物化考試試題范圍

第二章熱力學(xué)第一定律-即時(shí)練習(xí)

一、單選題：

1.對(duì)于理想氣體的熱力學(xué)能有下述四種理解：

(1)狀態(tài)一定，熱力學(xué)能也一定

(2)對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)的熱力學(xué)能是可以直接測(cè)定的

(3)對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)，熱力學(xué)能只有一個(gè)數(shù)值，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)值

(4)狀態(tài)改變時(shí)，熱力學(xué)能一定跟著改變

其中都正確的是：()

A.(1),(2);

B.(3),(4)；

C.(2),(4)；

D.(l),(3)o

答案:D.熱力學(xué)能是狀態(tài)的單值函數(shù)，其絕對(duì)值無法測(cè)量。

2.有一高壓鋼筒，打開活塞后氣體噴出筒外，當(dāng)筒內(nèi)壓力與筒外壓力相等時(shí)關(guān)閉活塞，此時(shí)

筒內(nèi)溫度將：()

A.不變

B.升高

C.降低

D.無法判定

答案:C.氣體膨脹對(duì)外作功，熱力學(xué)能下降。

3.1mol373K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水，經(jīng)下列兩個(gè)不同過程變成373K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水氣，

(1)等溫、等壓可逆蒸發(fā)(2)真空蒸發(fā)

這兩個(gè)過程中功和熱的關(guān)系為：(AU=Q+W)：()

A.W1<W2Q1>Q2

B.W1<W2Q1<Q2

C.W1=W2Q1=Q2

D.W1>W2Q1<Q2

答案:A.過程(I)中，系統(tǒng)要對(duì)外作功，相變所吸的熱較多。

4.在一個(gè)密閉絕熱的房間里放置一臺(tái)電冰箱，將冰箱門打開，并接通電源使其工作，過一段

時(shí)間之后，室內(nèi)的平均氣溫將如何變化？()

A.升高

B.降低

C.不變

D.不一定

答案:A.對(duì)冰箱作的電功全轉(zhuǎn)化為熱了。

5.凡是在孤立系統(tǒng)中進(jìn)行的變化，其AU和AH的值一定是：()

A.△U>0,AH>0

B.AU=O,AH=O

C.AU<0,AH<0

D.AU=O,AH不確定

答案:D.熱力學(xué)能是能量的?種，符合能量守衡定律，在孤立系統(tǒng)中熱力學(xué)能保持不變。而

焰雖然有能量單位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。例如，在絕熱鋼瓶里發(fā)生一個(gè)放

熱的氣相反應(yīng)，AH可能回大于零。

6.某理想氣體的Y=Cp/CV=1.40,則該氣體為幾原子分子？()

A.單原子分子

B.雙原子分子

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,這是雙原子分子的特征。

7.當(dāng)以5molH2氣與4molC12氣混合，最后生成2moiHC1氣。若以下式為基本單元，

H2(g)+C12(g)2HCl(g)則反應(yīng)進(jìn)度&應(yīng)是：()

A.1mol

B.2mol

C.4mol

D.5mol

答案:A.反應(yīng)進(jìn)度&=△n/v=2mol/2=lmol

8.欲測(cè)定有機(jī)物燃燒熱Qp,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實(shí)測(cè)得熱效應(yīng)為QV,公式Qp=QV+

△nRT中的An為：()

A.生成物與反應(yīng)物總物質(zhì)的量之差

B.生成物與反應(yīng)物中氣相物質(zhì)的量之差

C.生成物與反應(yīng)物中凝聚相物質(zhì)的量之差

D.生成物與反應(yīng)物的總熱容差

答案:B.AnRT-項(xiàng)來源于△(pV)-一項(xiàng)，若假定氣體是理想氣體，在溫度不變時(shí)△(pV)

就等于△nRT

9.下述說法，何者正確？()

A.水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰即是氧氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰

B.水蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰即是氧氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰

C.水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成培即是氫氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒燃

D.水蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰即是氫氣的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰

答案:C.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焰的定義，只有(C)是正確的。因?yàn)檠鯕馐侵紕?，沒有標(biāo)準(zhǔn)摩爾

燃燒焰，氫氣的燃燒產(chǎn)物是液體水，而不是水蒸氣。

10.298K時(shí)，石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰AfH：()

A.大于零

B.小于零

C.等于零

D.不能確定

答案:C.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰定義，規(guī)定穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熠為零。碳的穩(wěn)定單質(zhì)制

定為石墨。

第三章熱力學(xué)第二定律-例題分析

1.Imol單原子分子理想氣體，始態(tài)為273K,p,分別經(jīng)下列可逆變化，

其Gibbs自由能的變化值各為多少？

(A)恒溫下壓力加倍(B)恒壓下體積加倍(C)恒容下壓力加倍

假定在273K,pS下，該氣體的摩爾墻為100J-K1-molL

思路：Gibbs自由能的變化值可以通過△H和△S的值計(jì)算。如果是

等溫過程，則

△G=A凡-然S

如果是個(gè)變溫過程，則

△G=△耳—2g=LH-(T2S2-NS。

△G=附立Tin包

解：(A)Pl

2

=1molx8.314Jmol-1K-1x273Kxln—=1.573kJ

1

(B)恒壓下體積加倍，

Tz=2「，AG=△H-A(TS)

=2x8.314Jmol-1.K-1x273K=5.674kJ

2

△S=〃C、lnZ

因?yàn)?

