资源描述
上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.1 在两个密封、绝热、体积相等的容器中，装有压力相等的某种理想气体。试问，这两容器中气体的温度是否相等？答：答：不一定相等。根据理想气体状态方程，若物质的量相同，则温度才会相等。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.2 在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现象？答：答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是，在灌开水时不要灌得太快，且要将保温瓶灌满。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021mpVRTbp1.3 有一种气体的状态方程为 （b为大于零的常数），试分析这种气体与理想气体有何不同？m()p VbRT答：答：将气体的状态方程改写为 ，与理想气体的状态方程相比，这个状态方程只校正了体积项，未校正压力项。说明这种气体分子自身的体积不能忽略，而分子之间的相互作用力仍可以忽略不计。 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.4 真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理？ （ ）（A）高温、高压 （B）低温、低压（C）高温、低压 （D）低温、高压答：答：（C）。这时分子之间的距离很大，体积很大，分子间的作用力和分子自身所占的体积都可以忽略不计。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.2 判断下列八个过程中，哪些是可逆过程?(1)用摩擦的方法生电(2)房间内一杯水蒸发为气(3)水在沸点时变成同温、同压的蒸气(4)用干电池使灯泡发光(5)对消法测电动势(6)在等温等压下混合N2(g) 和 O2(g)(7)恒温下将1mol水倾入大量溶液中，溶液浓度未变(8)水在冰点时变成同温、同压的冰答:只有(3),(5),(8)是可逆过程，其余为不可逆过程。 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：对，因为状态函数是状态的单值函数。1.3 状态固定后状态函数都固定，反之亦然，这说法对吗？上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：不对，有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函数都得变。1.4 状态改变后，状态函数一定都改变?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：不对。U，H 本身仅是状态函数的变量，在特定条件下与QV ，Qp的数值相等，所以QV，Qp不是状态函数。1.5 因为U = QV ， H = Qp ，所以Qp，QV 是特定条件下的状态函数?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/202116 气缸内有一定量理想气体，反抗一定外压作绝热膨胀，则 ，对不对?0pHQ答：不对。这是一个等外压过程，而不是等压过程，所以 不等于 。绝热膨胀时 = 0，而不是 。HpQQ0pQ 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/202117 在等压下用搅拌器快速搅拌液体，使其温度升高，这时液体的 ?pHQ答：不对，因为有机械功， ，所以 。pHQ0fW 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：当然不一样，因为从同一始态，绝热可逆与绝热不可逆两个过程不可能到达同一终态，T 不可能相同，所以做的功也不同。18 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式 计算，那两种过程的功是否一样?VWCT上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：不，可逆过程是无限缓慢的，可逆热机没有实用价值。实际过程中用的都是不可逆热机，不可逆热机的效率很低。1.9 可逆热机效率最高，那将可逆热机去开火车一定很快咯?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：因为Kirchhoff定律计算的是反应进度为1 mol 时的热效应，而实验测的是反应达平衡时的热效应，两者发生反应物质的量不同，所以热效应也不同。1.10 在合成氨反应中，实验测得T1和T2温度下：但用Kirchhoff定律计算所得的热效应却与实验值不符，为什么?2231 12 2N + 3H = 2NH THTH上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：该题目本身就有错误：(1)氧气是助燃剂，本身无燃烧焓。(2)氢气燃烧的最终产物是水而不是水蒸气。 所以，水蒸气的生成焓应该等于液态水的生成焓加上水的气化焓，即氢气的燃烧焓加上水的气化焓。1.12 水蒸气的生成焓是否等于氢气的燃烧焓或者等于氧气的燃烧焓?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：热力学中公式较多，但都有适用条件，不能随便使用，否则会导致错误结论。 以下所列公式只适用于封闭体系和热力学平衡态。1.14 请指出所列公式的适用条件： (1) H=U+pV 是定义式，适用于任何处于热力学平衡态的封闭体系。 (1) H = U + pV 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：适用于不作非膨胀功的等压过程。1.14 请指出所列公式的适用条件： (2) H = Qp 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：适用于不作非膨胀功的等容过程。1.14 请指出所列公式的适用条件： (3) U = QV 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：适用于不作非膨胀功、状态连续变化的等压过程。