物化复习题及部分答案.docx

物化复习题及部分答案.docx

《物化复习题及部分答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物化复习题及部分答案.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

物化复习题及部分答案

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”）

1、处于临界状态的物质气液不分，这时Vm（g）=Vm（l）。

对

2、在正常沸点时，液相苯和气相苯的化学势相等。

对

3、绝热过程都是等熵过程。

错

4、等温等压下的聚合反应若能自发进行，则一定是放热反应。

对

5、气体的标准态是在标准压力下具有理想气体性质的纯气体。

对

6、液体水在等温等压下可逆变为水蒸气，因温度不变，所以U也不变。

错

7、当△H=Qp时，Qp就是状态函数。

错

8、P1V1r=P2V2r只适用于理想气体可逆过程。

错

9、绝热恒容过程，系统的△H=0。

错

10、拉乌尔定律对理想液态混合物中任一组分都适用。

对

11、理想气体分子之间无相互作用力，分子本身不占有体积。

对

12、在正常沸点时，液相苯和气相苯的摩尔自由能相等。

对

13、绝热过程是等温过程。

错

19、功可全部转化为热，但热不能全部转化功。

错

22、凡自发过程都要对外做功。

错

24、理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。

对

28、体系温度越高，其热能越大。

错

29、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰，过程的△G为零。

对

30、绝热过程是等温过程。

错

35、体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。

错

37、恒温恒压下化学反应的熵变

。

错

52、纯组分的偏摩尔量等于其摩尔量。

对

53、纯物质的化学势即为其摩尔吉布斯函数。

对

54、物质总是从其化学势高的相向化学势低的相迁移，这一过程将持续至物质迁移达平衡时为止，此时系统中每个组分在其所处的相中的化学势相等。

对

55、在高、低温热源间工作的所有可逆热机,其热机效率必然相等,与工作物质及其变化的类型无关。

对

56、任意可逆循环的热温商之和为零。

对

57、同分异构体，对称性越高，熵值越小。

对

58、在恒温、恒容的条件下，增加反应物的量，无论是单独增加一种还是同时增加两种，都是会使平衡向右移动，对产物的生成有利。

对

59、在恒温、恒压条件下，加入反应物却不一定总使平衡向右移动，反应物A与B的起始摩尔配比会对平衡移动产生影响。

对

60、系统在一可逆过程中熵值不变。

错

61、一定温度下，由正向或逆向反应的平衡组成所测得的平衡常数应相等。

对

62、任何情况下，平衡产率均小于平衡转化率。

错

二、选择填空

1、真实气体在（D）的条件下，其行为与理想气体相近。

A高温高压；B低温低压；C低温高压；D高温低压；

2、以下说法正确的是（C）

A功、热、内能都是能量，它们都是体系的性质；B体系温度越高，其热能越大；C绝热过程，环境对体系做功，体系内能增大；D体系对环境做功，体系的功减少。

3、以下说法不正确的是（C）

A自发过程必然是不可逆过程；B不可逆过程不全都是自发过程；

C凡自发过程都要对外做功；D凡反自发过程都要消耗外功。

4、真实气体经节流膨胀过程后，其（A）

A△H=0B△G=0C△U=0D△S=0

5、被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱，将电冰箱门打开的同时向冰箱供给电能而使其运行。

室内的温度将（B）

A逐渐降低；B逐渐升高；C不变；D无法确定。

6、有关状态函数的描述，不正确的是（D）

A状态函数是单值函数；B状态函数改变值只由始态和终态决定而与具体途径无关；C状态函数的微小变化是全微分；D体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。

7、下列全是状态函数的是（BD）

A：

H、U、Q、S；B：

G、A、V、T；

C：

P、A、H、QV；D：

U、H、T、Cpm。

8、有关理想液态混合物的正确描述是（CD）

A理想液态混合物分子间无相互作用；

B理想液态混合物中各组分的化学势都相等；

C组分形成理想液态混合物时，体系某些热力学量改变是随组分浓度而变，与本性无关；

D理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。

9、当把少量的蔗糖放入适量的水中时，会出现（D）

A溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压高；B溶液的沸点比纯溶剂的沸点低；

C溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点高；D溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低。