=lmolx-x8.314Jmol-1K-1xln2=14.41JK-1

2

號(hào)=W+AS=114.4「K-i

所以

8G=kH-陰「?。?/p>

=5.674kJ-(2x273x114.4-273x100)J=-29.488kJ

(C)恒容下壓力加倍，T2=2T.

△S=In

A

3

=1molx-x8.314Jmol-1K-1xln2=8.644JK-1

2

勒=A+AS=108.6J.K-】

所以

=5.674kJ-(2x273x108.6-273x100)J=-26.320kJ

2.請(qǐng)計(jì)算Iniol苯的過冷液體在-5℃,p‘下凝固的△S和△G。已知-5℃時(shí)，

固態(tài)苯和液態(tài)苯的飽和蒸氣壓分別為2.25kPa和2.64kPa；-5"C及p’時(shí)，

苯的摩爾熔化焙為9.860kJ-mol'o

思路：對(duì)于不可逆相變，必須設(shè)計(jì)?個(gè)始終態(tài)相同的可逆過程，才

能計(jì)算其AS和△G

解：設(shè)系統(tǒng)經(jīng)5步可逆過程完成該變化，保持溫度都為-5C,

C6H6(14力一^。6H6&2.64kPa)C6H6(g,2.64kPa)

6H6(g,2.25kPa)T^C6H6(s,2.25kPa)3^C6H6(s，/)

總的△G的變化值是五步變化值的和，

AG=AG+AQ+AG+AQ+2

但是，因?yàn)?2)和(4)是等溫、等壓的可逆相變過程，所以

△5=AQ=0

因?yàn)橐后w和固體的可壓縮性較小，摩爾體積相差不大，可近似認(rèn)為AGi

與△Gs可以相消，

所以0

o

=lmolx8.314JmoLKTx268Kxln—=-356,4J

2.64

晶=絲必2

T

=(一986。+0.35加=_3546「燒

268K

3.苯的正常沸點(diǎn)為353K,摩爾汽化焰是△va?HB=30.77kJ皿。1'。今在353K,,

p'下，將Irnol液態(tài)苯向真空等溫汽化為同溫同壓的苯蒸氣(設(shè)為理想氣體)。

(1)計(jì)算該過程中苯吸收的熱量Q和作的功W

(2)求苯的摩爾汽化Gibbs自由能A和摩爾汽化嫡AvapS.

(3)求環(huán)境的燧變

(4)使用哪種判據(jù)，可以判別上述過程可逆與否？并判別之。

思路：真空蒸發(fā)，系統(tǒng)對(duì)外不做膨脹功，熱交換等于熱力學(xué)能的變

化值。在相變點(diǎn)溫度和壓力下，進(jìn)行不可逆相變，由于始終態(tài)與可逆相

變相同，所以狀態(tài)函數(shù)的變量也與可逆相變相同。對(duì)于系統(tǒng)的不可逆熱

效應(yīng)，對(duì)于環(huán)境可以認(rèn)為是可逆的。

解：(1)真空汽化W=0

Q=LU=LH-L{Pr)=LH-LnBT

=30.77kJ-(lx8.314x353)J=27,835kJ

(2)設(shè)液態(tài)苯在同溫、同壓下可逆蒸發(fā)為氣，這時(shí)，△哼q=°

~T~T

30.77kJ.mol-1

=87.2JK-1mol-1

353K

(3)系統(tǒng)的不可逆熱效應(yīng)，對(duì)環(huán)境來說可以看作是可逆的

2(環(huán)"季二篝3-7&9「K

(4)用燧判據(jù)來判斷過程的可逆性

△S甯離）5呻3抵+AS（環(huán)）=8.3J-K-1>0

所以，苯的真空蒸發(fā)為不可逆過程。

4.lmol單原子理想氣體，始態(tài)0=200kPa,1=273K,沿p//=a（a為常

數(shù)）的可逆途徑，壓縮至終態(tài)壓力為400kPa。計(jì)算該過程的

匕匕耳Q,用“■和搽.

思路：*，=點(diǎn)的途徑實(shí)際是告訴我們必/匕=巧/匕=~=勺這

相當(dāng)于說P'=C一樣，沒有什么特別的地方。從這個(gè)已知條件可以從

0/匕=%/匕計(jì)算出力的值。對(duì)于理想氣體只要是2匕T變化的物理過

△Z7=卜CydTLH=卜CAT

程，不論具體變化途徑如何，都可以使用公式用，也

計(jì)算（若是等溫過程，則△0=0，A"二°）。解題時(shí)應(yīng)該把容易計(jì)算的先

求出來，然后再由這些結(jié)果去計(jì)算較難求的變量。

這題的難點(diǎn)是在求W。因?yàn)檠氐氖荘/'二°的途徑，則衣=乃，在求

W=-[pd7

積分J時(shí)稍有麻煩，要作適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)變換再積分。

解：根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程式和已知條件

nR7{_1molx8.314JK-1mol-1x273K

=0.0113m3

X=200xl03Pa

400x00113^=0Q226m3

p、200

pM_400x103Pax226m3

。。=1087K

nR1molx8.314JK-1mol-1

3

=1molx|x8,314J-K-1-mol-1x(1087-237)K=10.15kJ

=1molx|x8,314J.K-1mol-1x(1087-237)K=16.92kJ

印=_pdP

因?yàn)閜/'=a,p=Vat代入上式，a是常數(shù)，可以提到積分號(hào)外邊，得

取=—4：rar='(不一叫)=今一片)

