物化题练习题(2)

2018-12-02 13:56

(C) 小于零 (D) 不确定 10. 标准压力和268K时,冰变为水,体系的熵变应:( ) (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不能确定

11. 1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀(Q=0),使体系的体积增大一倍,

-1-1

则ΔS(体),ΔS(环) 和ΔS(隔离)(单位:J·K·mol)为:( ) (A) 5.76,-5.76,0 (B) 5.76,0,5.76 (C) 0,0,0 (D) 0,5.76,5.76

12. p,270K下,1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰,则体系的熵变(ΔS1)及环境的熵变(ΔS2) 应为:( )

(A) ΔS1<0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0 (C) ΔS1>0,ΔS2<0 (D) ΔS1>0,ΔS2>0

13. p?,298K下,双原子理想气体的体积V1=48.91dm3,经等温自由膨胀到2V1,其过程的熵变为:( )

(A) 11.53 J/K (B) 5.765 J/K (C) 23.06 J/K (D) 0

?

14. p,90℃的液态水气化为90℃的水蒸气,体系的熵变将:( ) (A) >0 (B) <0 (C) =0 (D) 不确定

15. 水在p?和100℃下沸腾时,下列各量何者增加:( )

(A) 熵 (B) 气化热 (C) 吉布斯自由能 (D) 蒸气压

16. 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,下列结论中正确的是:( ) (A)ΔU=0 (B) ΔF=0 (C) ΔS=0 (D) ΔG=0

17. 单原子理想气体的Cv,m=(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程的熵变ΔSp与等容过程的熵变ΔSv之比是:( )

(A) 1/1 (B) 2/1 (C) 3/5 (D) 5/3

18. 用1mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得ΔS=19.16 J/K,则ΔG为:( ) (A) ΔG=19.16 J (B) ΔG<19.16 J (C) ΔG>19.16 J (D) ΔG=0

19. 一个由气相变为凝聚相的化学反应,在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中 (ΔS1

为体系熵变,ΔS2为环境熵变) ,哪一组是正确的:( )

(A) ΔS1>0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0 (C) ΔS1<0,ΔS2=0 (D) ΔS1>0,ΔS2=0

20. 统计力学中,下列说法正确的是:( )

(A) 热力学概率的数值只能在0~1之间 (B) 数学概率的数值只能在0~1之间 (C) 热力学概率等同于数学概率 (D) 数学概率的数值很大

21. 在不作非体积功的封闭体系中,过程的ΔA:( )

(A) 小于零 (B) 大于零 (C) 等于零 (D) 不能判定

22. 理想气体自由膨胀到达终态后,可判断过程自发性的判据是:( )

6

?

(A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS(隔离) (D) ΔU

23. 理想气体等温过程的ΔA:( )

(A) 大于ΔG (B) 小于ΔG (C) 等于ΔG (D) 不能确定

24. 在一简单的封闭体系(单组分,单向,各向同性)的恒压只做体积功的过程中,吉布斯自由能值随温度升高如何变化?( )

(A) (?G/?T)p>0 (B) (?G/?T)p<0 (C) (?G/?T)p=0 (D) 视具体体系而定

25. 在p、383K的水变为同温下水气并吸热Qp的相变中,何关系不成立?( ) (A) ΔG<0 (B) ΔH=Qp (C) ΔS(隔离)<0 (D) ΔS(隔离)>0 26. 范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度:( ) (A) 上升 (B) 下降

(C) 不变 (D) 无法确定 (待研究) 27. 300K下,2mol理想气体的G与A的差值为:( ) (A) G-A=1.247kJ (B) G-A=2.494kJ (C) G-A=4.988kJ (D) G-A=9.977kJ

28. 在 S、H、CV、G、A 几个函数中,数值与最低能级能量数值的选取无关的是: ( )

(A) S、H、CV、G, (B) CV、A (C) CV、S (D) A、G、H

29. 从热力学基本关系式可导出(?U/?S)V等于:( )

(A) (?H/?S)p (B) (?A/?V)T (C) (?U/?V)S (D) (?G/?T)p

30. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大? ( ) (A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀

?