10、和压强有关的平衡常数是（C）

AKp；BK0；CKx；DK0f

11、注射器筒中有NO2和N2O4的混合气体，2NO2（棕色）═N2O4（无色），当活塞快速推进时，观察到的现象是（C）

A棕色消失成无色；B棕色逐渐变浅；C棕色先加深后变浅；D棕色越来越深。

20、对2H2+O2=2H2O反应，反应进度ξ=1mol是表示（B）

A有1molH2O生成；B完成了1单位的化学反应；

C完成了2单位的化学反应D指单位时间内生成1mol的H2O

22、定温定压的氧化塔中，进行2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）反应，此时若加入定量的氮气，则会改变的量是（C）

AKp；BK0；CKx；D△rG0m。

26、判断过程自发与否的是（D）

A△S体系;B△H;C△U;D△S体系+△S环境

27、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰，过程的△G（B）

A小与零；B等与零；C大与零；D不能判断。

28、在一定T、P下真实气体的Vm大于理想气体的Vm，则该气体的压缩因子Z（A）

A>1；B=1；C<1；D无法确定。

29、下列全是状态函数的是（B）

AH、U、Q、S；BG、A、V、T；CP、A、H、Q；DU、H、T、W。

34、P1V1r=P2V2r只适用于（C）

A理想气体可逆过程;B理想气体任何过程；

C理想气体的绝热可逆过程;D实际气体的绝热可逆过程

41、在恒温、恒压下，理想液态混合物混合过程的（B）

A△mixVm﹥0，B△mixSm﹥0C△mixGm﹥0，D△mixHm﹥0。

46、当纯物质由固相变为气相时，平衡压力随温度降低而（C）

A不变；B升高；C降低；D视不同物质升高或降低

50、亨利定律适用于（C）

A溶质分子在溶剂中发生缔合的体系；B稀溶液中的溶剂；

C溶质在气相和液相中的分子状态相同的体系；D蔗糖和水形成的稀溶液。

52、下列几个是强度量

（a）H（）（b）P（）（c）（

）V（）（d）Gm（）

53、1013.25kPa的0.002m3理想气体向真空膨胀，直至体系内达到506.625kpa为止，则此过程中该气体做功为：

（a）2.027kJ（）（b）0.507kJ（）（c）1.013kJ（）（d）0（）

54、某化学反应如（∑riui）产物＞（∑riui）反应物

（a）该反应正向自发进行（）（b）该反应逆向自发进行（）

（c）该反应达平衡态（）（d）以上三种情况均不能确定（）

55、理想气体从同一始态（P·V·T）出发，经等温可达压缩及绝热可遂压缩至终态均为V2则：

（a）WT>WS（）（b）WS>WT（）（c）WT=WS（）（d）无确定关系（）

三、计算

1、300K时1mol的理想气体（双原子分子），从10atm恒温可逆膨胀到1atm，求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G、△A。

答案:

Q=5748J、W=-5748J、△U=0、△H=0、△G=-5748J、△S=19.15JK–1

2、试求标准压力下，–50C1mol的过冷液体苯变为固体苯的△S，并判断此凝固过程是否可能发生。

已知苯的正常凝固点为50C，在凝固点时熔化焓△fusH0m=9940Jmol–1，液体苯和固体苯的平均定压摩尔热容分别为127JK–1mol–1和123JK–1mol–1。

答案:

△S体=-35.62JK–1△S环=-36.94JK–1可能

3、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。

求

（1）该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度；

（2）该溶液的凝固点降低值；（3）在大气压力下，该溶液的沸点升高值已知Kf=1.86Kmol–1Kg–1,Kb=0.513Kmol–1Kg–1，△vapH0m=40662Jmol–1

4、容积均为V的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况下的空气。

若将其中一个球加热到1000C，另一个球则维持00C，忽略连接细管中气体，求该容器内空气的压力。

5、已知反应

（1）

（2）

，求反应（3）

在真空的容器中放入固态的NH4HS，于250C下分解为NH3（g）与H2S（g），平衡时容器内的压力为66.6kPa。

（1）当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa的H2S（g），求平衡时容器内的压力；

（2）容器中已有6.666kPa的NH3（g），问需加多大压力的H2S（g），才能形成NH4HS固体。

1）77.7kPa2）P（H2S）大于166kPa。

12、200C时HCl溶于苯中达平衡。

气相中HCl的分压为101.325KPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。

已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa，若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa，求100g苯中溶解多少克HCl，

13、300K时1mol的理想气体（单原子分子），从10atm绝热膨胀到1atm，求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G、△A。