200X10322

--------X(0.01132-0.02262)J=-3.39kJ

2x0.0113

Q—印=(10,15+3.39)kJ=13.54kJ

△S要分兩步計(jì)算，先等壓可逆，后等溫可逆

frn'

△S=%C?mln包+Kln包

1,4工Pj

=|1.0x8.314x-xln^-+ln—IIJ-K-^22.96JK-1

I[2273400JJ

1QIn在

計(jì)算△S時(shí)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是把公式記錯(cuò)了，把馬記成為。因?yàn)榈?

町=〃五7In左Qz=ftRTln3

步是等溫可逆過程，AU=0,Q=-％,Pi,外，

△S=0=〃ln立

第三章熱力學(xué)第二定律-即時(shí)練習(xí)

一、單選題：

1.理想氣體在等溫條件下反抗恒定外壓膨脹，該變化過程中系統(tǒng)的燃變及環(huán)境的嫡變應(yīng)

為：（）

A.>0,=0

B.<0,=0

C.>0,<0

D.<0,>0

答案:C.理想氣體等溫膨脹，體積增加，嫡增加，但要從環(huán)境吸熱，故環(huán)境嫡減少。

2.在絕熱條件下，用大于氣缸內(nèi)的壓力迅速推動(dòng)活塞壓縮氣體，此過程的嫡變：（）

A.大于零

B.小于零

C.等于零

D.不能確定

答案:A.封閉系統(tǒng)絕熱不可逆過程，嫡增加。

3.H2和02在絕熱鋼瓶中生成水的過程：（）

A.AH=0

B.AU=0

C.AS=0

D.AG=0

答案:B.因?yàn)殇撈亢闳?，并與外界無功和熱的交換，所以能量守衡，AU=0o

4.在273.15K和101325Pa條件下，水凝結(jié)為冰，判斷系統(tǒng)的下列熱力學(xué)量中何者一定為零？

（）

A.AU

B.AH

C.AS

D.AG

答案:D.等溫、等壓、不作非膨脹功的可逆相變，Gibbs自由能不變。

5.在N2和02混合氣體的絕熱可逆壓縮過程中，系統(tǒng)的熱力學(xué)函數(shù)變化值在下列結(jié)論中正

確的是：（）

A.AU=0

B.AA=0

C.AS=0

D.AG=0

答案:C.絕熱可逆過程是衡嫡過程，QR=0故AS=0。

6.單原子分子理想氣體的CV,m=（3/2）R,溫度由T1變到T2時(shí)，等壓過程系統(tǒng)的燧變ASp與

等容過程爆變ASV之比是：（）

A.1:1

B.2:1

C.3:5

D.5:3

答案:D.相當(dāng)于摩爾等壓熱容與摩爾等容熱容之比。

7.1*10-31^水在3731<,101325Pa的條件下汽化為同溫同壓的水蒸氣，熱力學(xué)函數(shù)變量為△

UI,AH1和AG1；現(xiàn)把IXI0-3kg的H20（溫度、壓力同上）放在恒373K的真空箱中,

控制體積，使系統(tǒng)終態(tài)蒸氣壓也為101325Pa,這時(shí)熱力學(xué)函數(shù)變量為AU2,△H2和AG2。

問這兩組熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系為：（）

A.AU1>AU2,△H1>AH2,△G1>AG2

B.AUI<AU2,AH1<AH2,AG1<AG2

C.AU1=AU2,△H1=AH2,△G1=AG2

D.AU1=AU2,AH1>AH2,AG1=AG2

答案:C.系統(tǒng)始態(tài)與終態(tài)都相同，所有熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)的變量也都相同，與變化途徑無關(guān)。

8.298K時(shí)，Imol理想氣體等溫可膨脹，壓力從lOOOkPa變到lOOkPa,系統(tǒng)Gibbs自由能變

化為多少？（）

A.0.04kJ

B.-12.4kJ

C.1.24kJ

D.-5.70kJ

答案:D.等于Vdp積分

9.對(duì)于不做非膨脹功的隔離系統(tǒng)，嫡判據(jù)為：（）

A.（dS）T.u》O

CB.（dS）P,ueO

Cc.（dS）u.BO

區(qū)D.（dS）u.v^O

答案:D.隔離系統(tǒng)的U,V不變

10.某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+ap,其中a為大于零的常數(shù)，該氣體經(jīng)恒溫膨脹，其熱

