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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、是非題(在題后括號(hào)內(nèi),正確的打“”,錯(cuò)誤的打“×”)1、高溫低壓下的真實(shí)氣體近似于理想氣體。( )2、不同的真實(shí)氣體處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)下,具有基本相同的壓縮因子。( )3、理想氣體的熱力學(xué)能和焓均只是溫度的函數(shù),而與壓力或體積無(wú)關(guān)。( )(增補(bǔ)3-1)、對(duì)于理想氣體,p、V、T均會(huì)影響其熱力學(xué)能和焓的數(shù)值。( × )4、理想氣體的熵只是溫度的函數(shù),而與壓力或體積無(wú)關(guān)。( × )5、對(duì)于氣體、液體和固體,均有Cp,mCv,m=R 。( × )6、自然界發(fā)生的一切過(guò)程都遵守能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,那么凡是遵守能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的一切過(guò)程是
2、否都能自發(fā)進(jìn)行?( × )7、一個(gè)系統(tǒng)從始態(tài)到終態(tài),只有進(jìn)行可逆過(guò)程才有熵變。( × )8、熵變是否總是等于過(guò)程的熱溫商?( × )9、對(duì)于恒溫下的化學(xué)反應(yīng)aAbB(g),。 (× )10、非恒壓過(guò)程仍存在H,但HQ 。( )11、dH = nCp,mdT這個(gè)公式對(duì)一定量的理想氣體的任何單純pVT變化過(guò)程均適用。( )二、選擇題(在題后括號(hào)內(nèi),填上正確答案代號(hào))1、在同一溫度壓力下,一定量某物質(zhì)的熵值( 1 )。 (1) S(氣) > S(液) > S(固); (2) S(氣) < S(液) < S(固);(3) S(氣) = S
3、(液) = S(固); (4) S(氣) > S(液) = S(固)。2、下列說(shuō)法中( 4 )是正確的。 ( 1 )只有恒壓過(guò)程才有焓的概念; ( 2 )系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)所含的熱量; ( 3 )系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)在恒壓過(guò)程中吸收的熱量; ( 4 )在恒壓且不作非體積功的條件下,系統(tǒng)吸收的熱在數(shù)值上等于焓的增量。3、液態(tài)水在100及101.325 kPa下汽化成水蒸氣,則該過(guò)程的( 3 )。(1)DH = 0; (2)DS = 0; (3)DG = 04、公式的適用條件是:( 4 )。 ( 1 )任何過(guò)程; ( 2 )恒壓過(guò)程; ( 3 )組成不變的恒壓過(guò)程; ( 4 )均相的組成不變的恒壓
4、過(guò)程。增補(bǔ):1、對(duì)于單原子理想氣體,( 1 )(1) CV,m=; (2) CV,m=; (3) CV,m= Cp, m =2、對(duì)于理想氣體、液體和固體,Cp,mCV,m ( 1 )(1) 對(duì)于理想氣體Cp,mCV,m=R,對(duì)于液體和固體Cp,mCV,m0; (2) 對(duì)于理想氣體Cp,mCV,m0,對(duì)于液體和固體Cp,mCV,m=R; (3) 對(duì)于理想氣體、液體和固體,均有Cp,mCV,m=R;(4) 對(duì)于理想氣體、液體和固體,均有Cp,mCV,m0;3、系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過(guò)程,其任一狀態(tài)函數(shù)M的變化M( 2 )。(1)0; (2)0; (3)04、在298.15K、100kPa時(shí),反應(yīng)2A=B的=
