物理化学例子Word文档格式.docx

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D.在可逆相变中Cp,m和Cv,m都为无限大

8、对于理想气体，用等压热容Cp计算△H的适用范围为（C）

A.只适用于无相变，无化学变化的等压变温过程

B.只适用于无相变，无化学变化的等容变温过程

C.适用于无相变，无化学变化的任意过程

D.以上答案均不正确

9、0.01m3氧气由273K,1MPa经过

（1）绝热可逆膨胀⑵对抗外压p=0.1MPa做

绝热不可逆膨胀，气体最后压力均为O.IMPa,求两种情况所做的功。

（氧气的Cp,m=29.36J•K-1•mol-1）

解：

（1）绝热可逆膨胀12070J

（2）绝热不可逆膨胀6452J

10、下述哪一种说法正确：

（C）

A.理想气体的焦耳-汤姆逊系数卩不一定为零

B.非理想气体的焦耳-汤姆逊系数卩一定不为零

C.理想气体不能用作电冰箱的工作介质

D.使非理想气体的焦耳-汤姆逊系数卩为零的p,T值只有一组

热力学第二定律、第三定律

1、

设在0c时，用一隔板将容器分割成两部分，分别装

0.2mol101325Pa

的

O2和0.8mol

101325Pa的N2，抽去隔板后，

混合气体混合熵为

（

B）

A2.676J

B4.160J

C

1.484JD

-2.676J

2、270K、101.3kPa时，1mol水凝结成冰，对该过程来说，下面关系正确

的是（B）

A△S体系+△S环境＞0B△S体系+△S环境＞0

C△S体系+△S环境=0D△S体系+△S环境＜0

3、熵是混乱度（热力学微观状态数或热力学几率）的量度，下列结论中不正确的是：

（C）

（A）同一种物质的压力越大熵值越大；

（B）同种物质温度越高熵值越大；

（C）分子内含原子数越多熵值越大；

（D）0K时任何纯物质的熵值都等于零。

4、在标准压力下，90C的液态水气化为90C的水蒸汽，体系的熵变为：

（A）

（A）△S体〉0（B）△S体v0

（C）△S体=0（D）难以确定

5、热力学第三定律可以表示为：

（B）

（A）在0K时，任何晶体的熵等于零

（B）在0K时，任何完整晶体的熵等于零

（C）在0C时，任何晶体的熵等于零

（D）在0C时，任何完整晶体的熵等于零

6在—10C和101325Pa下，1mol过冷水结成冰，则（D）

A.△S（系）＞0、△S（环）＞0、△S（总）＞0

B.△S（系）＜0、△S（环）＜0、△S（总）＜0

C.△S（系）＜0、△S（环）＞0、△S（总）＜0

D.△S（系）＜0、△S（环）＞0、△S（总）＞07、理想气体从状态A等温膨胀到状态B,可用哪个状态函数的变化来判断过程

的自发（B）

A.△UB.△SC.△AD.△G

8、在一定温度和压强下，有如下四个反应:

⑶H2（g）+1/2O2（g）二H20（g）;

△S（3）炽

⑷Zn+H2SO4=ZnSO4+H2;

△SW谕

其中正确的熵变符号是（C）

A.△S

（1）>

0、△S

（2）>

0B.△S

（2）<

0、△S（3）>

C.△S（3）<

0、△S（4）>

0D.△S

（1）<

0、△S（4）<

9、下列过程中当温度升高时△G增加的是（A）

A.MgC03（S）—MgO（S）+CO2（g）B.NH3（g）+HCI（g）—NH4CI（s）

C.NaOH（S）溶于水D.N2（g）与O2（g）的混合

10、1mol理想气体从300K,1X106Pa绝热向真空膨胀至1X105Pa,则该过程

（D）

A.△S>

0△G>

AAB.△S<

0△G<

AA

C.AS=0、AG^AAD.AA<

0AG^AA

11、373K,101.3kPa的水向真空膨胀变为373K,101.3kPa的水蒸气，则

（D）

A.AS=0B.AU=0C.AH=0D.AG=0

12、2mol氦气（理想气体），始态为T1=273K,p1=3.04X105Pa,指定终态p2=2.03X105Pa,体积为V2,计算下列情况下的V2,Q,T2,WAU,AH,AS,AS,AG

（1）恒温反抗外压为2.03X105Pa；

⑵恒温可逆过程

13、计算1摩尔过冷苯（液）在268.2K,101325Pa时凝固过程的AS及AG

已知268.2K时固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2280Pa和2675Pa,268K时