力學(xué)能：（）

A.不變

B.增大

C.減少

D.不能確定

答案:A.狀態(tài)方程中無壓力校正項(xiàng)，說明該氣體膨脹時(shí)，不需克服分子間引力，所以恒溫膨

脹時(shí)，熱力學(xué)能不變。

第四章多組分系統(tǒng)-即時(shí)練習(xí)

一、單選題：

1.2molA物質(zhì)和3molB物質(zhì)在等溫、等壓下，混合形成理想液態(tài)混合物，該系統(tǒng)中A和B

的偏摩爾體積分別為1.79X10-5m3Xmol-l,2.15X10-5m3Xmol-l,則混合物的總體積為:

（）

A.9.67X10-5m3

B.9.85X10-5m3

C.1.003X10-4m3

D.8.95X10-5m3

答案:C.運(yùn)用偏摩爾量的集合公式。

2.已知373K時(shí)，液體A的飽和蒸氣壓為133.24kPa,液體B的飽和蒸氣壓為66.62kPa?設(shè)

A和B形成理想液態(tài)混合物，當(dāng)A在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時(shí)，在氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)

為：（）

A.1

B.1/2

C.2/3

D.1/3

答案:C.用Roult定律算出總蒸氣壓，再把A的蒸氣壓除以總蒸氣壓

3.298K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下，苯和甲苯形成理想液態(tài)混合物。第一份混合物體積為2dm3,苯的摩

爾分?jǐn)?shù)為0.25,苯的化學(xué)勢(shì)為u1,第二份混合物的體積為1dm3,苯的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5,化學(xué)

勢(shì)為12,則：（）

A.u1>u2

B.ul<u2

C.ul=ii2

D.不確定

答案:B.化學(xué)勢(shì)是偏摩爾Gibbs自山能，是強(qiáng)度性質(zhì)，與混合物的總體積無關(guān)，而與混合物

的濃度有關(guān)。第一份的濃度低于第二份的濃度，故化學(xué)勢(shì)小。

4.在溫度T時(shí)，純液體A的飽和蒸氣壓為，化學(xué)勢(shì)為，并且已知在大氣壓力下的凝固點(diǎn)

為，當(dāng)A中溶入少量與A不形成固態(tài)溶液的溶質(zhì)而形成為稀溶液時(shí)，上述三物理量分別為，

和，貝I」（）

A.，，

B.，，

C.,,

D.,,

答案:D.純液體A的飽和蒸氣壓和化學(xué)勢(shì)比稀溶液中的大，加入溶質(zhì)后，稀溶液的凝固點(diǎn)會(huì)

下降。

5.在298K時(shí)，A和B兩種氣體單獨(dú)在某一溶劑中溶解，遵守Henry定律，Henry常數(shù)分別

為kA和kB,且知kA>kB,則當(dāng)A和B壓力（平衡時(shí)的）相同時(shí)，在一定量的該溶劑中所

溶解的關(guān)系為：（）

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的量與B的量無法比較

答案:B.根據(jù)Henry定律，當(dāng)平衡壓力相同時(shí)，Henry常數(shù)大的溶解量反而小。

6.在400K時(shí)，液體A的蒸氣壓為4X104Pa,液體B的蒸氣壓為6X104Pa,兩者組成理想

液態(tài)混合物，平衡時(shí)溶液中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6,則氣相中B的摩爾分?jǐn)?shù)為：（）

A.0.60

B.0.50

C.0.40

D.0.31

答案:B.用Roult定律算出總蒸氣壓，再把B的蒸氣壓除以總蒸氣壓

7.在50℃時(shí)，液體A的飽和蒸氣壓是液體B飽和蒸氣壓的3倍，A,B兩液體形成理想液態(tài)

混合物。氣液平衡時(shí)，在液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5,則在氣相中B的摩爾分?jǐn)?shù)為：（）

A.0.15

B.0.25

C.0.5

D.0.65

答案:B.用Roult定律算出總蒸氣壓，再把B的蒸氣壓除以總蒸氣壓

8.298K,標(biāo)準(zhǔn)壓力下，兩瓶含秦的苯溶液，第一瓶為2dm3（溶有0.5mol蔡），第二瓶為ldm3（溶

有0.25mol蔡），若以u(píng)1和口2分別表示兩瓶中茶的化學(xué)勢(shì)，則（）

A.u1=10n2

B.ul=2u2

C.nl=（l/2）u2

D.ul=u2

答案:D.化學(xué)勢(shì)是偏摩爾Gibbs自由能，是強(qiáng)度性質(zhì)，與混合物的總體積無關(guān)，而與混合物

的濃度有關(guān)。兩份的濃度相同，故化學(xué)勢(shì)相等。

9.兩只燒杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯內(nèi)溶入O.OlmolNaCl,兩只燒