5、( 2 )。(1)(B)-(A); (2)(B) -2(A);(3) 2(B)-(A);5、熱力學(xué)規(guī)定,( 2 )為零。(1)最穩(wěn)定單質(zhì)的;(2)最穩(wěn)定單質(zhì)的;(3) 完全氧化產(chǎn)物的6、反應(yīng)與反應(yīng),在相同溫度下二者的( )。(1) 相等; (2) 不相等,后者為前者的2倍; (3) 無(wú)法確定7、某一化學(xué)反應(yīng)在燒杯中進(jìn)行焓變H1,放熱Q1;若安排成可逆電池,使始終態(tài)同上,這時(shí)焓變H2,放熱Q2。則 ( 3 )(1) H1=H2,Q1=Q2; (2) H1H2,Q1Q2; (3) H1=H2,Q1Q2; (4) H1H2,Q1=Q2;8、理想氣體經(jīng)恒溫壓縮后,其H( 3 )。 (1)0; (2)0
6、; (3)0三、填空題(在題中“_”處填上答案)1、熱力學(xué)基本方程之一為dU= TdS-pdV 。2、熱力學(xué)第三定律的文字表述為 0K純物質(zhì)完美晶體的熵值為零。 3、氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)規(guī)定為 下的純理想氣體 。(增補(bǔ)3-1)、理想及真實(shí)氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)均規(guī)定為 下的純理想氣體 。4、體積功的通用計(jì)算公式是W = ;在可逆過(guò)程中,上式成為W = ;在恒壓過(guò)程中,上式成為W = p( V2V1 ) 。5、理想氣體在絕熱條件下向真空膨脹,DU = 0,DH = 0,DS > 0。(選填> , = , <)6、已知某化學(xué)反應(yīng)在T1時(shí)的DH(T1),又知該反應(yīng)的DCp,則溫度在T2時(shí)該反應(yīng)的 D
7、H(T2)= 。7、理想氣體的兩個(gè)條件是: 分子本身無(wú)體積; 分子間無(wú)作用力 。8、焓的定義、性質(zhì)和用途是: H=U+pV,狀態(tài)函數(shù),Qp=H(封閉系統(tǒng),恒壓,w'=0) 。9、吉布斯函數(shù)的定義、性質(zhì)和用途是: G=H-TS,狀態(tài)函數(shù),封閉系統(tǒng)、恒溫、恒壓、w'=0時(shí):<0(自發(fā)),=0(平衡) 。 四、計(jì)算題 (第一類變化)1 mol理想氣體由298K、1000 kPa分別經(jīng)過(guò)三種過(guò)程膨脹到298K、100 kPa。(1)可逆膨脹;(2)自由膨脹;(3)反抗恒外壓100 kPa膨脹。分別計(jì)算三種過(guò)程系統(tǒng)的W,S,并選擇合適的判據(jù)判斷過(guò)程(3)的自發(fā)性。解:(1) W =
8、 -nRTln(p1/ p2), DS=nRLn(p1/p2) (2) W =0, DS=nRLn(p1/p2) (3) p外( V2V1 )= p外( nRT2/p2 nRT1/p1)選擇S判據(jù),S(隔)=S+S(環(huán))= nRLn(p1/p2)+(-Q(系)/T)>0,自發(fā)。(其中:Q(系)= DUW=0W=W(3)五、計(jì)算題 (第二類變化) 1 mol水在100、101.325 kPa恒溫恒壓蒸發(fā)為同溫同壓下的水蒸氣,然后將此水蒸氣恒溫可逆膨脹變?yōu)?00、50 kPa的水蒸氣,求此過(guò)程的Q,W,DU,DH,S,A和G 。已知水在100、 Pa下的DvapHm為40.67 kJ. mo
9、l-1 。解:DH =DH1 + DH2 =40.67+0=40.67 kJ (若為n mol 呢?若相變方向相反呢?) DU =DU1 +DU2 =DU1 +0=DHD( pV ) = DH - nRT = 37.57 kJ W = W1 + W2 =nRT+nRTln=5.29 kJ Q = DUW = 42.9 kJ DS=DH/T+nRLn(p1/p2)=114.9 J.K-1 DA=DU-TDS=5.29 kJ DG=DH-TDS=2.20 kJ 六、計(jì)算題乙醇?xì)庀嗝撍芍苽湟蚁?,其反?yīng)為: C2H5OH (g) = C2H4(g) + H2O(g)各物質(zhì)298 K時(shí)的DfH及S如下
10、:物 質(zhì)C2H5OH (g)C2H4 (g)H2O (g)DfH / kJ·mol-1 235.0852.23 241.60S/ J·K- 1·mol-1281.73219.24188.56計(jì)算298 K時(shí)反應(yīng)的DrH(298 K)、DrS (298 K)、DrG 和 K。解:DrH(298 K)= 241.60+52.23( 235.08) = 45.71 kJ·mol-1 DrS (298 K) = 188.56+219.24281.73 = 126.07 J·K- 1·mol-1 DrGDrH-T DrS (298 K) = 4