苯的熔化热分9860J•mol-1。

AS=-35.44J/KAG=-356.4J

14、下列各公式的适用条件分别是：

对亥氏函数判据公式△A<

0,是（等温等

容、非体积功为零）。

对吉氏函数判据公式厶G<

0是（等温等压非体积功为

零）。

对热力学基本方程式,女口dG=-SdT+Vdp等,是（封闭系统、非体积功为

零、可逆过程）

化学平衡

1、已知反应C（s）+O2（g）=CO2（g）的平衡常数为K1；

CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）的平衡常数为K2;

2C（s）+O2（g）=2CO（g）的平衡常数为K3;

则K3与K1

K2的关系为。

2、对于气相反应，当体系总压力p变化时：

（）

（A）对KOf无影响（B）对Kr无影响

（C）对KpO无影响（D）对KfO,Kr,KpO均无影响

3、对于反应MgCO3菱镁矿）=MgO方镁石）+CO2（g）,

（1）计算298K时的△rHm,△rSm和厶rGm值；

（2）计算298K时MgCO3勺解离压力；

（3）设在25C时地表CO2的分解压力为P（CO2）=32.04Pa,

问此时的MgCO3能否自动分解为MgO和CO2

已知298K时的数据如下：

MgCO3（s）MgO（s）CO2（g）

△fHm/kJmol-1-1112.9-601.83-393.5

（1）△rHm=△rHm（MgO）+△rHm（CO2）-△rHm（MgCO3）

=117.57kJ•mol-1

△rSm=Sm（MgO）+Sm（CO2）-Sm（MgCO3）=174.9J・K1•mol-1

△rGm=^rHm-TArSm=117.57kJ•mo-1-298Kx174.J・K-1•mol-1

=65.45kJ•mol-1

（2）KpT=p（CO2）/pT=exp（-△rGm/RT）=3.37x10-12

p（CO2）=3.37x10-12x100000Pa=3.37x10-7Pa

⑶32.04Pa>

3.4x10-7Pa故知MgCO不能自动分解。

4、298K时，水的饱和蒸气压为3.168kPa，此时液态水的标准摩尔生成Gibbs自由能为-237.19kJmol-1，则水蒸气的标准摩尔生成Gibbs自由能为。

5、放热反应2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）达平衡后，若分别采取：

①增加压力；

②减少NO2的分压；

③增加O2的分压；

④升高温度；

⑤加入催化剂；

能使平衡向产物方向移动的是：

（A）①、②、③（B）②、③、④

（C）③、④、⑤（D）①、②、⑤

&

有理想气体反应达化学平衡A（g）+B（g）=3C（g），在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡移动；

若将气体置于钢筒内

加入惰性气体后平衡移动。

7、已知反应CuSO45H2O（s）—CuSO4（s）+5H2O（g）在一定温度时可以进

行，试计算当水蒸气压达到1333.2Pa时反应的温度有多高？

设不随温度而

变，已知298K时各物质的热力学数据如下：

/kJmol-1

/kJ

mol-1

CuSO4（s）

-769.9

-661.9

CuSO45H2O（s）

-2278

-1880

H2O（g）

-241.8

-228.6

多组分体系

1、关于偏摩尔量，下列说法中错误的是（）

A.偏摩量必须有等温、等压条件

B.只有容量性质才有偏摩尔量，强度性质不可能有偏摩尔量

C.偏摩尔量是两个容量性质之比，它本身是一个强度性质

D.某组分的偏摩尔量不随温度T，压力p的变化而变化

相平衡

1、氢气和石墨粉在无催化剂时，在一定的温度和压力下不发生化学反应，体系的组分数是（）。

2、在上述体系中，有催化剂时可生成n种碳氢化合物，平衡时组分数为

（）。

（a）2；

（b）3；

（c）4；

（d）5。

3、定压下，NaCI晶体和蔗糖晶体与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数K:

（a）K=1，（b）K=2，（c）K=3，（d）K=4。

4、298K时，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡，系统的独立组分数，相数，自由度数是（）

AK=2©

=2f=1BK=2©

=2f=2

CK=2©

=1f=2DK=2©

=1f=3

5、硫酸与水可形成H2SO4H2O（s），H2SO4ZH2O（s），H2SO4!