杯按同樣速度冷卻降溫，則有：（）

A.A杯先結(jié)冰

B.B杯先結(jié)冰

C.兩杯同時(shí)結(jié)冰

D.不能預(yù)測(cè)其結(jié)冰的先后次序

答案:A.稀溶液的依數(shù)性只與粒子數(shù)有關(guān)，而與粒子的性質(zhì)無關(guān)。B杯內(nèi)溶入NaChNaCl

解離，其粒子數(shù)幾乎是A杯中的兩倍，B杯的凝固點(diǎn)下降得多，所以A杯先結(jié)冰。

10.在恒溫抽空的玻璃罩中，封入兩杯液面相同的糖水（A杯）和純水（B杯）。經(jīng)歷若干時(shí)間

后，兩杯液面的高度將是：（）

A.A杯高于B杯

B.A杯等于B杯

C.A杯低于B杯

D.視溫度而定

答案:A.純水的飽和蒸氣壓大于糖水，純水不斷蒸發(fā)，蒸氣在含糖水的A杯中不斷凝聚，所

以A杯液面高于B杯。

第五章相平衡-即時(shí)練習(xí)

一、單選題：

l.NH4Hs(s)和任意量的NH3(g)及H2s(g)達(dá)平衡時(shí)，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.反應(yīng)有三個(gè)物種，一個(gè)平衡條件，所以組分?jǐn)?shù)為2,有2相共存，根據(jù)相律，自由

度為2。

2.某系統(tǒng)存在C(s),H20(g),CO(g),C02(g)和H2(g)五種物質(zhì)，相互建立了下述三個(gè)平衡

H2O(g)+C(s)H2(g)+C0(g)

CO2(g)+H2(g)H20(g)+C0(g)

C02(g)+C(s)2C0(g)

則該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C為：()

A.C=3

B.C=2

C.C=1

D.C=4

答案:A.反應(yīng)共有5個(gè)物種，2個(gè)獨(dú)立的化學(xué)平衡，而無濃度限制條件，所以組分?jǐn)?shù)為3。

3.在lOOkPa的壓力下，12在液態(tài)水和CC14(1)中達(dá)到分配平衡(無固態(tài)碘存在)，則該系統(tǒng)

的條件自由度數(shù)為：()

A.f*=1

B.f*=2

C.f*=0

D,f*=3

答案:B.共有3個(gè)物種，一個(gè)平衡條件，所以組分?jǐn)?shù)為2。有2相共存，已指定溫度，根據(jù)

相律，條件自由度為2。(一個(gè)平衡條件能否成立，請(qǐng)?jiān)倏紤])

4.與水可生成，和三種水合物，則在一定溫度下與水蒸氣平衡的含水鹽最多為：()

A.3種

B.2種

C.1種

D.不可能有共存的含水鹽

答案:B.系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)為2,已指定溫度，根據(jù)相律，條件自由度為零時(shí)得最多可以共存的

相數(shù)為3。現(xiàn)在已指定有水蒸氣存在，所以，可能有共存的含水鹽只能有2種。

5.某一物質(zhì)X,在三相點(diǎn)時(shí)的溫度是20℃,壓力是2(X)kPa。卜一列哪一種說法是不正確的：()

A.在20℃以上X能以液體存在

B.在20℃以下X能以固體存在

C.在25℃,lOOkPa下，液體X是穩(wěn)定的

D.在20C時(shí)，液體X和固體X具有相同的蒸氣壓

答案:C.可以畫一張單組分系統(tǒng)相圖的草圖，（C）所描述的條件只能落在氣相區(qū)，所以這種說

法是不正確的。

6.N2的臨界溫度是124K,如果想要液化N2,就必須：（）

A.在恒溫下增加壓力

B.在恒溫下降低壓力

C.在恒壓下升高溫度

D.在恒壓下降低溫度

答案:D.臨界溫度是指在這個(gè)溫度之上，不能用加壓的方法使氣體液化，所以只有在臨界溫

度時(shí)用降低溫度的方法使之液化。

7.當(dāng)Clausius-Clapeyron方程應(yīng)用于凝聚相轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵鈺r(shí)，貝小（）

A.p必隨T之升高而降低

B.p必不隨T而變

C.p必隨T之升高而變大

D.p隨T之升高可變大或減少

答案:C.因?yàn)槟巯噢D(zhuǎn)變?yōu)檎魵鈺r(shí)總是吸熱的，根據(jù)Clausius-Clapeyron方程，等式右方為

正值，等式左方也必定為正值，所以）p隨T之升高而變大。

8.對(duì)恒沸混合物的描述，下列各種敘述中哪種是不正確的？（）

A.與化合物一樣，具有確定的組成

B.不具有確定的組成

C.平衡時(shí)，氣相和液相的組成相同

D.其沸點(diǎn)隨外壓的改變而改變

答案:A.恒沸混合物不是化合物，其沸點(diǎn)和組成都會(huì)隨著外壓的改變而改變。

9.在通常情況下，對(duì)于二組分物系，能平衡共存的最多相數(shù)為：（）

A.1

B.2

C.3

D.4

答案:D.當(dāng)自由度為零時(shí)，系統(tǒng)有最多相數(shù)?，F(xiàn)在組分?jǐn)?shù)為2,當(dāng)自由度為零時(shí)相數(shù)為4。