11、5 710298×126.07= 8141.14 J·mol-1 七、計(jì)算題2 mol理想氣體在300 K下,等溫可逆膨脹體積增加一倍,計(jì)算該過(guò)程的W,Q,DU,DH,DS,DA及DG。解:DU = 0 DH = 0 W = -nRTln(V2/V1)=-2´(8.314 ´ 300 ´ ln2)= -3.458 kJ Q = -W = 3.458 kJ DS = Q / T = 3458 J / 300 K = 11.53J.K-1 DG = DA =DH(DU)-TDS = -3.458 kJ 八、計(jì)算題在溫度為298.15K,壓力為下,C
12、(金剛石)和C(石墨)的摩爾熵分別為2.45和5.71,其摩爾燃燒焓分別為-395.40和-393.51,其密度分別為3513和2260kg.m-3。試求:(1)在298.15K及下,石墨 金剛石的;(2)在298.15K及下,哪一種晶型較為穩(wěn)定? 解題思路:判斷恒溫、恒壓且非體積功為零時(shí)過(guò)程的方向,應(yīng)由判據(jù)進(jìn)行判斷比較方便。解:(1)對(duì)于恒溫恒壓下的相變過(guò)程:石墨 金剛石(2)恒溫恒壓且非體積功為零時(shí),可用判據(jù)判斷過(guò)程的自發(fā)方向。而過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向,即物態(tài)趨于穩(wěn)定的方向。由以上計(jì)算結(jié)果知,即由石墨變?yōu)榻饎偸倪^(guò)程是非自發(fā)的,而其逆過(guò)程是自發(fā)的,所以298.15K、下石墨較為穩(wěn)定。物理化學(xué)練
13、習(xí)題一、是非題。在題后括號(hào)內(nèi),正確的打“”,錯(cuò)誤的打“×”。1、已知溫度T時(shí)反應(yīng) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O() 的DrH,則DrH在數(shù)值上等于溫度為T(mén)時(shí)H2(g)的DcH,同時(shí)也等于溫度為T(mén)時(shí)H2O()的DfH。( )2、已知溫度T時(shí)反應(yīng) H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g) 的DrH,則DrH在數(shù)值上等于溫度為T(mén)時(shí)H2(g)的DcH,同時(shí)也等于溫度為T(mén)時(shí)H2O()的DfH。( )(增補(bǔ)2-1)、25時(shí),C(石墨)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓在數(shù)值上等于CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。( × )3、質(zhì)量作用定律適用于基元反應(yīng)。( )4、基元反應(yīng)符合質(zhì)量作用
14、定律。( )5、液體的分子間力與其表面張力之間的關(guān)系是增函數(shù)的關(guān)系。而表面張力與溫度或壓力之間的關(guān)系是減函數(shù)的關(guān)系。( )6、可逆絕熱過(guò)程是等熵過(guò)程,而不可逆絕熱過(guò)程是熵增過(guò)程。( )7、彎曲液面的飽和蒸氣壓與同溫度下平液面的蒸氣壓之間的關(guān)系為。( )8、恒T、p、W=0下,DG > 0的過(guò)程不可以自發(fā)向右進(jìn)行。( )9、如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的DrH不隨溫度變化,則其DrS也不隨溫度變化。( )10、克拉佩龍方程適用于純物質(zhì)的任何兩相平衡。( )11、克克方程適用于純物質(zhì)的任何兩相平衡。( )12、一定溫度下的乙醇水溶液,可應(yīng)用克克方程式計(jì)算其飽和蒸氣壓。( )13、在任何條件下,稀溶液的沸
