物理化学复习题库含答案.doc

1 物理化学学习指导书 编者的话：编者的话：为了更好地帮助同学复习巩固所学的基本概念、基本理论和基本知识，我们 选编了一些“复习思考题”供同学们选作，请同学们发现问题后及时向我们提出来， 对于不够完善之处今后将逐步完善，对于错误之处将予以修正。 热热 力力 学学 一、判断题：一、判断题： 1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO2的热力学能和焓也 不变。 ( ) 2、25时 H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于 25时 H2O(g)的标准摩尔生成焓。 （ ） 3、稳定态单质的 fHm(800K)=0 。 ( ) 4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 5、 系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。 （ ） 6、 若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。 （ ） 7、 隔离系统的热力学能是守恒的。 （ ） 8、隔离系统的熵是守恒的。 （ ） 9、 一定量理想气体的熵只是温度的函数。 （ ） 10、 绝热过程都是定熵过程。 （ ） 11、 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。 （ ） 12、 系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达 不到此终态。 （ ） 13、 热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。 （ ） 14、 系统经历一个不可逆循环过程，其熵变 0。 （ ） 15、 系统由状态 1 经定温、定压过程变化到状态 2，非体积功WG和G 0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S 、= 、0 表示节流膨胀后温度 def T- J 节流膨胀前温度。 （第二空选答高于、低于或等于） 5、理想气体在定温条件下向真空膨胀，U 0, H 0,S 0。 （选择填, , 0, =0, 0, 0 D 、 H 0 7. 关于焓变，下列表述不正确的是 ( ) A H = Q 适用于封闭体系等压只作功的过程 B 对于常压下的凝聚相，过程中H U C 对任何体系等压只作体积功的过程H =U W D 对实际气体的恒容过程H = U + Vp 8. 理想气体从 A 态到 B 态沿二条等温途径进行：（I）可逆；（II）不可逆。则下列关系 成立的是 ( ) A B C D 9. 对封闭体系，当过程的始终态确定后，下列值中不能确定的是 ( ) A 恒容、无其它功过程的 Q B 可逆过程的 W C 任意过程的 Q+ W D 绝热过程的 W 10. 已知反应 C（s）+O2（g）CO2（g）的 rHm (298K)W，Q=H 16. 双原子理想气体，由 400 K、14.0 dm3先反抗恒外压绝热膨胀至体积为 26.2 dm3，再 保持体积不变升温至 400 K，则整个过程 ( ) A U 0 C Q = W D Q 0）的气体进行绝热自由膨胀，下列结论不正确的 是 ( ) A W = 0 B U = 0 C T 0 D 18. 对化学反应进度 ，下列表述正确的是 ( ) A 值与反应式的写法无关 B 值是体系的状态函数，其值不小于零 C 对指定的反应， 值与物质的选择有关 D 对指定的反应，随反应的进行 值不 变 19. 关于生成焓fHm，下列说法中正确的是 ( ) A 化合物的fHm 就是 1 mol 该物质所具有的焓值 B C D 20. 6 A rHm() rHm() B rHm() 0 21. 1mol 理想气体从同一始态分别经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩都升温 1K，则两途径 中均相等的一组物理量是 ( ) A W，U，p B U， H，V C W，U，H D W，H，V 22. 苯在一具有刚性透热壁的密闭容器内燃烧，而此容器被浸在 298 K 的水浴中。若以苯 为体系，则此过程 ( ) A Q = 0，U 0，W 0 B Q 0，U 0， W = 0 C Q 0 23. 状态方程为 p(Vnb)=nRT 常数（b0）的气体进行节流膨胀时 ( ) A B C D 24. 硫酸和水在敞开容器中混合，放出大量热，并有部分水汽化。若始态和终态均与环境 处于热平衡，则 ( ) A B C D 25. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是 ( ) A 第二类永动机是不可能制造出来的 B 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是不可能的 C 一切实际过程都是热力学不可逆过程 D 功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功 26. 体系从状态 A 变化到状态 B，有两条途径：I 为可逆途径，II 为不可逆途径。以下关 系中不正确的是 ( ) A B C D 27、 在绝热封闭体系发生一过程中，体系的熵 ( ) A 必增加 B 必减少 C 不变 D 不能减少 28. 1 mol 理想气体，从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终 态，终态的熵分别为 S1 和 S2，则两者关系为 ( ) A S1= S2 B S1 S2 D S1S2 29. 理想气体在绝热可逆膨胀中,对体系的 H 和 S 下列表示正确的是( ) 7 A H 0, S 0 B H = 0, S = 0 C H 0 C S 体系+S 环境 = 0 D S 体系+S 环境 0 B GT,p 0 D H S,p 0 33. 