H2O（s）三种水合

物，问在101325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最

多可有多少种？

（1）3种；

⑵2种；

（3）1种；

（4）不可能有硫酸水合物与之平衡共存

6、Na2CO3的水合物有下列几种：

Na2CO3•H2O;

Na2CO3•7H2O;

Na2CO3•10H2O;

常压下将Na2CO3S入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO冰溶液，一相是Na2CO3则另一相是：

（a）冰（b）Na2CO3-H2O（c）Na2CO3•7H2O（d）Na2CO3-10H2O

7、如右图所示，当水处在三相点平衡时，若系统发生绝热膨胀，水的相态将如何变化？

A.气相、固相消失，全部变成液态；

：

B.气相、液相消失，全部变成固态；

C.液相消失，固相、气相共存；

D.固相消失，液相、气相共存

8、克拉佩龙方程表明（）

A.两相平衡时的平衡压力随温度而变化的变化率

B.任意状态下压力随温度的变化率

C.它适用于任何物质的两相平衡

D.以上说法都不对

9、下图为C02的相图，把钢瓶中的液体CO2在空气中喷出的瞬间（）

A.大部分成为气体

B.全部成为气体

C.全部成为固体

D.有少部分液体存在

10.一定温度下，二元理想液态混合物中若纯B的饱和蒸气压大于纯A的饱和

蒸汽（pB*>

pA*）则xB增大汽-液两相达平衡时，系统压力（

B.

A.不变

减小C.增大D.不一定

11.组分A与组分B形成完全互溶系统，在一定温度下，若纯B的饱和蒸汽

压大于纯A的饱和蒸汽压（pB*>

pA*）,当此组分构成的混合液，处于汽液平衡时（

A.yB>

XB

12、在温度为T时,

B.yB<

A（l）与B（l）

DABC都有可能

C.yB=XB

的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa,

pA=lO.OkPa,pB=15.0kPa，则此二元液

A与B完全互溶，当

xA=0.5时,

13、

馏,

由下图可看出,则能得到（）

将xB=0.8的CH3COOC2H5和.C2H5OH组成的溶液进行分

A.

最低恒沸混合物和纯CH3COOC2H5

C.

最低恒沸混合物和纯C2H5OH

D.

纯C2H5O和CH3COOC2H5

14、在右上图中，将组成为x的溶液进行蒸馏时，最初馏出液的组成为（）

A.a

B.b

C.c

D.d

15、当下图中，wB=0.2时，下列叙述中不正确的是（）右图中PQ线上

B.f*=1

C.A和B不互溶

D.A和B完全互溶

16、下图中，气液两相组成相同的点为（）

A.A、B点

B.C点

C.A、B、C点

D.气相线和液相线上各点

17、在标压下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点:

（1）必低于373.2K；

（2）必高于373.2K；

（3）取决于水与有机物的相对数量；

（4）取决于有机物相对分子质量的大小

18、对恒沸混合物的描写，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、恒沸混合物的组成随压力的改变而改变；

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。

19、在101.325kPa下，A~B系统的相图如下图所示

由相图回答:

00

70

100

trc

90

0.4OS1£

悬―>

图8

（1）系统中x（A）=0.68时：

开始沸腾的温度约为C,

的摩尔分数约为。

蒸馏到最后一滴液体时，溶液中

最初馏出物中

B的摩尔分数约为

（2）如将组成为xB=0.85的A-B混合液进行精馏，则在塔顶得到，在塔釜财⑷两欣loo

A%—E

得到。

20、A与B可构成液态部分互溶二组分系统其相图如右上图所示。

今将40kg

B与60kgA混合加热至53乜，系统为相；

若此时，将所得液体冷却至

20°

C,系统为相，各相的组成分别为和

21、A和B两种物质的混合物在101325Pa下沸点-组成图如右上图（600

度），若将1molA和4molB混合，在101325Pa下先后加热到t1=200C,t2=400C,t3=600C,根据沸点-组成图回答下列问题：

（1）上述3个温度中，什么温度下平衡系统是两相平衡？

哪两相平衡？

各平衡相的组成是多少？

各相的量是多少（mol）?

（2）上述3个温度中，什么温度下平衡系统是单相？

是什么相？

22、下列数据为乙醇和乙酸乙酯在101.325kPa下蒸馏时所得：

温度t/C

77.1575.071.8

78.3

71.672.8

76.4

y（C2H5OH气相

0.000

0.164

0.398

0.462

0.600

0.880

1.000

x（C2H5OH）液

0.100

0.360

0.710

相

0.942

（1）依据表中数据绘制t-x图草图，标示出图中各相区的相态及成分

⑵在溶液组成x（C2H5OH）=0.75时最初馏出物（气相）的组成是什么？

（3）用精馏塔将

（2）之溶液分离得到的物质是什么？

23、邻硝基氯苯与对硝基氯苯的温度-组成图如下：

（1）指出图中点、线、区的意义；

（2）某厂对硝基氯苯车间的结晶器每次处理氯苯硝化料液7.8X10kg，料液的

组成为VB=0.66，VA=0.33（W0.01,可忽略不计）温度约为54C，若将此料液冷却到17C,问：

a每次所得对硝基氯苯的产量为多少kg？

b平衡产率如何？

c冷母液的组成如何？

冷母液中尚含对硝基氯苯及邻硝基氯苯各多少kg？

I-

i

IV

III

I

||

II

（晶）

A）0,35（B）

L丄J

卩"