15、點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。( )14、在任何條件下,稀溶液的凝固點(diǎn)總是低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。( )15、DfH(C,金剛石或無(wú)定型炭298 K) = 0。( ) 答案:1、是;2、不是;3、是;4、是;5、是;6、是;7、是;8、是;9、是;10是; 11、不是;12、不是;13、不是;14、不是;15、不是;二、填空題。在題中“_”處填上答案。(增補(bǔ)0)、按系統(tǒng)與環(huán)境之間物質(zhì)及能量的交換情況,系統(tǒng)可分為: 系統(tǒng)、 系統(tǒng)、 系統(tǒng)。1、隔離系統(tǒng)是與環(huán)境 能量交換及 物質(zhì)交換的系統(tǒng)。(選填有、無(wú))2、封閉系統(tǒng)是與環(huán)境 能量交換及 物質(zhì)交換的系統(tǒng)。(選填有、無(wú))3、敞開(kāi)系統(tǒng)是與環(huán)境 能量交換及 物質(zhì)交換
16、的系統(tǒng)。(選填有、無(wú))4、反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率的定性影響規(guī)律為_(kāi) _。5、反應(yīng)活化能對(duì)反應(yīng)速率的定性影響規(guī)律為_(kāi) _。6、溫度或壓力對(duì)表面張力的定性影響規(guī)律為_(kāi) _。7、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)達(dá)平衡時(shí),其C、P、F依次為_(kāi) _。8、NH4HS(s)和其分解產(chǎn)物NH3(g)及H2 S(g)達(dá)平衡時(shí),其C、P、F依次為_(kāi) _。9、PCl5的分解反應(yīng)PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K達(dá)到平衡時(shí)PCl5(g) 有48.5%分解,在573 K 達(dá)到平衡時(shí),有97 %分解,則此反應(yīng)是 熱反應(yīng)。(選填吸、放) 10、雙參數(shù)普遍化壓縮因子圖的建立是
17、基于 原理。11、已知某化學(xué)反應(yīng)在T1時(shí)的DH(T1),又知該反應(yīng)的DCp,則溫度在T2時(shí)該反應(yīng)的 DH(T2)=_。12、在標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義中,指定有機(jī)物中的C變?yōu)?,H變?yōu)?, N變?yōu)?,S變?yōu)?。13、焓的數(shù)學(xué)定義式為H= 。14、吉布斯函數(shù)的數(shù)學(xué)定義式為G= 。15、物理吸附的吸附力是 ;化學(xué)吸附的吸附力是 。16、熱力學(xué)第三定律的文字表述為 。17、在外電場(chǎng)下,膠體粒子的定向移動(dòng)稱為 ;分散介質(zhì)的定向移動(dòng)稱為 。18、理想液態(tài)混合物與其蒸氣達(dá)氣、液兩相平衡時(shí),相圖中的哪一條相線為直線 。19、接觸角是指 。20、一定溫度下,在一定濃度范圍內(nèi)的理想稀溶液中,溶劑服從 定律,溶質(zhì)服從
18、 定律。21、臨界膠束濃度()的大小對(duì)表面活性劑活性大小的影響規(guī)律是 。22、純水、鹽水、皂液相比,其表面張力的大小順序是 。23、對(duì)于可逆過(guò)程,系統(tǒng)的熵變與其熱溫商之和相比二者之間的大小關(guān)系為 。24、對(duì)于不可逆過(guò)程,系統(tǒng)的熵變與其熱溫商之和相比二者之間的大小關(guān)系為 。 25、相律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。26、在恒溫或恒壓條件下,相律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。27、在二組分凝聚系統(tǒng)的相圖中,相律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。28、推導(dǎo)朗繆爾吸附等溫式時(shí), 其中假設(shè)之一:吸附是_分子層的。29、基元反應(yīng) H·Br2 HBrBr·的反應(yīng)分子數(shù)是 。 30、A(g)和B(g)溶于水中的亨利常數(shù)分別是1&