已知金刚石和石墨的 Sm(298K)，分别为 0.244 JK-1mol-1和 5.696 JK-1mol-1，Vm 分别为 3.414 cm3mol-1和 5.310 cm3mol-1，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应 ( ) A 升高温度，降低压力 B 升高温度，增大压力 C 降低温度，降低压力 D 降低温度，增大压力 34. 某体系状态 A 径不可逆过程到状态 B，再经可逆过程回到状态 A，则体系的 G 和 S 满足下列关系中的哪一个 ( ) A G 0, S 0 B G 0, S = 0 D G = 0, S = 0 35. ( ) A 0 B C D 36. 373.2 K 和 101.3 kPa 下的 1 mol H2O(l)，令其与 373.2 K 的大热源接触并向真空容 器蒸发，变为 373.2 K、101.3 kPa 下的 H2O(g)，对这一过程可以判断过程方向的是 ( ) A B C D 37. 在等温等压下,将 1molN2和 1molO2混合,视 N2和 O2为理想气体,混合过程中不发生变化 的一组状态函数是( ) A B C D 38. 某理想气体在等温膨胀过程中(不做非体积功.Wf=0), 则 ( ) A B C D 39. 8 A B C D 40. A B C D 41. A B C D 42. A B C D 43. A B C D 9 44. A B 电解水制取氢气和氧气 C D 45. A B C D 46. A B C D 液体蒸气压与外压无关 47. ( ) A B C D 48. A 理想气体恒外压等温压缩 B 263K、101.3Pa 下,冰熔化为水 C 等温等压下，原电池中发生的反应 D 等温等压下电解水 49. 实际气体节流膨胀后其熵变为 ( ) A B C D 50、 理想气体定温自由膨胀过程为（ ） A Q0 BU0 C、 =0 D、无法判断 60、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加 1 倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增 加 1 倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加 1 倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加 1 倍。 在下列结论中何者正确？（ ） A、S1= S2= S3= S4 B、S1=S2，S3=S4=0 C、S1=S4，S2=S3 D、S1= S2=S3，S4=0 61、373.15K 和p下，水的摩尔汽化焓为 40.7kJmol-1，1mol 水的体积为 18.8cm3，1mol 水蒸气的体积为 30 200cm3，1mol 水蒸发为水蒸气的 U为（ ） 。 )D( )C( (B) )A( pSpT T G V U S H V A T p G V S U 11 A、45.2kJmol-1 B、40.7kJmol-1 C、37.6kJmol-1 D、52.5kJmol-1 62、戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJmol-1，CO2(g)和 H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为- 395kJmol-1和-286kJmol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（ ） A、2839kJmol-1 B、-2839kJmol-1 C、171kJmol-1 D、-171kJmol-1 63273K, p时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有 . AW 0 B. H = QP C. H 0 D. U0 64体系接受环境作功为 160J，热力学能增加了 200J，则体系 . A吸收热量 40J B吸收热量 360J C放出热量 40J D放出热量 360J 65.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。若以水和电阻丝为体系，其余为环 境，则 . AQ 0，W = 0，U 0 BQ =0，W = 0，U 0 CQ = 0，W 0，U 0 DQ 0，W = 0，U 0 66任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是 . AG BS CU DQ 67对一理想气体，下列哪个关系式不正确 . A B C D 68当热力学第一定律写成 dU = Q pdV时，它适用于 . A理想气体的可逆过程 B封闭体系的任一过程 C封闭体系只做体积功过程 D封闭体系的定压过程 69在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1T2，压力由p1p2，则 . AQ 0，W 0，U 0 BQ = 0，W 0，U 0 CQ = 0，W 0，U 0 DQ = 0，W = 0，U = 0 70理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 . AS 0 BH =0 CG = 0 D U = 0 71.任意的可逆循环过程，体系的熵变 . A一定为零 B一定大于零 C一定为负 D是温度的函数 72一封闭体系，从 AB 变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 . AQ R = Q IR B CW R = W IR D 73理想气体自由膨胀过程中 . AW = 0，Q0，U0，H=0 BW0，Q=0，U0，H0 CW0，Q0，U=0，H=0 DW = 0，Q=0，U=0，H=0 74H2和 O2在绝热定容的体系中生成水，则 . AQ=0，H0，S孤 = 0 BQ0，W = 0，U0 CQ0，U0，S孤0 D Q=0，W = 0，S孤0 75理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 . 