工科物理化学(习题册成教) - 图文(3)

2018-12-27 19:50

D.ΔH、ΔG、ΔS都随温度而变

2.水在100℃、pθ下沸腾时,下列各量何者增加?( ) A.熵 B.吉布斯自由能 C.蒸汽压

3.在-20℃、101325Pa下,1mol过冷水结冰,则( )。 A.ΔS系统<0,ΔS环<0,ΔS总<0 B.ΔS系统>0,ΔS环>0,ΔS总>0 C.ΔS系统<0,ΔS环>0,ΔS总>0 D.ΔS系统>0,ΔS环=0,ΔS总>0

4.在100℃、101325Pa下,1mol水全部向真空容器汽化为100℃、101325Pa的蒸汽,则该过程( )。 A.ΔG<0,不可逆 B.ΔG=0,不可逆 C.ΔG=0,可逆 D.ΔG>0,不可逆

5.下列过程中,ΔS为负值的是哪一个?( ) A.液态溴蒸发成气态溴

B.SnO2(s)+2H2(g)=Sn(s)+2H2O(l) C.电解H2O生成H2和O2 D.公路上撒盐使冰融化

6.一个已经充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后,用2.2V电压充电使其恢复原状,则总过程的热力学量变化为( )。 A.Q<0,W>0,ΔS>0,ΔG<0 B.Q<0,W<0,ΔS<0,ΔG<0 C.Q>0,W>0,ΔS=0,ΔG=0

10

D.Q<0,W>0,ΔS=0,ΔG=0

7.热力学基本方程式dD=-Sdp,+Vdp,可适用于下列哪个过程?( ) A.298K、pθ下,水汽化成蒸汽 B.理想气体想真空膨胀 C.电解H2O制取H2

D.N2+3H2=2NH3未达到平衡

?T)值为( ) 8.室温下,对一定量的纯物质而言,当非体积功等于零时,(?A∕V

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无定值

9.在下列过程中:(1)任何封闭系统的循环过程;(2)气体节流膨胀过程;(3)一定量理想气体恒温升压,( )。

A.ΔU=0 B.ΔH=0 C.ΔS=0 D.ΔG=0 10.实际气体CO2经节流膨胀后,温度下降,那么,( )。 A.ΔS系统>0,ΔS环>0 B.ΔS系统<0,ΔS环>0 C.ΔS系统>0,ΔS环=0 D.ΔS系统<0,ΔS环=0

二、填空题(1―4题括号内填>、<或=)

1.理想气体经过绝热可逆膨胀过程,其ΔS( )0;恒温恒压可逆相变中,其吉布斯自由能的改变量ΔG( )0。

2.1mol单原子理想气体从p1、V1、T1等容冷却到p2、V1、T2,则该过程的ΔU( )0,W( )0,ΔS( )0。

3.298K时,气相反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g),则该反应的ΔG( )ΔA,ΔU( )ΔH。

4.理想气体在等温条件下,经横外压压缩至稳定,在此变化中,体系熵变ΔS体及环境熵变ΔS环应为ΔS体( )0,ΔS环( )0。

5.要使一过程的ΔG=0,应满足的条件是( )。

11

6.理想气体绝热向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔS=( )。

7.卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K。的低温热源间工作,其热机效率η=( )。 8.高温热源温度T1=600K,低温热源温度T2=300K。今有120kJ的热值接从高温热源传给低温热源,此过程ΔS=( )。

9.1mol理想气体由298K、100kPa做等温可逆膨胀,若过程ΔG=-2983J,则终态压力为( )。 10.1mol范氏气体的(?S三、计算题

1. 已知H2O的比压热容Cp=4.184J?g?K。今有1kg、10℃的H2O经下述三种不同过程加

热成100℃的H2O,求各过程的ΔS系统、ΔS环和ΔS总。 (1) 系统与100℃热源接触;

(2) 系统先于55℃热源接触至热平衡,再与100℃热源接触;

(3) 系统先后与40℃、70℃的热源接触至平衡,再与100℃热源接触。

2.1mol理想气体在T=300K下从始态100kPa经历下列各过程,求各过程的Q、ΔS和ΔS总。 (1)可逆膨胀到中态压力50kPa; (2)反抗恒定外压50kPa;

(3)向真空自由膨胀至原体积的2倍。

3.2mol始态为300K、1MPa的氮原子理想气体,反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W、ΔU、ΔH和ΔS。

4.将温度均为300K,压力均为100kPa的100dm3H2(g)与50dm3CH4(g)恒温恒压混合,求过程的ΔS。(假设H2(g)与CH4(g)均可认为是理想气体)

5.甲醇(CH3OH)在101.325kPa下的沸点(正常沸点)为64.65℃,在此条件下的摩尔蒸发焓ΔvapHm=35.32kJ?mol-1.求在上述温度、压力条件下,1kg亚太甲醇全部成为甲醇蒸汽时的Q、W、ΔU、ΔH和ΔS。

6.1mol压力为2×pθ的过程水蒸气在373K下全部凝结为等温等压下的液态水,试求该凝聚过程的ΔH、ΔG和ΔS。已知:在上述条件下,水的汽化热为46.024kJ/mol,设气体为理想气体,水的密度为1000kJ/m3,液体体积不受压力的影响。 7.化学反应如下:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

-1

-1

?V)T应等于( )

?fH(1)利用附录中各物质的S、

?m?m 数据,求上述反应在25℃时的

?rS?m和

?rG?m;

(2)25℃时,若始态CH4(g)和CO2(g)的分压均为150kPa,终态CO(g)和H2(g)的分压均为50kPa,求反应的

?rS?m和

?rG?m。

第四章

一、选择题

1.下列各量称做化学势的是( )。 A.