1.14 请指出所列公式的适用条件： (4) dH = Cp dT 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021（1）范氐气体等温自由膨胀答：W = 0 因为自由膨胀外压为零。 Q 0 范氐气体分子间有引力。体积增大分子间势能增加，为了保持温度不变，必须从环境吸热。 U 0 因为从环境所吸的热使体系的热力学能增加。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能的变化值。第一定律 。UQW上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021（2）Zn(s)+ 2HCl(l)= ZnCl2 + H2(g) 进行非绝热等压反应答：W 0 放出的氢气推动活塞，体系 克服外压对环境作功。Q 0 反应是放热反应。U 0 体系既放热又对外作功，热 力学能下降。H 0 因为这是等压反应，H = QP 可以活动的活塞非绝热等压Zn+2HCl115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。UQW上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021（3）H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在绝热钢瓶中进行 答：W = 0 在刚性容器中是恒容反应， 不作膨胀功。 Q = 0 绝热钢瓶 U = 0 根据热力学第一定律，能量守 恒，热力学能不变。 H 0 因为是在绝热刚瓶中发生的放 热反应，气体分子没有减少， 钢瓶内温度升高压力也增高。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。UQWH2Cl2上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021（4） H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在非绝热钢瓶中进行 答：W = 0 刚性容器中的反应是恒容反 应，膨胀功为零。 Q 0 该反应是放热反应，而钢瓶 又不绝热。 U 0 体系放热后热力学能下降。 H 0 反应前后气体分子数相同， H = U 。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。UQWH2Cl2上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021（6）常温、常压下水结成冰（273.15 K，p ）答: W 0 水结成冰，体积增大，体系对外作功. Q 0 水结冰的过程是放热过程，放出凝聚热. U 0 体系既放热又对外作功，热力学能下降. H 0 焓变等于相变热，水结冰是放热的。115 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热力学能和焓的变化值。第一定律 。UQW上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.16 下列状态函数中，哪些是容量性质？哪些是强度性质？ 压力 ，温度 ，体积 ，热力学能 ， 焓 ， 粘度 ，密度 ，质量 ，等压热容 ，等容热容 ，摩尔热力学能 ，摩尔焓 等。pTVHUmVCmU答： 是容量性质； ,pVV U H m CC 是强度性质。 mm, , , ,p TUH 在一定条件下容量性质和强度性质可以转化。pCmH上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20211.17 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：(1)氢气在氧气中燃烧，(2)爆鸣，(3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 过程 W Q U H 1.19 总结不同过程中W，Q，U 和H 的计算。 第一定律为U = Q + W ，设不做非膨胀功。ig 自由膨胀ig 等温可逆ig 等容可逆p0 d = dVCTQCTig 绝热可逆等T,p可逆相变0 0 0 0nRTlnV1/V2 = -W 0 0CV(T2-T1) 0 =W dpCT pppeWpVQQQ上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：其变化值都为零。因为热力学能和焓是状态函数，不论经过怎样的循环，其值都保持不变。这就是：周而复始，数值还原。118 一定量的水，从海洋蒸发变为云，云在高山上变为雨、雪，并凝结成冰。冰、雪熔化变成水流入江河，最后流入大海，整个循环水的热力学能和焓的变化是多少?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021答：可逆过程(1)绕到沸点; (2)绕到饱和蒸气压1.20 298K，105Pa压力下，一杯水蒸发为同温、同压的气是不可逆过程，试将它设计成可逆过程。5522H O( ,298K,10 Pa)H O( ,298K,10 Pa)lg5522H O( ,373K,10 Pa)H O( ,373K,10 Pa)lg2s2sH O( ,298K,)H O( ,298K,)lpgp上一内容下一内容回主目录O返回1物质的量为n的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。 ( ) (A) p (B) V (C) T,U (D) T, p 答案：（D）上一内容下一内容回主目录O返回2H =Qp , 此式适用于下列哪个过程： ( ) (A) 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa (B) 0 , 101.325 kPa 下冰融化成水 (C) 电解 CuSO4水溶液 (D) 气体从298 K, 105 Pa 可逆变化到373 K,104 Pa 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回 3 某理想气体的 =Cp/CV =1.40,则该气体为几原子分子气体? ( ) (A) 单原子分子气体 (B) 双原子分子气体 (C) 三原子分子气体 (D) 四原子分子气体 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回答案：（A） 4 当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合，最后生成2 mol HCl气。