12 A S 体= 0 B U=0 CQ0 D H=0 76当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 . A. 焓总是不变的 B热力学能总是不变的 C焓总是增加的 D热力学能总是减小的 77环境的熵变等于 . A B C D 四、计算题：四、计算题： 1试求 1mol 理想气体从 1000kPa,300K 等温可逆膨胀至 100kPa 过程中的 U、H、S、Q、W、G 和 F。 2mol 理想气体从 298.15K,2P0经下列两条途径到达压力为 1 P0的终态：(1)等温可逆膨胀； (2)自由膨胀，试求这两过程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 3 试求 1mol 理想气体从 105Pa,300K 等温可逆压缩至 106Pa 过程中的 U、H、Q、W、S、 G 和 F.理想气体从 273.15K, 106Pa 下等温反抗恒外压 105Pa 膨胀至体积为原体积的 10 倍， 试求这两过程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 4 2mol,300K,1.013105Pa 下的单原子理想气体，在等外压下等温膨胀至内外压相等后使其 等 容升温至 1000K 压力为 6.678104Pa，计算过程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 5、1mol 理想气体，其Cv,m=21JK1mol1，从 300K 开始经历下列可逆过程，由状态 I 加 热至原温度的 2 倍，到状态 II，（1）定容过程；（2）定压过程。求这两个过程的U 。 6、 298K 时，1molCO(g)放在 10molO2中充分燃烧，求（1）在 298K 时的rHm；（2）该反 应在 398K 时的rHm。已知，CO2和 CO 的fHm分别为393.509kJmol1和 110.525kJmol1，CO、CO2和 O2的Cp,m 分别是 29.142 JK1mol1、37.11 JK1mol1和 29.355 JK1mol1。 7、 过冷 CO2(l)在59，其蒸汽压为 465.8kPa，同温度固体 CO2(s)的蒸汽压为 439.2kPa，求 1mol 过冷 CO2(l)在该温度固化过程的S。已知，该过程中放热 189.5 Jg1. 8、 1mol O2（理想气体）Cp,m=29.355 JK1mol1,处于 293K， 采用不同途径升温至 586K，求过程的Q、H、W、U。（1）定容过程； （2）定压过程；（3）绝热过程。 9、计算 20，101.325kPa，1mol 液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。（已知，100， 101.325kPa 时，水的rHm=4067 kJmol1，水的Cp,m=75.3 JK1mol1，水蒸汽的Cp,m=33.2 JK1mol1） 13 答案：答案： 一、1、错，2、 错，3、 对，4、 对，5、对，6、错，7、对，8、错，9、错，10、错， 11、错，12、对，13、错，14、错，15、 对，16、 错， 17、对，18、 错，19、 错， 20.错，21.错，22对，23对，24错，25 错，26错，27错，28.错， 29 对 ， 30.错，31.对，32.错，33.错，34.错，35.错， 36.错， 37.错 二、1、答： 。 2、答：-128.0kJ/mol ； -120.6kJ/mol。 3、答: 52.25kJ/mol 。 4、答： ， 低于。 5、答: = = 。 6、答: S*(0 K, 完美晶体)=0。 H p T 7、答： = ；0 ；=0 ；0 ；0，所以随着温度的升 高，液体的饱和蒸气压总是升高的。 （ ） 5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。 （ ） 6 理想混合气体中任意组分 B 的逸度就等于其分压力pB。 （ ） 7 因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。 （ ） 8 溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。 （ ） 9 理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律，溶质遵从拉乌尔定律（ ） 10 理想液态混合物与其蒸气成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成xB呈线性关 系。 （ ） 11 如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。 （ ） 12 一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。 （ ） 13 化学势是一广度量。 （ ） 14 只有广度性质才有偏摩尔量。 （ ） 15 稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。 （ ） 16 单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯-克拉佩龙方程解释。 （ ） 17 公式 dG = SdT + Vdp只适用于可逆过程。（ ） 18 某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。（ ） 19封闭体系中，由状态 1 经定温、定压过程变化到状态 2，非体积功W/0，且有 W/G和G0，则此变化过程一定能发生。（ ） 20根据热力学第二定律 ，能得出 ，从而得到 。（ ） 21只有可逆过程的G才可以直接计算。