???H?G?U?G B.C.D.

?nBT,p,n?nBT,p,n?nBT,V,n?nBT,V,nCCCC12

??????

2.在一定温度下,溶剂服从拉乌尔定律,溶质服从亨利定律,该体系为( )。 A.理想液态混合物B.真实溶液C.理想稀溶液D.以上均不正确

3.已知373K时,液体A的饱和蒸汽压为5×104Pa,液体B的饱和蒸汽压为105Pa,A和B构成理想液体混合物,当A在溶液中的物质的量分数为0.5时,气相中B的物质的量分数为( )。

A.1∕1.5B.1∕2C.1∕2.5D.1∕3

4.298K、pΘ下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘),第二瓶为1dm3(溶有0.25mol萘),若以A.

?和 ?122分别表示两瓶中萘的化学势,则( )。

?=10?B.?=2?C.?=1/2?D.?=?12112125.过饱和溶液中溶剂的化学势比纯溶剂的化学势( )。 A.高B.低C.相等D.无法确定

6.对于溶液的凝固点降低常数值,下面的说法中不正确的是( )。 A.它与固态纯溶剂的熔化热有关 B.它与纯溶剂的凝固点有关 C.它与溶质的相对分子质量有关 D.它与溶剂的相对分子质量有关

7.氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液体混合物,在T时,测得总蒸汽压为29398Pa,蒸汽中丙酮的物质的量分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa,则在溶液中氯仿的活度a1为( )。

A.0.500 B.0.823 C.0.181 D.0.813

8.下面关于活度的几种说法,不正确的是( )。 A.标准态的活度等于1

B.活度等于1的状态必为标准态 C.活度与标准态的选择有关

D.活度等于1的状态与标准态的化学势相等

9.对偏摩尔量,下面的说法中不正确的是( )。 A.偏摩尔量时强度性质

B.偏摩尔量的数值只能为正数或零 C.强度性质无偏摩尔量

D.纯物质的偏摩尔量等于摩尔量

10下面哪个式子不是Gibbs-Duhem公式?( ) A.

X??nBXBB

B.?nBC.

BdXB = 0

?nX?0

D.表明各物质的偏摩尔量之间有关系 二、填空题

1.理想气体中液剂A的蒸气压为80kPa,A的物质的量分数是0.6,纯A的蒸气压是( )kPa。

2.理想液态混合物ΔmixH-TΔmixS( )0.(填<、>或=)

13

3.纯气体

?f???=( )。 ??p?0?p?lim4.理想混合气体中组分B的化学势表达式μB=( ).其中标准

态的物理意义为( )。 5.25℃下,1g蔗糖(已知其Mr=342.3)溶液溶于1kg水中。此溶液的渗透压为( )。 6.溶液中溶质的化学势若表示成

?A??? A(T , p)+RT㏑aB,其中

aB??ccB?;

其标准态是( )。 7.沸点升高,说明在溶剂中加入非挥发性物质后,该溶剂的化学势与加入前比较将( )。 8.某化合物0.450g溶于30g水中使冰点降低了0.15℃,化合物的分子量为( )。 9.25℃下,1kg水(A)中溶解有醋酸(B),溶液的总体积V=1002.935+51.832bB+0.1394

b2B,

则醋酸(B)的偏摩尔体积VB=( )。总体积V与水(A)的偏摩尔体积VA、醋酸(B)的偏摩尔体积VB间的关系为( )。 10.高压混合气体各组分的逸度可表示为中

f?BB?f?BXB(即Lewis Randall规则),其

fB表示( ),

f表示( )。

三、计算题 1.液体A与液体B形成理想液态混合物,在343K时,1mol纯A和2mol纯B形成的理想液态混合物的蒸气压为50.66KPa,若在液态混合物中再加入3mol纯A,则液态混合物的总蒸气压为70.93KPa,试求:

(1)纯A与纯B的饱和蒸气压;

(2)对于第一种理想混合物,在对应的气相中A与B各自的摩尔分数。

2.25℃由3mol纯液体A与2mol纯液体B混合物形成理想液态混合物,求此过程的ΔmixG。 3.25℃,异丙醇(A)和苯(B)的液态混合物,当xA=0.700时,测得pA=4852.9Pa,蒸气总压力p=13305.6Pa,试计算异丙醇(A)和苯(B)的活度和活度因子(均以纯液体A或B为标准态)。(已知25℃是纯异丙醇

p?A=5866.2Pa,纯苯

-1

p?B=12585.6Pa)

4.樟脑的熔点是172℃,kf=40K?kg?mol。今有7.9mg酚酞和129mg樟脑的混合物,测得该溶液的凝固点比樟脑低8℃。求酚酞的相对摩尔质量。

-3-3-3

5.已知纯水的密度为0.9991g?cm,cB=1mol?dm时,浓度为1mol?dm的乙醇水溶液的密度

-33-13-1

为0.8498g?cm,水和乙醇的偏摩尔体积分别为14.58cm?mol和58.04cm?mol。计算配制

-3-3-3

浓度为1mol?dm的乙醇水溶液1dm需要加多少cm水。

第五章

一、选择题

1.在T、p恒定时,反应H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l)达到平衡的条件是( )。

A.μ(H2 ,g )=μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) B.μ(H2 ,g )=1/2μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) C.μ(H2 ,g )+1/2μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) D.μ(H2 ,g )+μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) 2.理想气体化学反应A(g)=C(g)+D(g),在恒温下增大总压时,反应物转化率( )。 A.增大

14


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