24、下图为H2O-NH4C的温度-组成图。

根据相图回答下列冋题：

（1）若一溶液冷却到268K时开始析出冰，问750g该溶液含有多少克

NH4C?

若冷却该溶液，最多可析出多少克纯冰？

（2）将15%NH4C水溶液冷却到268K可得多少冰？

（3）将100g25%勺NH4C1水溶液冷却到263K,此时系统共有几相，各相的浓度和质量各为多少？

WE

NH^Cl

25、苯（A）和二苯基甲醇（B）的正常熔点分别为6C和65C,两种纯态物不互溶，低共熔点为「C,低共熔液中含B为0.2（摩尔分数）,A和B可形成不稳定化合物AB2（即AB2熔融时固液相组成不一致），它在30C时分解。

（1）根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的T~X示意图；

（2）标出各区域的相态；

（3）说明含B的摩尔分数为0.8的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。

26、NaCI-H2O所组成的二组分系统，在-21C时有一个低共熔点，此时冰、NaCI・2H2O和（质量百分比）浓度为23.3%的NaCl水溶液平衡共存。

在-9C时不稳定化合物NaCl・2H2O分解，生成无水NaCl和27%勺NaCl水溶液。

已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）

（1）试绘出相图，并标出各部分存在的相态

（2）若有1000克的NaCl溶液，由160C冷却到-10C,问此过程中最多能析

出多少纯NaCl?

27、试将下列银-锡的相图中各区、线、点的情况加以标明，并说明含锡40%勺熔融物在冷却过程中的情况，且画出其相应的步冷曲线。

Ag与Sn的化合物为

Ag3Srt

（a）在1173K时，Ag在液态Sn中的溶解度，以及与液相平衡的固态溶液中Sn的溶解度；

（b）在773K时，体系中能否存在Ag3Sn?

（c）在673K时，饱和液态溶液中含银%?

;

若折算成Ag3Sn的百分率为多少？

E/V=0.0694+1.881X10-3T/K-2.9

（1）写出正极、负极和电池的反应式;

（2）计算293K时该反应的吉布斯函数变rGm、熵变rSm、焓变rHm

2、298.15K时已知双液浓差电池符号为:

Ag（s）|AgN03（a1=0.01）||AgN03（a2=0.02）|Ag（s）

则电池的电势为：

A0.0178VB0.00890v

C-0.0178VD-0.00890V

3、电池：

Ag-AgCI|HCI（a=1）|CI2（p?

）（Pt），在298K下测得

E=1.1372V,温度系数为-5.95X10-4V-K-10

（1）写出电极反应及电池反应方程式；

（2）求可逆通电1法拉第后的热效应；

（3）若此反应为热化学反应，则其热效应为多少?

4、在298K时，电池Zn|ZnSO4（0.01mol•kg-1）|Ag2SO4（s）|Ag的

电动势E=1.559V,已知此温度下Ag2SO4溶度积Ksp=9.58X10-6

E9（Ag+|Ag）=0.799V。

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）用德拜一休格尔极限公式（式中常数A=0.509（mol-1•kg）1/2）

计算ZnSO4在此浓度下的离子平均活度系数丫土；

（3）计算298K时，电极Zn2+|Zn的标准电极电势。

5、Ag+|Ag和Cl-|AgCI（s）|Ag在298K时标准电极电势分别为0.7991V和0.2224V。

电池：

Pt（H2）|H2SO4（aq）|Ag2SO4（s）|Ag（s）的标准电势为0.627V,求Ag2SO4活度积常数。

设25C时有下列电池：

Au|Aul（s）|HI（a）|H2（g,p）|Pt

（1）写出电极反应和电池反应；

（2）当b（HI）=10-4mol•kg-1时，E=-0.97V;

求当b（HI）=3.0mol•kg-1时，HI溶液的平均活度系数丫土；

（3）已知E9（Au+/Au）=1.68V,计算AuI的溶度积Ksp。