0.25
C.0.5
D.0.65
答案:
B.用Roult定律算出总蒸气压,再把B的蒸气压除以总蒸气压
8.298K,标准压力下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘),第二瓶为1dm3(溶有0.25mol萘),若以μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势,则()
A.μ1=10μ2
B.μ1=2μ2
C.μ1=(1/2)μ2
大全.
实用文档
D.μ1=μ2
答案:
D.化学势是偏摩尔Gibbs自由能,是强度性质,与混合物的总体积无关,而与混合物的浓度有关。
两份的浓度相同,故化学势相等。
9.两只烧杯各有1kg水,向A杯中加入0.01mol蔗糖,向B杯内溶入0.01molNaCl,两只烧杯按同样速度冷却降温,则有:
()
A.A杯先结冰
B.B杯先结冰
C.两杯同时结冰
D.不能预测其结冰的先后次序
答案:
A.稀溶液的依数性只与粒子数有关,而与粒子的性质无关。
B杯内溶入NaCl,NaCl解离,其粒子数几乎是A杯中的两倍,B杯的凝固点下降得多,所以A杯先结冰。
10.在恒温抽空的玻璃罩中,封入两杯液面相同的糖水(A杯)和纯水(B杯)。
经历若干时间后,两杯液面的高度将是:
()
A.A杯高于B杯
B.A杯等于B杯
C.A杯低于B杯
D.视温度而定
答案:
A.纯水的饱和蒸气压大于糖水,纯水不断蒸发,蒸气在含糖水的A杯中不断凝聚,所以A杯液面高于B杯。
第五章相平衡-即时练习
大全.
实用文档
一、单选题:
1.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有:
()
A.C=2,P=2,f=2
B.C=1,P=2,f=1
C.C=2,P=3,f=2
D.C=3,P=2,f=3
答案:
A.反应有三个物种,一个平衡条件,所以组分数为2,有2相共存,根据相律,自由度为2。
2.某系统存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g)和H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡
H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+C(s)2CO(g)
则该系统的独立组分数C为:
()
A.C=3
B.C=2
C.C=1
D.C=4
答案:
A.反应共有5个物种,2个独立的化学平衡,而无浓度限制条件,所以组分数为3。
3.在100kPa的压力下,I2在液态水和CCl4(l)中达到分配平衡(无固态碘存在),则该系大全.
实用文档
统的条件自由度数为:
()
A.f*=1
B.f*=2
C.f*=0
D.f*=3
答案:
B.共有3个物种,一个平衡条件,所以组分数为2。
有2相共存,已指定温度,根据相律,条件自由度为2。
(一个平衡条件能否成立,请再考虑)
4.与水可生成,和三种水合物,则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为:
()
A.3种
B.2种
C.1种
D.不可能有共存的含水盐
答案:
B.系统的组分数为2,已指定温度,根据相律,条件自由度为零时得最多可以共存的相数为3。
现在已指定有水蒸气存在,所以,可能有共存的含水盐只能有2种。
5.某一物质X,在三相点时的温度是20℃,压力是200kPa。
下列哪一种说法是不正确的:
()
A.在20℃以上X能以液体存在
B.在20℃以下X能以固体存在
C.在25℃,100kPa下,液体X是稳定的
D.在20℃时,液体X和固体X具有相同的蒸气压
大全.
实用文档
答案:
C.可以画一张单组分系统相图的草图,(C)所描述的条件只能落在气相区,所以这种说法是不正确的。
6.N2的临界温度是124K,如果想要液化N2,就必须:
()
A.在恒温下增加压力
B.在恒温下降低压力
C.在恒压下升高温度
D.在恒压下降低温度
答案:
D.临界温度是指在这个温度之上,不能用加压的方法使气体液化,所以只有在临界温度时用降低温度的方法使之液化。
7.当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则:
()
A.p必随T之升高而降低
B.p必不随T而变
C.p必随T之升高而变大
D.p随T之升高可变大或减少
答案:
C.因为凝聚相转变为蒸气时总是吸热的,根据Clausius-Clapeyron方程,等式右方为正值,等式左方也必定为正值,所以)p随T之升高而变大。
8.对恒沸混合物的描述,下列各种叙述中哪一种是不正确的?
()
A.与化合物一样,具有确定的组成
B.不具有确定的组成
大全.
实用文档
C.平衡时,气相和液相的组成相同
D.其沸点随外压的改变而改变
答案:
A.恒沸混合物不是化合物,其沸点和组成都会随着外压的改变而改变。
9.在通常情况下,对于二组分物系,能平衡共存的最多相数为:
()
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:
D.当自由度为零时,系统有最多相数。
现在组分数为2,当自由度为零时相数为4。
10.某一固体,在25℃和大气压力下升华,这意味着:
()
A.固体比液体密度大些
B.三相点的压力大于大气压力
C.固体比液体密度小些
D.三相点的压力小于大气压力
答案:
B.画一单组分系统草图,当三相点的压力大于大气压力时,在25℃和大气压力下处于气相区,所以固体会升华。
第六章化学平衡-例题分析
1.工业上制水煤气的反应为:
设反应在673K时已达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。
大全.
实用文档
(1)增加碳的量
(2)提高反应温度
(3)增加系统总压(4)提高HO(g)的分压2(5)增加N(g)的分压2思路:
影响化学平衡的因素很多,但影响的程度不同。
温度可以影响标准平衡常数的值,而压力和惰性气体的存在不影响标准平衡常数的值,而只影响反应前后气体分子数不等的反应的平衡组成,减压和增加惰性气体对气体分子数增加的反应有利。
一般凝聚相不影响平衡。
解:
(1)增加碳的量不影响平衡,碳是固体,复相反应中固体不影响平衡常数值。
,,根据反应vanderHoff2)因为这是一个吸热(
增大,有利于产物的生成。
公式,升高温度可以使
(3)这是一个气体分子数增加的反应,增加系统总压,对正反应不利。
虽然平衡常数不变,但产物的含量会下降。
所以,在工业上制水煤气的反应一般在大气压力下进行。
(4)HO(g)是反应物,增加反应物的含量会使平衡右移,虽2然平衡常数值不变,但生成物的含量会提高。
(5)N(g)没有参与反应,在该反应中是作为惰性气体。
增加N(g)22的压力,在总压不变的情况下就降低了反应系统中各物的分压,相当于起了降压的作用,所以使反应右移。
虽然平衡常数值未变,但产物的含量会提高。
所以制水煤气总是用空气将C(s)燃烧产生高温,N(g)作为惰性气体2混在反应系统中。
大全.
实用文档
为在523K和100kPa条件下2.的分解作用
为密度混合物的衡应达平衡,测得平,试计算:
反
)的解1离度(
数衡常的标准平在该反应条件下
(2)
值化能的变标准摩尔Gibbs自由(3)该反应的
,知,:
已
。
出在列解离方法求。
首先应干的解离度有若思路:
种平衡时的量的关系,得到平衡时总的物质的量。
混合物的总质量应该等
时的质量。
或算出混合物的平均摩尔于起始质量,再根据理想气体的状态方程,就可计算得到解离度。
有了解离度的数值,根据平衡常
和的值到。
关与的系,就可得和数的定义解:
(1)设解离度为a
为物质的量的平衡时总
为因
平程态体想据根理气状方,衡时大全.
实用文档,,
得代入a的表示式,
量为中,平均摩尔质物法a的另一种求是:
在平衡混合
是果一样的。
可的表示式,就以求出a,结代入设)(2
,得常平衡数的表