（ ） 22凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。（ ） 23只做体积功的封闭体系， 的值一定大于零。（ ） 24偏摩尔量就是化学势。（ ） 25在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。（ ） 26两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。（ ） 27拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。（ ） 28偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。（ ） 29化学势判据就是 Gibbs 自由能判据。（ ） 30自由能G是一状态函数，从始态 I 到终态 II，不管经历何途径，G总是一定的。（ ） 31定温、定压及W/=0 时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。 （ ） 二、填空题：二、填空题： 15 1、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i) ；(ii) ；(iii) 。 2、贮罐中贮有 20,40kPa 的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸 点是 272.7K,根据，可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是态。 3、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是 7.20107Pakgmol和 133108Pakgmol,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。 4、28.15时，摩尔分数x(丙酮)=0.287 的 氯仿丙酮混合物的蒸气压为 29400Pa，饱和蒸 气中氯仿的摩尔分数y（氯仿）=0.181。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为 29. 57kPa。以 同温度下纯氯仿为标准态，氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为 ；活度为 。 5、在温度T时某纯液体 A 的蒸气压为 11.73kPa，当非挥发性组分 B 溶于 A 中，形成 xA=0.800 的液态混合物时，液态混合物中 A 的蒸气压为 5.33kPa，以纯液体 A 为 标准态， 则组分 A 的活度为 ，活度因子为 。 6、某理想稀溶液的温度为T，压力为p，溶剂 A 的摩尔分数为xA，则组分 A 的化学势表 达式为：A=_。 7、50时，液体 A 的饱和蒸气压是液体 B 的饱和蒸气压的 3 倍，A 和 B 构成理想液态混合 物。气液平衡时，液相中 A 的摩尔分数为 0.5，则在气相中 B 的摩尔分数为 。 8、写出理想液态混合物任意组分 B 的化学势表达式： 。 9、0，101.325kPa 压力下，O2(g)在水中的溶解度为 4.4910-2dm3/kg，则 0时 O2(g) 在水中的亨利系数为kx(O2)= Pa。 10、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡，则两相的化学势B（l）与B（g） ；若维持压力一定，升高温度，则B（l）与B（g）都随之；但B（l）比 B（g），这是因为。 11、某均相系统由组分 A 和 B 组成，则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是 。 12、克-克方程的适用条件为 。 13、偏摩尔熵的定义式为 。 14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-盐酸三组混合物或溶液中，可看成理想液态混合物的是 。 15、 对于理想稀溶液，在一定温度下溶质 B 的质量摩尔浓度为bB，则 B 的化学势表达式 为 。 16 、在 300K 和平衡状态下，某组成为xB=0.72 混合物上方 B 的蒸气压是纯 B 的饱和蒸气 压的 60%，那么：(i)B 的活度是 ；(ii)B 的活度 因子是 ；(iii)同温度下从此溶液中取出 1mol 的纯 B（组成可 视为不变）则系统G的变化是 。 17、一般而言，溶剂的凝固点降低系数kf与。 18、 某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡，则此时溶液的蒸气压一定 纯溶剂的蒸气压。 19 、均相多组分系统中，组分 B 的偏摩尔体积定义VB 为 。 20、理想气体混合物中任意组分 B 的化学势表达式为 。 16 21在绝热定容的容器中，两种同温度的理想气体混合，G ，S ，H 。 22理想溶液混合时，mixV , mixS , mixG , mixH 。 23在孤立体系中（体积不变），发生剧烈化学反应，使系统的温度及压力明显升高，则 该系统的S_、U_、H_ 、F_。 24比较水的化学势的大小（此处p=101.325kPa）：（填 、 mg (B) ml 0， mixG0， mixH0， mixS=0， mixG=0 (D) mixV0， mixH0， mixS0 10、 稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂Tf*的凝固点比较，Tf x(CH4，苯) ，(B)x(CH4，水) Tb， pA* pA， ,mA* mA (C) Tb* Tb， pA*mA (D) Tb* pA， ,mA* mA 14、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf分别是 20.2、9.3、6.9 及 39.7Kkg mol-1。