10.某一固體，在25℃和大氣壓力下升華，這意味著：（）

A.固體比液體密度大些

B.三相點(diǎn)的壓力大于大氣壓力

C.固體比液體密度小些

D.三相點(diǎn)的壓力小于大氣壓力

答案:B.畫一單組分系統(tǒng)草圖，當(dāng)三相點(diǎn)的壓力大于大氣壓力時(shí)，在25℃和大氣壓力下處于

氣相區(qū)，所以固體會(huì)升華。

第六章化學(xué)平衡-例題分析

1.工業(yè)上制水煤氣的反應(yīng)為：

1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)44=133.5kJ?moP

設(shè)反應(yīng)在673K時(shí)已達(dá)到平衡，試討論下列因素對(duì)平衡的影響。

(1)增加碳的量(2)提高反應(yīng)溫度

(3)增加系統(tǒng)總壓(4)提高IhO(g)的分壓

(5)增加N2(g)的分壓

思路：影響化學(xué)平衡的因素很多，但影響的程度不同。溫度可以影

響標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的值，而壓力和惰性氣體的存在不影響標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的

值，而只影響反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)的平衡組成，減壓和增加

惰性氣體對(duì)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)有利。一般凝聚相不影響平衡。

解：(1)增加碳的量不影響平衡，碳是固體，復(fù)相反應(yīng)中固體不影

響平衡常數(shù)值。

(2)因?yàn)檫@是一個(gè)吸熱反應(yīng)，4月1>0,根據(jù)vanderHoff

公式，升高溫度可以使增大，有利于產(chǎn)物的生成。

(3)這是一個(gè)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，增加系統(tǒng)總壓，對(duì)正反

應(yīng)不利。雖然平衡常數(shù)不變，但產(chǎn)物的含量會(huì)下降。所以，在工業(yè)上制

水煤氣的反應(yīng)一般在大氣壓力下進(jìn)行。

(4)HzO(g)是反應(yīng)物，增加反應(yīng)物的含量會(huì)使平衡右移，雖然

平衡常數(shù)值不變，但生成物的含量會(huì)提高。

(5)g(g)沒有參與反應(yīng)，在該反應(yīng)中是作為惰性氣體。增加N〃g)的

壓力，在總壓不變的情況下就降低了反應(yīng)系統(tǒng)中各物的分壓，相當(dāng)于起了

降壓的作用，所以使反應(yīng)右移。雖然平衡常數(shù)值未變，但產(chǎn)物的含量會(huì)提

高。所以制水煤氣總是用空氣將C(s)燃燒產(chǎn)生高溫，NMg)作為惰性氣體混

在反應(yīng)系統(tǒng)中。

2.PI@的分解作用為+在523K和lOOkPa條件下反

應(yīng)達(dá)平衡，測(cè)得平衡混合物的密度為270kgm與，試計(jì)算：

(1)PQ式的解離度

(2)在該反應(yīng)條件下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)玄7

(3)該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs自由能的變化值4年

WC1)=208.2gmolWC1)=137.1gmol

已知53

股(CU)=70,9gmol,

思路：求PQ式g)的解離度有若干種方法。首先應(yīng)列出P05(g)在解離

平衡時(shí)的量的關(guān)系，得到平衡時(shí)總的物質(zhì)的量。混合物的總質(zhì)量應(yīng)該等

于起始時(shí)PCsg)的質(zhì)量。或算出混合物的平均摩爾質(zhì)量，再根據(jù)理想氣

體的狀態(tài)方程，就可計(jì)算得到解離度。有了解離度的數(shù)值，根據(jù)平衡常

數(shù)的定義和與4尊的關(guān)系，就可得到礴和年的值。

解：(1)設(shè)解離度為a

pa5(g)=pa3(g)+a2(g)

￡=0n00

￡=4?(1-a)ndna

平衡時(shí)總的物質(zhì)的量為分=%(1+a)

_w(PCl5)=昆合物)

n=M(PC15)=M(PC15)因?yàn)榍?PC1$)=冽1昆合物)

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，平衡時(shí)醍RT=nQ+a)RT

_PV_y/混合物)萬=冽混合物)

a=^RT,P=Z,刎出“)

代入a的表示式，得

pM(P05),100X103X208.2X10-35

a=---------1----------------------1D=0.77

pRT2.70x8.314x523

a的另一種求法是：在平衡混合物中，平均摩爾質(zhì)量為

版_%(1-a)舷p5+%aMpcb+%日河”

?(1+a)

n&RT冽(混合物)RTpRT

p=—=---=----------=--------X=一

VMVM

代入府的表示式，就可以求出a,結(jié)果是一樣的。

(2)設(shè)n=1.0mol

QX!Q

KQ_PK\JPP^P

?(1-a)na

代入標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表示式，得

卜_PX北嘰(0.77)3

--------X-------------------------=1.46

'PQ1-"pQ1-(0.77)2

3)\G^=-RTlnKf

=-(8.314x523xlnl,46)646Jmol-1

3.已知在298K時(shí)下列物質(zhì)的4a?和堂：

S03S02o2

-395.76-296.900

256.6248.11205.04

設(shè)總壓力為lOOkPa,反應(yīng)前氣體中含各物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為勺出二006,

so式g)+05(g)osq(g)

配？=°.12

其余為惰性氣體，求反應(yīng)2

(1)在298K時(shí)的平衡常數(shù)

(2)若使S°2(g)的轉(zhuǎn)化率&=0.80,計(jì)算應(yīng)該控制的溫度(設(shè)反應(yīng)AJ二°)