若以下式为基单元，则反应进度应是： H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ( ) (A) 1 mol (B) 2 mol (C) 4 mol (D) 5 mol上一内容下一内容回主目录O返回答案：（D）5 在标准压力下，C(石墨) + O2(g)= CO2(g) 的反应焓变为 ，下列哪种说法是错误的? ( ) (A) 是CO2(g)的标准摩尔生成焓 (B) = (C) 是石墨的标准摩尔燃烧焓 (D) 0 , H 0 (B) U = 0 , H = 0 (C) U 0 , H V2 (B) V1 V2 (C) V1= V2 (D) 无法确定 答案：（A）上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 1*10-3 kg 1*10-3 kg 373K 水水 (l) 373K（g） 101.325kPa 101.325kPa 条件：条件：水汽化热为2259kJ.kg1， 水=1000kg.m-3 汽 =0.6kg.m-3 。求：三个过程Q、W、 U 和H上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021U = Q + W = 2090 J-132259kJ kg10 kg2.259kJpHQa）可逆相变，deWp V 等压gpV nRT -3-3-3-310 kg10 kg()101.325kPa(-) 0.6kg m1000kg mglp VV 168.7J gpV-3-310 kg101.325kPa0.6kg m 168.9J -3-11-11 10 kg8.314J Kmol373K18kg molnRT 172J ()glp VV上一内容下一内容回主目录O返回b) W= -p外V=0，U 和H状态函数与过程无关 Q= U = 2090J上一内容下一内容回主目录O返回12/3/202112/3/2021c）U 和H状态函数与过程无关 过程1为等外压过程，过程2为等温膨胀过程 1deWp V ()glp VV168.7kJ 2deWp V 12lnpnRTp -1110.58.314J Kmol373Kln181 119.4J1249.3JWWW 2090J( 49.3J)2149JQUW 上一内容下一内容回主目录O返回上一内容下一内容回主目录O返回习题中的问题习题中的问题 书写太简单，不要省略必要的步骤，要代入相应的数字和单位上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021第三章 主要内容1）S 、A 、G、 等基本概念2）卡诺循环3）卡诺定理 第二定律： 第三定律：IR ABiABQST04）S、G、A判据及其适用条件5）不同过程S、G、A的计算上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20216）一些重要的公式：(4) ddd GS TV p (3) dddAS Tp V (1) dddUT Sp V(2) dddHT SV p()()VSpTVS ()()pSTVpS()()TVSpVT()()pTSVpT上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021如何记?T S 和 p V 各放置于对角线T Vp S则 ()()TVSpVT符号：只需代入dp、dS, dT, dV 的正负号， 但只能都代分母或者分子上()()VSpTSV 上一内容下一内容回主目录O返回ChhTTTChhQQQ公式的适用条件AW fGW dQST21lnVSnRV上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021五个热力学函数：U、H、S、A、G均可用于判断过程方向，但条件不同关于热力学判据.(d )0U VS.(d )0U VSf, ,0(d )0T V WAf, ,0(d )0T V WAf, ,0(d )0T p WGf, ,0(d )0T p WGf, ,0(d)0S V WUf, ,0(d)0S V WUf, ,0(d)0S p WHf, ,0(d)0S p WH上一内容下一内容回主目录O返回dddUT Sp V()()()TTTTUT SpSTVVVpVV()()()()ppppUSTpVVT Sp VVV ?上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021UT Sp V dddUT Sp V()( )( )TSTSST 2211()TST STS11()()VVVTUUCT()VVCSTT上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 21 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗？答：前半句是对的，后半句却错了。因为不可逆过程不一定是自发的,如不可逆压缩过程。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 22 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出，放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢？答：不矛盾。Claosus 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”，而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 23 是否可以说：不可逆过程的熵永不减少？凡熵增加过程都是自发过程？答：不一定。不可逆压缩，系统的熵是减少的。只有在隔离系统中，这种说法才是对的。