今有一未知物能在上述四种溶剂着溶解，欲测定该未知物的相对分子 质量，最适宜的溶剂是（ ） (A)萘 (B)樟脑 (C) 环己烷 (D)醋酸 )A()A(2)C( )(A2)A()B( )(A)A()A( 2 2 2 18 15、在 20和大气压力下，用凝固点降低法测物质的相对分子质量。若所选的纯溶剂是苯， 其正常凝固点为 5.5，为使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行，冷浴内的恒 温介质比较合适的是（ ） (A)冰-水 (B)冰-盐水 (C)干冰-丙酮 (D)液氨 16、 二组分理想液态混合物的蒸气总压（ ） (A)与溶液的组成无关 (B)介于两纯组分的蒸气压之间 (C) 大于任一纯组分的蒸气压 (D)小于任一纯组分的蒸气压 17、 A 和 B 两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时，则有：（ ） 。 （A）mixH=0 （B）mixS=0 （C）mixA=0 （D）mixG=0 18 、指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是（） (A)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同 (B)溶质必须是非挥发性的 (C)温度愈高或压力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈准确 (D)对于混合气体，在总压力不太大时，亨利定律能分别适用于每一种气体，与其他气 体的分压无关 19、40时，纯液体 A 的饱和蒸气压是纯液体 B 的两倍，组分 A 和 B 能构成理想液态混合 物。若平衡气相中组分 A 和 B 的摩尔分数相等，则平衡液相中组分 A 和 B 的摩尔分数之比 xA:xB=( ) (A)1:2 (B) 2:1 (C)3:2 (D)4:3 20、组分 A 和 B 形成理想液态混合物。 已知在 100时纯组分 A 的蒸气压为 133.32kPa， 纯组分 B 的蒸气压为 66.66kPa，当 A 和 B 的两组分液态混合物中组分 A 的摩尔分数为 0.5 时，与液态混合物成平衡的蒸气中，组分 A 的摩尔分数是（ ） (A) 1 (B) 3/4 (C)2/3 (D) 1/2 21、在 25时，0.01moldm-3糖水的渗透压力为1, 0.01moldm3食盐水的渗透压 为2,则 ( )。 (A)12 (B)12 (C)12 (D) 无法比较 22、氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液态混合物，在T时，测得总蒸气压为 29 398Pa， 蒸气中丙酮的摩尔分数y2=0.818，而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为 29 571Pa，则在液相 中氯仿的活度a1为 （ ） (A) 0.500 (B) 0.823 (C)0.181 (D) 0.813 23、在一定温度、压力下，A 和 B 形成理想液态混合物，平衡时液相中的摩尔分数xA/ xB=5，与溶液成平衡的气相中 A 的摩尔分数yA=0.5，则 A、B 的饱和蒸气压之比为（ ） (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5 24下列化学势是偏摩尔量的是 。 A B. C D 。 25.在10，p时，1mol 过冷的水结成冰时，下述表示正确的是 。 AG 0，S体0，S环0，S孤0； BG 0，S体0，S环0，S孤0； CG 0，S体0，S环0，S孤0； 19 DG 0，S体0，S环0，S孤0。 26下述化学势的公式中，不正确的是 。 A ； B ； C ； D 。 27在 373.15K，10132Pa， 与 的关系是 。 A ； B = ； C ； D无法确定。 28只做膨胀功的封闭体系， 的值 。 A大于零； B小于零； C等于零； D无法确定。 29某一过程G = 0,应满足的条件是 。 A任意的可逆过程； B定温定压且只做体积功的过程； C定温定容且只做体积功的可逆过程； D定温定压且只做体积功的可逆过程。 301mol 理想气体经一定温可逆膨胀过程，则 。 AG = F BG F CG F D无法确定 31纯液体在正常相变点凝固，则下列量减小的是 。 AS ； BG ； C蒸汽压； D凝固热。 32图中 点是稀溶液溶质的标准态。 Aa 点； Bb 点； Cc 点； Dd 点。 33温度为T时，纯液体 A 的饱和蒸汽压为pA*，化学势为A*，在 1 p时，凝固点为 ，向 A 中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则pA、A、Tf的关系是 。 ApA*pA ，A*A ， Tf ； BpA*pA ，A*A ， Tf ； CpA*pA ，A*A ， Tf ； DpA*pA ，A*A ， Tf 。 34在p下，当过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中正、负号无法确定的量是 。 AG BS CH DU 35实际气体的化学势表达式为 ，其中标准态化学势为 。 A逸度f=p的实际气体的化学势 B压力p =p的实际气体的化学 C压力p =p的理想气体的化学势 D逸度f=p的理想气体的化学 势 36理想气体的不可逆循环，G 。 A0 B=0 C0； D无法确定 37在 、 两相中含 A、B 两种物质，当达平衡时，正确的是 。 20 A B C 38多组分体系中，物质 B 的化学势随压力的变化率，即 的值 。 A0 B0 C=0 D无法确定 四、计算题：四、计算题： 1、 400K,1mol 理想气体由 105 Pa 定温可逆压缩至 106 Pa，求该过程的Q、W、H 、S、G、U。 2、 计算：100，101.325kPa H2O(l) 100，2101.325kPa H2O(g) 的 G ？ 3、 若纯 A 物质 nA mol，纯 B 物质 nB mol，两者混合为同温同压下的理想溶液，求在此 过程中的G？ 