思路：從熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算出298K時(shí)的和4型，然后

得到298K時(shí)的AGP和*7。因?yàn)樵O(shè)反應(yīng)=°,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的組成

計(jì)算溫度T時(shí)的△戌=-RTKf(T),根據(jù)岑⑴和298K時(shí)的△道，△啟

值，用公式4隼二4通一7A蹬，計(jì)算出所需的溫度。

△盤=4咫-298KXAW

解：(1)因?yàn)?/p>

1

Ar/7?=Af//?(SO3.g)-Af7￡?(SO2)g)=-98.86kJ.mor

11

Ar^=^(SO3.g)-^e(O2.g)-^(SO2,g)=-9403J.mol-K-

=-70.839kJmor1

因?yàn)榫孟?歐歷專

^?(298K)=2.61xl012

Ar=nAw?

(2)設(shè)所求的平衡溫度為T,因?yàn)轭}中已假設(shè)反應(yīng)的尸一u,故和

均與溫度無關(guān)。貝k

△r中(T)=ArH?(298K)-TAr^(298K)=.KTlnKf

反應(yīng)的總7(T)為：

在轉(zhuǎn)化率a=0.80時(shí)，

SO(g)+10(g)^S0(g)

223惰性氣體

開始612082

平衡6(1-0.8)12-3x0.86x0.882

平衡時(shí)，總物質(zhì)的量為97.6mol

PSQJ聲

專(乃=

9$0」聲).@0」盧嚴(yán)

(6x0.8mol)A

px^---------L產(chǎn)

_(97,6mol)

(6x0.2mol)/9.6mol丫

(97.6mol)lk97.6molj

0

因?yàn)橄到y(tǒng)的壓力p=p，解得

AT?(7)=12,75

△戌(T)=(298K)-74戲(298K)=-RT\n專

代入式

(-98.86kJmoL)-7(-94.03J.mol-1K-1)

=-8.314J.mor1K_1xTxln12.75

解得：

Z=858K

一、單選題：

1.在等溫等壓下，當(dāng)反應(yīng)的時(shí)，該反應(yīng)能否進(jìn)行？()

A.能正向自發(fā)進(jìn)行

B.能逆向自發(fā)進(jìn)行

C.不能判斷

D.不能進(jìn)行

答案:C.判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，要用等溫等壓下的變化值，而不能用的值。除非的值

很小很小，可以估計(jì)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

2.理想氣體化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)，應(yīng)該用下列哪個(gè)關(guān)系式？()

A.

B.

C.

D.

答案:B.根據(jù)理想氣體化學(xué)勢(shì)的表示式，逸度可用壓力表示。

3.理想氣體反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)的與溫度T的關(guān)系為：=-21660+52.92T,若要使

反應(yīng)的平衡常數(shù)大于1,則應(yīng)控制的反應(yīng)溫度：()

A.必須低于409.3C

B.必須高于409.3K

C.必須低于409.3K

D.必須等于409.3K

答案:C

4.在通常溫度下,NH4HCO3(s)可發(fā)生下列分解反應(yīng):NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)

設(shè)在兩個(gè)容積相等的密閉容器A和B中，分別加入純NH4HCO3(s)lkg及20kg,均保持在

298K,達(dá)到平衡后，下列哪種說法是正確的？()

A.兩容器中壓力相等

B.A內(nèi)壓力大于B內(nèi)壓力

C.B內(nèi)壓力大于A內(nèi)壓力

D.須經(jīng)實(shí)際測(cè)定方能判別哪個(gè)容器中壓力大

答案:A.因?yàn)镹H4HCO3(s)是過量的，在相同溫度下，分解壓力相同。

5.根據(jù)某一反應(yīng)的值，下列何者不能確定：()

A.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自發(fā)變化的方向

B.在所對(duì)應(yīng)的溫度下的平衡位置

C.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下系統(tǒng)所能作的最大非膨脹功

D.提高溫度與反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)

答案:D.反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系由動(dòng)力學(xué)中Arrenius公式討論。

6.某實(shí)際氣體反應(yīng)，用逸度表示的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨下列哪些因素而變：()

A.體系的總壓力

B.催化劑

C.溫度

D.惰性氣體的量

答案:C.用逸度表示的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)。

7.已知反應(yīng)2NH3=N2+3H2在等溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為0.25,那么，在此條件下，氨的

合成反應(yīng)(l/2)N2+(3/2)H2=NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：()

A.4

B.2

C.0.5

D.1

答案:C.反應(yīng)方程式系數(shù)減半，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)應(yīng)開1/2次方，為0.5。而第二個(gè)方程是第一個(gè)

方程的逆過程，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為倒數(shù)，則應(yīng)該為2.

8.某化學(xué)反應(yīng)在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能變化為負(fù)值，則該溫度時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

值將：()

A.=0

B.>1

C.<0

D.0<<1

答案:B.因?yàn)?/p>

9.在一定的溫度下，一定量的PC15(g)在一密閉容器中達(dá)到分解平衡。若往容器中充入氮?dú)?