二. 填空题(第三章)

1. 一切自发变化都有一定的 ,并且都是不会 进行的,这就是自发变化的共同特征。

2. 一个自发变化发生后,不可能使 都恢复到原来的状态而不留下任何影响,也就是说,自发变化是 。

3. 在绝热封闭条件下,体系的ΔS的数值可以直接用作过程方向性的判据,ΔS=0表示可逆过程;ΔS>0,表示 ;ΔS<0,表示 。 4. 实际气体绝热自由膨胀,ΔU 0;ΔS 0。

5. 理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔU 0 ,ΔS 。 6. 理想气体恒温可逆压缩,ΔS 0;ΔG 0 。 7. 100℃和1.5p?下,水蒸气变成100℃和p?的液体水,则:ΔS 0;ΔG 0

8. 对一封闭体系,当Wf=0时,下列过程中体系的ΔU、ΔS和ΔG何者为零? (1) 热密

7

闭刚性容器中进行的化学反应过程 ;(2) 某物质的恒温恒压可逆相变化过 程 ; (3) 某物质经一循环恢复原状态 。

9. 公式ΔS=nR㏑(V2/V1)+CV㏑(T2/T1) 所适用的过程是 。 10. 理想气体等温膨胀过程(T=300K)中,从热源吸热600 J,做的功仅是变到相同终态最大功的1/10,则体系的熵变ΔS= J/K。

11. 从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系 的一种量度。熵值小的状态相对于 的状态。在隔离体系中,自 的状态向 的状态变化,是自发变化的方向。这就是热力学第二定律的本质。

12. 用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时,体系必须是 ,除了考虑 的熵变外,还要考虑 的熵变。

13. 在 , 等压 和 的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能 的方向进行的,直到体系达到平衡。

14. 在 , 和 的条件下,自发变化总是朝着亥姆霍兹自由能 的方向进行的,直到体系达到平衡。

15. 在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里,当热力学函数 到达最 值时,体系处于平衡状态。

16. 化学位μB就是B物质的偏摩尔 。

17. 在定温定压不做其他功的条件下,封闭体系的自发过程总是朝着△G 的方向进行的,直到吉布斯函数达到 时为止。相应地,在定温定压下和不做其他功的条件下,封闭体系的△G>0的过程是 发生的。

18. 从微观角度讲,熵具有统计意义,熵是描述 的物理量,是 ,具有 。

19. 定容下,物质受热后内能升高,内能随温度上升而增加的比率叫 。定压下,如果物质被加热,自由能将减小,自由能随温度减小的比率被称为该物质的 。 20. 体系的混乱度与熵的函数关系为: 。而热力学第三定律一般可表达为: 。

三. 简述题(第三章)

1. (△G)T.,p≤0的含义?

2. 绝热过程与等熵过程相同吗?为什么?

3. 两块质量相同的同种金属,温度不同,使它们相互接触并达到同一温度。若整个热传导过程均无热散失,试用熵函数证明该过程为不可逆过程。

四. 计算题(第三章)

1. 1molCH3C6H5 (分子量为92;沸点时的气化热为362kJ/kg) 在其沸点383.15K时蒸发为气

??

体,求该过程的Q、W、△vapHm和△vapSm。

2. p?下,把25g、273K的冰加到200g、323K的水中,设体系与环境无能量交换,试计算ΔS。已知:水的比热为4.18 kJ·kg-1·K-1,冰的熔化焓为333 kJ·kg-1,设它们均为常数。 3. 2mol理想气体由5p、323K加热到10p、373K。已知该气体的Cp. m=(5/2)R, 求体系的熵变。

8

?

?

4. 0.1kg283.2K的水与0.20kg313.2K的水混合,求ΔS。 已知,水的平均比热为4.184kJ/(K·kg)

?

5. 在90℃、p下,1mol水变为同温同压下的水蒸气,求ΔS。 已知:90℃时水的饱和蒸气压为7.012×104Pa;Cp.m(l)=75.3J/K·mol;Cp.m(g)=33.58J/K·mol;100℃时的可逆气化热为40.67kJ/mol。

6. 在298.15K及101325 Pa下,1mol过冷水蒸气变为同温同压下的水,求此过程的△G。已知,298.15K时水的蒸气压为3167 Pa。

五.