4、 298K, p苯和甲苯组成的x苯= 0.6 的理想溶液，现将 1mol 苯从x苯= 0.6 的溶液中 转移到x苯= 0.4 的溶液中，求该过程G的变化。（设不引起浓度上的改变） 5、 298K 及 p下，将 1mol 苯溶于x苯= 0.4 的苯和甲苯的大量溶液中，求此过程中G 的变化。 答案： 一、1、 对，2、 ，3、 4、5、 6、 对，7、 8、 9、 10、 对，11 、 12、 对 13、 14、 对，15 、 16、 17错 18错 19对 20错 21错 22错 23对 24错 25错 26错 27错 28错 29错 30对 31对 二、1、答：(i)因为Vm(g) Vm(l 或 s) 所以pVm(g)- Vm(l)=p Vm(g)或pVm(g)- Vm(s)=p Vm(g) ；(ii)将蒸气视为理想气体，即Vm(g)=RT/p ；(iii)积分时，视 vapHm 为与温度T无关的常数。 2、答：由克-克方程算得正丁烷在 20时的饱和蒸气压p*（正丁烷，298.15K） =212.0kPa40kPa ，3、答：氧气；乙炔气。 4、答：0.252；0.182。 5、答： 0.454；0.568。6、答： x,A(l,T)+RTlnxA。 7、答：0.25。 8、答： B(l,T) 21 +RTlnxB 9、答：5.90108。 10、 答：相等 ；减小；减小得慢。 （ B/T）p= - SB= -S*m,B，而S*m,B(l) 2 25 26定温、定压、W/=0 27B(l)=B(g)； 减小， 减小得慢 28B=B*(T,p)+RTlnxB 2 91=2。 三、1、B，2、A，3、C，4、B，5、B，6 、C， 7 、A， 8、C， 9、A，10、C， 11、B， 12、B，13、D，14 、B， 15、A ，16、B ，17、A， 18、B ，19、A ，20 、C，21 、C ， 22 、C， 23、C， 24B，25C ，26. D，27B，28、B，29、D，30A，31A，32B， 33D，34D，35D，36B，37B，38A。 相平衡 一、判断题：一、判断题： 1、相是指系统处于平衡时,系统中物理性质及化学性质都均匀的部分。( ) 2、依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。( ) 3、依据相律,恒沸温合物的沸点不随外压的改变而改变。( ) 4、双组分相图中恒沸混合物的组成随外压力的不同而不同。( ) 22 5、不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分离为两个纯组分。( ) 6、二组分的理想液态混合物的蒸气总压力介于二纯组分的整齐压之间。 （ ） 7. 在一个给定的体系中，物种数可以因分析问题的角度不同而不同，但独立组分数是一个 确定的数。( ) 8自由度就是可以独立变化的变量。( ) 9I2（s）= I2（g）平衡共存，因 S = 2， R = 1， R/ = 0 所以 C = 1。( ) 10单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。( ) 11在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。( ) 12对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。( ) 13部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。( ) 14恒沸物的组成不变。( ) 15相图中的点都是代表体系状态的点。( ) 16三组分体系最多同时存在 4 个相。( ) 17完全互溶双液系Tx图中，溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。( ) 18据二元液系的px 图，可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。( ) 19二元液系中若 A 组分对拉乌尔定律产生正偏差，那么 B 组分必定对 Raoult 定律产 生负偏差。( ) 20A、B 两液体完全不互溶，那么当有 B 存在时，A 的蒸气压与体系中 A 的摩尔分数 成正比。( ) 二、填空题：二、填空题： 1、对三组分相图, 最多相数为 ；最大的自由度数为 ,它们分别是 等 强度变量。 2 、在抽空的容器中放入 NH4HCO3(s)，发生反应 NH4HCO3(s) = NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且达到平衡，则这个系统的组分数(独立)=_；自由度数=_。 3、AlCl3 溶于水后水解并有 Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为 ，自由度数为 。 4、将 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g)以任意比例混合，放入一密闭容器中，一定温度下建立 化学平衡，则系统的组分数C=_；相数 =_；条件自由度数=_。 5、将 Ag2O(s)放在一个抽空的容器中，使之分解得到 Ag(s)和 O2(g)并达到平衡，则此时系 统的组分数（独立）=_；自由度数=_。 6、CH4(g)与 H2O(g)反应，部分转化为 CO(g)和 CO2(g)及 H2(g)，并达平衡，则系统的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 7、将一定量 NaCl(s)溶于水中形成不饱和溶液，假设 NaCl 完全电离，H2O(l) 可建立电离 平衡，离子无水合反应，则系统的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 8 、已知 NaHCO3(s)热分解反应为 2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 今将 NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和 H2O(g)按任意比例混合，放入一个密闭容器中，当反应 建立平衡时系统的R=_；C =_； =_；f =_。 