19、#215;107 Pa·kg·mol-1和2×107 Pa·kg·mol-1,由亨利常數(shù)可知,在相同條件下, 在水中的溶解度大于_在水中的溶解度。答案:1、無(wú),無(wú);2、有,無(wú);3、有,有;4、反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速率越大;5、反應(yīng)活化能越大,反應(yīng)速率越??;6、溫度或壓力升高,表面張力降低;7、C=2,P=2,F(xiàn)=2。8、C=1,P=2,F(xiàn)=1;9、吸熱反應(yīng);10、對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理;11、;12、CO2(g),H2O(l),N2(g),SO2(g);13、H=U+pV;14、G=H-TS;15、范德華力,化學(xué)鍵力;16、純物質(zhì)完美晶體在0 K 時(shí)的熵值
20、為零;17、電泳,電滲;18、p-xB線;19、界面經(jīng)過(guò)液體至界面間的夾角;20、拉烏爾,亨利;21、臨界膠束濃度()越大的表面活性劑,其活性越低;22、s(鹽水)>s(純水)>s(皂液);23、前者等于后者;24、前者大于后者;25、F=C-P+2;26、F=C-P+1;27、F=C-P+1;28、單;29、2;30、前者大于后者。三、選擇題。在題后括號(hào)內(nèi),填上正確答案代號(hào)。1、下列說(shuō)法中( )是正確的。 ( 1 )只有等壓過(guò)程才有焓的概念; ( 2 )系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)所含的熱量; ( 3 )系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)在等壓過(guò)程中吸收的熱量; ( 4 )在等壓且不作非體積功的條件下,系統(tǒng)吸
21、收的熱在數(shù)值上等于焓的增量。2、附加壓力產(chǎn)生的原因是( )。(1)由于存在表面; (2)由于存在表面,且在表面上存在表面張力; (3)由于表面張力的存在,在彎曲表面兩邊壓力不同。3、在農(nóng)藥中通常都要加入一定量的表面活性物質(zhì),其主要目的是 ( )。(1)增加農(nóng)藥的殺蟲(chóng)藥性; (2)防止農(nóng)藥揮發(fā);(3)提高農(nóng)藥對(duì)植物表面的潤(rùn)濕能力。4、已知在T1到T2的溫度范圍內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的nBCp, m(B) > 0 ,則在該溫度范圍內(nèi)反應(yīng)的DrHm( )。(1)不隨溫度變化; (2)隨溫度升高而減??;(3)隨溫度升高而增大; (4)與溫度的關(guān)系無(wú)法簡(jiǎn)單描述。5、已知理想氣體反應(yīng):aA + bB =
22、 yY + zZ 已知ånB 0,則對(duì)于該反應(yīng),增大總壓時(shí),平衡將:( )。 (1)向左移動(dòng); (2)不移動(dòng); (3)向右移動(dòng)。5+、已知理想氣體反應(yīng):aA + bB = yY + zZ 已知ånB 0,則對(duì)于該反應(yīng),等溫等壓下添加惰性組分,平衡將:( )。 (1)向左移動(dòng); (2)不移動(dòng); (3)向右移動(dòng)。6、若某液體能在某固體表面鋪展,則鋪展系數(shù)j一定:()。();();7、下列基元反應(yīng)中哪一個(gè)反應(yīng)的活化能為零。( ) (1)A2 +B2 2AB (2)A + BC AB +C (3)A2 + M 2A + M (4)A + A + M A2 + M 。 8、恒T、p、
23、W=0下,液體A在25及其飽和蒸氣壓下氣化成蒸氣,則該過(guò)程的( )。(1); (2)DH = 0; (3)DS = 0; (4)DG = 0。 答案:1、(4);2、(3);3、(3);4、(3);5、(1);5+(3);6、(2);7、(4);8、(4)。四、計(jì)算題25時(shí),電池反應(yīng)為Pb(s)+ Hg2Cl2(s)=PbCl2(s)+2Hg(l)的電池電動(dòng)勢(shì)E=0.5316V, 電動(dòng)勢(shì)溫度系數(shù)=1.45×10-4V·K-1,計(jì)算25電池可逆放電時(shí)的Qr(按以上電池反應(yīng)),及該反應(yīng)的DrG m,DrSm 及DrHm。四、解:DrG m=-ZFE=- (2×9650