证明题

1. 体系经绝热不可逆过程由A态变到B态,请论证不可能用一个绝热可逆过程使体系从 B态变回到A态。

2. 求证:绝热可逆膨胀后压力必减小,而且,减小的程度必大于等温可逆膨胀过程中的压力的减小。

3. 试证明 理想气体:?S=nCV,mln(p2/p1)+nCp,mln(V2/V1) 4. 试证明 [?(G/T)/?T]p=-H/T2

5. 试证明 (?S/?T)p=Cp/T 并说明公式意义

第四章 溶 液

一. 选择题

1. 在400K时,液体A的蒸气压为4×104 Pa,液体B的蒸气压为6×104 Pa。两者组成理想液体混合物,平衡时,溶液中A的xA=0.6,则气相中B的物质的量分数为:( ) (A) 0.6 (B) 0.5 (C) 0.4 (D) 0.31

2. 已知373.2K时,液体A的p*A=133.32 kPa,另一液体B可与A构成理想溶液。当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,A在气相中的yA=2/3,则B的饱和蒸气压为;( )

(A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa

3. 已知373K时液体A的p*A=133.24 kPa,液体B的p*B=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

4. 关于亨利系数,下列说法中正确的是:( ) (A) 其值与温度,浓度和压力有关

(B) 其值与温度,溶质和溶剂的性质及浓度的标度有关 (C) 其值与温度,溶剂性质和浓度有关 (D) 其值与温度,溶质性质和浓度有关

5. 在恒温抽空的玻璃罩中,封入两杯液面同高的糖水(A)和纯水(B)。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 6. 298K时,HCl(g, Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa·kg·mol-1,当HCl(g) 在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡分压为:( )

9

(A) 137 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa

7. 298K,A和B两气体单独在某溶剂中溶解,遵守亨利定律,亨利常数分别为k(A)和k(B),且知k(A)>k(B),则当A和B平衡压力相同时,在一定量的该溶剂的溶解的关系为:( ) (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

8. (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。 (2) 对于纯组分,其化学势等于其吉布斯自由能。 (3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从亨利定律。 (4) 理相溶液各组分在其全部浓度范围内服从拉乌尔定律。上述说法正确的是:( ) (A) (1)、(2) (B) (2)、(3) (C) (2)、(4) (D) (3)、(4) 9. 真实气体的标准态是:( )

(A) f =p?的真实气体 (B) p=p?的真实气体 (C) f =p?的理想气体 (D) p=p?的理想气体

10. 设N2和O2均为理想气体,它们的温度、压力相同,均为298K和p,则这两种气体的化学势应该:( )

(A) 相等 (B) 不一定相等 (C) 与物质的量有关 (D) 不可比较 11. 今有298K,p的N2气体(状态Ⅰ)和323K,p的N2(状态Ⅱ)各一瓶,问哪一瓶N2气体的化学势大?( )

(A) μ1>μ2 (B) μ1<μ2 (C) μ1=μ2 (D) 不可比较 12. 对于非电解质溶液,下述说法中正确的是:( ) (A) 溶液就是多种液态物质组成的混合物

(B) 在一定温度下,溶液的蒸气压一定小于纯溶剂的蒸气压

(C) 在有限浓度范围内,真实液态混合物的某些热力学性质与理想液态混合物相近似 (D) 浓度的标度不同则化学势不同

13. 对于理想液态混合物:( )

(A) ΔmixH=0,ΔmixS=0 (B) ΔmixH=0,ΔmixG=0 (C) ΔmixV=0,ΔmixH=0 (D) ΔmixV=0,ΔmixS=0

14. 50℃时,p*A=3 p*B,A、B两液体形成理想液态混合物。平衡时,在液相中A的物质的量分数为0.5,则在气相中B的物质的量分数为:( )

(A) 0.15 (B) 0.25 (C) 0.5 (D) 0.65 15. 2molA与3molB在等温等压下混合形成理想液体混合物,该体系中A和B的偏摩尔

-53-53

体积分别为1.79×10m/mol和2.15×10m/mol,则混合物的总体积为:( ) (A) 9.67×10-5m3 (B) 9.85×10-5m3

?

?

?

(C) 1.003×10-4m3 (D) 8.95×10-5m3

16. 冬季,为保证建筑施工质量,常在浇注混凝土时加入少量盐类,其主要作用是:( ) (A) 增加混凝土的强度 (B) 防止建筑物被腐蚀 (C) 降低混凝土的固化温度 (D) 吸收混凝土中的水份

17. 由渗透法测得的分子量为:( ) (A) 重均分子量 (B) 粘均分子量 (C) 数均分子量 (D) 上述都不是

10


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