14、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa，气化热为2260Jg–1。

试求：

（1）水在950C时饱和蒸气压；

（2）水在110.00KPa时的沸点。

15、将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中，并按下式分解：

NH2COONH4（s）=2NH3（g）+CO2（g）在20.80C达到平衡时，容器内压力为8.825KPa。

在另一次实验中，温度不变，先通入氨气，使氨的起始压力为12.443KPa，再加入氨基甲酸铵使之分解。

若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在，求平衡时各气体的分压及总压。

答案:

P（CO2）=0.554KPa；P（NH3）=13.551KPa；P（总）=14.105KPa；

16、某理想气体Cvm=5R/2，今有5mol该气体在恒压下温度从350K降低到300K，

求此过程的Q、W、△U、△H、△S。

答案:

Q=-7.275KJ、W=2.079KJ、△U=-5.196KJKJ、△H=-7.275KJ、△S=-22.43J-1

17、800C时纯苯的蒸气压为100KPa，纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。

两液体可形成理想液态混合物。

若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，800C时气相中苯的摩尔分数y（苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩尔分数。

答案:

x（苯）=0.142，x（甲苯）=0.858。

19、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。

今有该有机酸5g溶于100cm3水中形成的溶液。

（1）若用40cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚）求水中还剩下多少有机酸？

（2）将40cm3乙醚分为两份，每次用20cm3乙醚萃取，连续萃取两次，问水中还剩下多少有机酸？

答案：

（1）W1=2.5g；

（2）W2=2.25g。

1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。

求

（1）该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度；

（2）该溶液的凝固点降低值；（3）在大气压力下，该溶液的沸点升高值

已知Kf=1.86Kmol–1Kg-1,Kb=0.513Kmol-1Kg-1，△vapH0m=40662Jmol-1

2、有理想气体反应2H2（g）+O2（g）=H2O（g），在2000K时，已知K0=1.55×107

（1）计算H2和O2分压各为1.00×104Pa,水蒸气分压为1.00×105Pa的混合气体中，进行上述反应的△rGm，并判断反应自发进行的方向。

（2）当H2和O2分压仍然分别为1.00×104Pa时。

欲使反应不能正向自发进行，水蒸气分压最少需多大？

装订线

△rGm=-1.6﹡105Jmol-1；正向自发；P（H2O）=1.24﹡107Pa。

3、在真空的容器中放入固态的NH4HS，于250C下分解为NH3（g）与H2S（g），

平衡时容器内的压力为66.6kPa。

（1）当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa的H2S（g），求平衡时容器内的压力；

（2）容器中已有6.666kPa的NH3（g），问需加多大压力的H2S（g），才能形成NH4HS固体。

1）77.7kPa2）P（H2S）大于166kPa。

10、200C时HCl溶于苯中达平衡。

气相中HCl的分压为101.325KPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。

已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa，若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa，求100g苯中溶解多少克HCl，

11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa，气化热为2260Jg–1。

试求：

（1）水在950C时饱和蒸气压；

（2）水在110.00KPa时的沸点。

12、800C时纯苯的蒸气压为100KPa，纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。

两液体可形成理想液态混合物。

若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，800C时气相中苯的摩尔分数y（苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩尔分数。

答案:

x（苯）=0.142，x（甲苯）=0.858。

14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。

今有该有机酸5g溶于100cm3

水中形成的溶液。

（1）若用40cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚）求水中还剩下多少有机酸？

（2）将40cm3乙醚分为两份，每次用20cm3乙醚萃取，连续萃取两次，问水中还剩下多少有机酸？

答案：

（1）W1=2.5g；

（2）W2=2.25g。

装订线

17、乙烷可按下式脱氢：

CH3CH3（g）═CH2CH2（g）+H2（g）（设反应的△rCp=0）

试计算

（1）在标准压力及298K时，求该反应的△rH0m；△rG0m；△rS0m；K0（298K）；

（2）在标准压力及1000K时，求该反应的K0（2000K）；乙烷的平衡转化率是多少？

热力学数据（298K）：

△fH0m/（KJmol-1）

△fG0m/（KJmol-1）

S0m/（JK-1mol-1）

CH3CH3（g）

-84.67

-32.886

229.49

CH2CH2（g）

52.292

68.178

219.45

H2（g）

0

0

130.587

△rH0m=136.96KJmol-1；△rG0m=101.06KJmol-1；△rS0m=120.55JK-1mol–1。

K0（298K）=1.93﹡10-18；K0（2000K）=0.138；α=34.9%

20、（17分）固态氨的饱和蒸气压为：

lnP=–3754/T+27.92液态氨的饱和蒸气压为：

lnP=–3063/T+24.38其中P的单位是Pa，试求：

（1）氨的三相点的温度和压强；

（2）三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少？

（1）、△subHm=31.2KJmol–1；△vapHm=25.47KJmol–1；△fusHm=5.75KJmol-1；

（2）、P=5934Pa,T=195.2K。

22、（18分）

装订线

在1000C下，下列反应的Kθ＝8.1×10-9，△rSθ＝125.6JK-1mol-1，计算：

COCl2（g）＝CO（g）+Cl2（g）；

（1）1000C,总压为200KPa时COCl2的解离度；

（2）1000C下上述反应的△rHmθ

（3）总压为200KPa，COCl2解离度为0.1%时的温度。

设△rCpmθ＝0。

6.37×10-5，105KJmol–1；446K；

四、回答问题

11、理想（实际）气体的化学势表达式

uB=uB+RTlnaB

12、理想（实际）液态混合物中各组分的化学势表达式

13、稀溶液的依数性

14、Carnot定理

15、封闭体系无非体积功热力学基本方程

16、可逆过程

18、水的冰点与三相点的差别

三相点组成：

冰　　水蒸气　　纯水

　P=610.62PaT=273.16KF=0

冰点组成：

液相水溶液：

水中溶有气体　　

气相空气　

固相冰　　

P=101.325KPaT=273.15K　　

F＝2-3+2＝1冰点可因压力改变而改变．

19、某热力学体系的状态函数变了，其状态是否一定发生了变化？

反之，状态变了，其状态函数是否全都发生变化？

体系的不同状态，是否可以用某一相同的状态函数值表示？

是，不一定，不可以

20、

是状态函数吗？

成立的条件是什么？

系统不做非体积功恒压过程

21、证明在PV图上可逆绝热线的比可逆恒温线陡

22、温度、压力及加入惰气对气相化学平衡有何影响

23、具有最高恒沸点的二组分真实液态混合物（A和B），经精馏产物为何？

经精馏能否将两组份完全分开？

24、指出下列平衡系统中的物种数S，组分数C，相数P，自由度F（7分）

CaCO3（S）与其分解产物CaO（S）和CO2（g）成平衡

S=3，C=2，P=3，F=1

31、理想液态混合物：

任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物称为理想液态混合物，简称为理想混合物。

32、熵增原理：

在绝热过程中熵不可能减少

33、偏摩尔量的定义式

34、化学势的物理意义

35、化学平衡、相平衡的条件

36、使用Raoult定律时的几点注意:

①Raoult定律适用于稀溶液中的溶剂，也适用于理想液态混合物（后述）;

②若溶剂分子在稀溶液中发生缔合现象，其摩尔质量仍用气态分子的摩尔质量;

③对稀溶液来说，溶液越稀，Raoult定律符合得越精确;

④不沦溶质是否挥发，Raoult均适用口

37、使用Henry定律应注意:

①Henry定律只适用于稀溶液中的溶质;

②Henry定律表示式中，P、为液面上B气体的分压，若溶液中溶有多种气体，在总压不大时，Henry定律分别适用于每一种气体，忽略各气体间的相互作用;

③溶质B在气相和在溶液中的分子状态必须相同，如HCl在气相为HCI分子，在水溶

液中电离为H!

和C1，此种情况Henry定律不适用;

④溶液浓度愈稀，溶质对Henry定律符合得愈好。

对气体溶质，升高温度或降低压力，

降低了溶解度，能更好服从Henry定律。

38、.亨利定律的适用范围

（1）稀溶液；

（2）溶质在气相中和在溶液相中的分子状态必须相同。

39、为什么沸点升高公式在使用时要求溶质必须是非挥发性的？

40、热力学第二定律的适用范围

（1）热力学第二定律是宏观规律，对少量分子组成的微观系统是不适用的。

（2）热力学第二定律适用于“绝热系统”或“孤立系统”，对于生命体（开放系统）是不适用的。

（3）热力学第二定律是建筑在有限的空间和时间所观察到的现象上，不能被外推应用于整个宇宙。

41、基尔霍夫方程