24、0×0.5316) J·mol-1=102.60 kJ·mol-1 DrSm =zF =(2×96500×1.45×10-4)J·mol-1 = 27.98 J·K-1·mol-1 DrHm=DrGm+ TDrSm=(102.60+298.15×27.98 ×10-3) kJ·mol-1 =94.26 kJ·mol-1 Qr= TDrSm=(298.15×27.98 )J·mol-1=8.338 kJ·mol-1 五、計(jì)算題已知各物質(zhì)在
25、298.15K時(shí)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下: 物質(zhì)C2H5OH(g)C2H4(g)H2O(g)-235.3052.283-241.80282.0219.45188.7465.4443.5633.577(1)求反應(yīng)C2H5OH(g) = C2H4(g) + H2O(g)在298.15K時(shí)的、及 。(2)求反應(yīng)C2H5OH(g) = C2H4(g) + H2O(g)在298.15K、,此時(shí)反應(yīng)能否向右進(jìn)行?(3)判斷在298.15K及各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(p=100 kPa)下該反應(yīng)能否向右進(jìn)行。五、解:(1) (2) 此時(shí)反應(yīng)能向右進(jìn)行。 (3) 此時(shí)反應(yīng)不能向右進(jìn)行。 六、計(jì)算題 2 mol苯在其正常沸點(diǎn)80
26、.1、101.325 kPa恒溫恒壓蒸發(fā)為同溫同壓下的苯蒸氣。求此過(guò)程的Q,W,DU,DH,S,A和G 。已知苯在80.1、101.325 kPa下的DvapHm為30 kJ. mol-1 。(忽略液體苯的體積,且苯蒸氣按理想氣體處理)。六、解:恒壓下有:DH=Q=2DvapHm=2×30=60kJ (注意是2mol!若相變方向相反呢?) (或按焓的定義來(lái)求。) 七、計(jì)算題已知反應(yīng) A B為一級(jí)反應(yīng),反應(yīng)速率系(常)數(shù)kA與溫度的關(guān)系為: ln(kA / min-1) = + 18求:( 1 )反應(yīng)在100時(shí)的速率系(常)數(shù)kA; ( 2 ) 在100時(shí)當(dāng)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)90%時(shí)所需要
27、的時(shí)間。七、解:( 1 ) ln(kA / min-1) = + 18 = 35.6 解得:kA=3.46×10-16 min-1 ( 2 ) =kt t=6.65×1015 min 八、計(jì)算題2mol理想氣體,始態(tài)為300K、10,在300K下恒溫可逆膨脹至2,求該過(guò)程的。八、解:理想氣體恒溫過(guò)程:, 因?yàn)椋?,所以?= 九、計(jì)算題甲醇與乙醇組成理想液態(tài)混合物,在20時(shí)純甲醇的飽和蒸氣壓為11.83 kPa,純乙醇的飽和蒸氣壓為5.93 kPa。 ( 1 ) 計(jì)算100 g甲醇與200 g乙醇所組成的理想液態(tài)混合物中兩種物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù);( 2 ) 求與上述組成的理想液態(tài)混合物成平衡的蒸氣總壓力及兩物質(zhì)的分壓力;( 3 ) 求與上述組成的理想液態(tài)混合物成平衡的蒸氣的組成(以摩爾分?jǐn)?shù)表示)。( 已知甲醇與乙醇的摩爾質(zhì)量分別為32.0 g·mol與46.1 g·mol。)九、計(jì)算題解:( 1 ) x(甲)= = 0.419 x(乙)= 1-0.419=0.581 ( 2 ) p(甲)= p*(甲)x(甲)= 11.83×0.
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