9、 450时，将与混合，由于的分解，最终得到和平衡共存的系统，则系统的组分数C =_；相数 =_；条件自由度数f =_。 10、Na2CO3(s)与 H2O(l) 可生成 Na2CO3 H2O (s)、 Na2CO3 7H2O (s) 、 Na2CO3 10H2O (s)， 则 30时，与 Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 种。 11、下列化学反应，同时共存并达到平衡（温度在 9001200K）： 23 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)； CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)。 该系统的自由度=_。 12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和 CO2(g)构成一个多相平衡系统，这个系统的 组分数（独立）=_；自由度数=_。 13、 FeCl3与 H2O 可生成四种水合物 FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2O (s) 、 FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2O (s) ，这个系统的组分数（独立）=_；在定压下最多有 相平衡共存种。 14、一个达到平衡的系统中有任意量 ZnO(s)、Zn(s)、 CO(g)、CO2(g)、C(s)五种物质，则这个系统的组分数 （独立）=_；自由度数=_。 15、理想液态混合物定温p-xB(yB)相图最显著的特征是 液相线为 。 16、一般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯，当有机物的 和 越大时，提纯一定质量有机物需要的水蒸气越少， 燃料越节省。 17、右图为两组分具有最高沸点的相图，若有组成为x0 的溶液，经过精馏，则在塔顶得到 ，塔底 得到 。 18、完全互溶的 A，B 二组分溶液，在xB=0.6 处，平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4 的溶液在气-平衡时，yB(g)，xB(1)，xB(总)的大小顺序为_。将xB=0.4 的溶液进 行精馏, 塔顶将得到_。 19、定压下 A，B 可形成具有最低恒沸点的系统，最低恒沸点组成为xB=0.475。 若进料组 成为xB=0.800 的系统，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，塔顶 将得到_。塔底将得到_。 20、35时，纯 CH3COCH3的饱和蒸气压力为 43.06kPa。 CH3COCH3 与 CHCl3组成溶液，当 CHCl3的摩尔分数为 0.30 时，溶液上 CH3COCH3的蒸气压力为 26.77kPa，则该溶液对 CH3COCH3为 偏差。 （选择正、负） 21、右图是水的相图。 (1)oa是平衡曲线； ob是平衡曲线； oc是_平衡曲线； (2)o点称为_点； oa线中止于a点，a点称为_点； (3)处于d点的水称为_水，它与水蒸气达到的平衡称为 _平衡。 22、乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)在温度时的三组分液态部分互 溶系统相图如图所示，则该相图中有 个二相区 23. 在 25时，A，B，C 三种物质(不发生化学反应)所形成的溶液与固相 A 和 B、C 组成的 气相呈平衡，则体系的自由度 f = 。 A，B，C 三物质组成的体系能平衡 共存的最大相数是 。 24在石灰窑中，分解反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡，则该体系的组分数 C= ，相数 P = ，自由度数 f = 。 p一定 t x0 A BxB C A B 24 25CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和 CO2(g)达到平衡时，此体系的相数是 ， 组分数是 ，自由度数是 。 26纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体，下述各量中增加的量是 ，减少 的量是 ，不变的量是 。 A蒸气压 B摩尔气化热 C摩尔熵 D摩尔焓 E吉布斯自由能 F温度 G外压 H摩尔体积 I亥姆霍兹自由能 27已知水的平均气化热为 40.67kJmol-1,若压力锅允许的最高温度为 423K，此时压力 锅内的压力为 kPa. 28在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到 现 象，若将容器不断冷却，又可见到 现象。 29一个含有 K+，Na+,NO3,SO42,四种离子的不饱和水溶液，其组分数为 。 30已知温度 T 时，液体 A 的蒸气压为 13330Pa，液体 B 的蒸气压为 6665Pa，设 A 与 B 构 成理想液体混合物，则当 A 在溶液中的摩尔分数 0.5 时，其在气相中的摩尔分数为 。 31定温下水，苯甲酸，苯平衡体系中可以共存的最大相数为 。 32二元液系相图中，共沸点的自由度数 f = 。 三、选择题：三、选择题： 1 一个水溶液共有S种溶质，相互之间无化学反应。若使用只允许水出入的半透膜将此溶 液与纯水分开，当达到渗透平衡时，水面上的外压是pW，溶液面上的外压是ps，则该系统 的自由度数为：( ) (A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3 2 NH4HS(s)和任意量的 NH3(g)及 H2 S(g)达平衡时有：( )。 (A)C=2，f=2，f =2(B) C=1，f=2，f =1 (C) C=1，f=3，f =2(D) C=1，f=2，f =3 3 若 A(l)与 B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯 A 及纯 B 的饱和蒸气压p*p*A,则 当混合物的组成为 0 x1 时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与p*A，p*的 相对大小为:( ) (A) pp*(B)pp*A(C)p*App* 4 对于恒沸混合物，下列说法中错误的是：( )。 (A) 不具有确定组成(B)平衡时气相组成和液相组成相同； (C)其沸点随外压的变化而变化(D)与化合物一样具有确定组成 5 已知硫可以有单斜硫，斜方硫，液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种状态_稳 定共存。 (A) 能够(B) 不能够(C) 不一定 6 二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数为：( )。 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 25 7、 A(l)与 B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度下，纯 A、纯 B 的饱和蒸气压 p*Ap*B，则在该二组分的蒸气压组成图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的 组成必有:( ) (A)yx (B)yx (C)yx 8、 在 101 325Pa 的压力下，I2在液态水和 CCl4中达到分配平衡（无固态碘存在）则该 系统的条件自由度数为（ ） (A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3 9 、硫酸与水可形成 H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三种水合物，问 在 101 325Pa 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？( ) (A) 3 种；(B) 2 种；(C) 1 种；(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 10 、将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平 衡： NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数f为：( ) (A)2，f 2； (B)2，f 2； (C)2，f 0； (D)3，f 2。 11 某系统存在任意量 C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质，相互建立了下 述三个平衡： H2O(g)+C(s) H2(g) + CO(g) CO2(g)+H2(g) H2O + CO(g) CO2(g) + C(s) 2CO(g) 则该系统的独立组分数 C 为：( )。 (A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 4 12 已知 A，B 两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的 溶液蒸馏可以获得：( )。 (A)一个纯组分和一个恒沸混合物 (B) 两个恒沸混合物 (C) 两个纯组分。 13 已知 A 和 B 二组分可组成具有最低恒沸点的液态完全互溶的系统，其t-x(y)如图所示。 若把xB=0.4 的溶液进行精馏，在塔顶可以获得：( )。 (A) 纯组分 A(l) (B)纯组分 B(l) (C)最低恒沸混合物。 14 已知纯液体 A 与 B，其沸点分别为t*A=116， t*B=80，A 和 B 可以形成二组分理想 液态混合物，将某一定组成的该液态混合物进行精馏（完全分离）时，则（ ） (A) 在塔顶得到纯 B (B) 在塔底得到纯 B (C) 在塔中间得到纯 B 15 组分 A(高沸点)与组分 B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯 B 中加入少量的 A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( )。 (A) 有最高恒沸点的系统 (B) 不具有恒沸点的系统 (C) 具有最低恒沸点的系统。 16 在p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（ ） (A) 必低于 373.2K (B) 必高于 373.2K (C)取决于水与有机物的相对数量 (D)取决于有机物的相对分子质量的大小 17 已知 A 与 B 可构成固熔体，在组分 A 中，若加入组分 B 可使固熔体的熔点提高，则组分 B 在此固熔体中的含量必（ ）组分 B 在液相中的含量。 26 (A)大于 (B)小于 (C )等于 (D)不能确 定 18 今有 A(s) B(s) C(s) 三组分相图，图中三相平衡区为： ( )。 ( A) AFE； ( B) CFED； ( C ) AEB。 19 NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三组分系统相图如图，今有系 统点a0，向系统中加入水，使系统点a1变为（如图 所示） ，则在a1状态下，可以从系统中分离出纯物质 是（ ） (A) C(l) (B) B(s) (C) A(s) 20水煤气发生炉中共有 C（s），H2O（g）,CO(g), CO2(g)及 H2(g)五种物质，它们之能发生下述反应： CO2（g）+ C(s) = 2CO(g) CO2(g) +