使系統(tǒng)的壓力增加一倍(體積不變)，則PC15的解離度將：()

A.增加

B.減少

C.不變

D.不定

答案:C.雖然充入不參與反應(yīng)的氮?dú)猓瑧?yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)有利，但是因?yàn)樵诿荛]容

器中，壓力也相應(yīng)增加，壓力和氣體的總物質(zhì)量的比值不變，解離度亦不變。

10.PC15的分解反應(yīng)是PC15(g)=PC13(g)+C12(g),在473K達(dá)到平衡時(shí),PC15(g)有48.5%分解，

在573K達(dá)到平衡時(shí)，有97%分解，則此反應(yīng)為：()

A.放熱反應(yīng)

B.吸熱反應(yīng)

C.既不放熱也不吸熱

D.這兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)相等

答案:B.升高溫度，可以使吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)增大。

第八章電解質(zhì)溶液-即時(shí)練習(xí)

一、單選題：

1.水溶液中氫和氫氧根離子的淌度特別大，究其原因，下述分析哪個(gè)對(duì)？（）

A.發(fā)生電子傳導(dǎo)

B.發(fā)生質(zhì)子傳導(dǎo)

C.離子荷質(zhì)比大

D.離子水化半徑小

答案:B

2.電解質(zhì)溶液中離子遷移數(shù)（ti）與離子淌度（Ui）成正比。當(dāng)溫度與溶液濃度一定時(shí)，離子淌度

是一定的，則250c時(shí)，0.1moPdni-3NaOH中Na+的遷移數(shù)tl與0.1mol?dm-3NaCl溶液中

Na+的遷移數(shù)t2,兩者之間的關(guān)系為：（）

A.相等

B.tl>t2

C.tl<t2

D.大小無法比較

答案:C

3.用同一電導(dǎo)池分別測(cè)定濃度為0.01mol?kg-l和O.lmol?kg-1的兩個(gè)電解質(zhì)溶液，其電阻分

別為1000W和500W,則它們依次的摩爾電導(dǎo)率之比為：（）

A.1:5

B.5:1

C.10:5

D.5:10

答案:B

4.在10cm3濃度為lmol?dm-3的KOH溶液中加入10cm3水，其電導(dǎo)率將：（）

A.增加

B.減小

C.不變

D.不能確定

答案:B

5.下列電解質(zhì)水溶液中摩爾電導(dǎo)率最大的是：（）

A.0.001moPkg-lHAc

B.O.OOlmol-kg-lKCl

C.0.001mol-kg-1KOH

D.O.OOlmoPkg-lHCl

答案:D

6.下列電解質(zhì)溶液中，離子平均活度系數(shù)最大的是：（）

A.0.01mol-kg-lNaCl

B.0.01mol-kg-lCaC12

C.0.01mol*kg-lLaC13

D.0.01mol?kg-1CuSO4

答案:A

7.0.001mol-kg-1K2SO40.003mol*kg-l的Na2s04溶液在298K時(shí)的離子強(qiáng)度是：（）

A.0.001mol*kg-1

B.0.003mol*kg-l

C.0.002mol*kg-l

D.0.012mol-kg-l

答案:D

8.在飽和AgQ溶液中加入NaN03,AgCl的飽和濃度將：（）

A.變大

B.變小

C.不變

D.無法判定

答案:A

9.在其它條件不變時(shí)，電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率隨溶液濃度的增加而：（）

A.增大

B.減小

C.先增后減

D.不變

答案:B

10.對(duì)于同一電解質(zhì)的水溶液，當(dāng)其濃度逐漸增加時(shí)，何種性質(zhì)將隨之增加？（）

A.在稀溶液范圍內(nèi)的電導(dǎo)率

B.摩爾電導(dǎo)率

C.電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)

D.離子淌度

答案:A

第九章可逆電池電動(dòng)勢(shì)-例題分析

1.已知反應(yīng)H2(pe)+Ag2O(s)=2Ag(s)+H2。。)。在298K時(shí)的恒容熱效應(yīng)

?=-252.79kJ.mol",將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成可逆電池，測(cè)得其電動(dòng)勢(shì)的溫度系

[―I=-5.044x10^VK-1

數(shù)為，試根據(jù)所給的數(shù)據(jù)計(jì)算電極

0H-(aq)|Ag20(s)|Ag⑸的標(biāo)準(zhǔn)還原電極電勢(shì)？已知298K時(shí)器=1°x】°"。

解：在反應(yīng)中H?(g)氧化生成了水，顯然電解質(zhì)溶液是堿性的，氫電

極是陽極。AgzO(s)還原生成Ag(s),所以0H■(聞1版，℃.)1加?電極是

陰極，所設(shè)計(jì)的電池為

罔H1d510H1岫，)|陽.)

驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電池是否正確

負(fù)極SO9)+20HX的)-2e-->20,0(0

正極AgjQ($)+400+2e--^2Ag(?)+2OH7(aq)

8

?窿％?)+L=2Ag?+H1c<D

所以設(shè)計(jì)的電池是正確的。要計(jì)算電極°H-(的)1足，℃，)1融出的標(biāo)準(zhǔn)還

原電極電勢(shì)，需要知道該電池的電動(dòng)勢(shì)。從所給的已知條件可以計(jì)算該

電池反應(yīng)的和從而