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 24 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs自由能最小？答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs自由能最小。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 25 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算？答：不可能。若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之，若有相同的终态，两过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其它可逆过程，才能有相同的始、终态。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 26 在绝热系统中，发生了一个不可逆过程，是否在绝热系统中无法回到原来的状态了？答：是的。在绝热系统中发生一个不可逆过程，熵只会增加。除非用不是绝热的过程，才有可能使它回到原态。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 27 是否 恒大于 ?,mpC,mVC答：对气体和绝大部分物质是如此。但有例外，4 摄氏度时的水，它的 等于 。,mpC,mVC上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑答：可以将苯可逆变到苯的凝固点 278.7 K： 29 将压力为 温度为268.2 K的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。已知苯的凝固点Tf 为 278.7 K，如何设计可逆过程？p6666C H ( ,268.2K,)C H (s,268.2K,)lpp66C H ( ,278.7K,)lp66C H (s,278.7K,)p上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑答： Smix = 2R ln2 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 1mol N21mol Ar1mol N2 1mol Ar+=1 V1 V2 VA上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑答： Smix = 0 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 B.1mol N21mol N2+=1 V1 V2 V2mol N2上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑答： Smix = 0 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 1mol N21mol Ar+=C1mol Ar1mol N2 1V 1V 1V 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑答： Smix = 2R ln(1/2) 210 指出下列理想气体等温混合的熵变值。 1mol N21mol N2 +=2mol N2 1V1V1VD上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑 213 下列过程中，Q ，W，U，H，S，G 和 A 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？(1) 理想气体真空膨胀 (2) 实际气体绝热可逆膨胀 0 QWUHAG 答： 0, RQSUW 答： 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑(3) 水在冰点结成冰 e0, , pGHQAW答： e0, , UHQWGA 答： (4) 理想气体等温可逆膨胀 213 下列过程中，Q ，W，U，H，S，G 和 A 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑e0, 0VUQW答： (6) H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中生成水 213 下列过程中，Q ，W，U，H，S，G 和 A 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？上一内容下一内容回主目录O返回Q是否相等？H 是否相等？2.15 某一化学反应若安排在1）等温等压下自发进行； 2）等温等压下可逆电池 来完成，问两个过程:HQ 是否等于 ？上一内容下一内容回主目录O返回1理想气体绝热向真空膨胀，则： ( ) (A) S = 0，W = 0 (B) H = 0，U = 0 (C) G = 0，H = 0 (D) U = 0，G = 0 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回2.熵变S是： (1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4) 与过程有关的状态函数 以上说法正确的是： ( ) (A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4 答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回3.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回4.在大气压力，273.15 K下水凝结为冰，判断系统的下列热力学量中何者一定为零？ ( ) (A) U (B) H (C) S (D) G 答案：（D）上一内容下一内容回主目录O返回5. 水在 100，标准压力下沸腾时，下列各量何者增加？ ( ) (A) 熵 (B) 汽化热 (C) Gibbs自由能 (D) 蒸气压答案：（A）上一内容下一内容回主目录O返回6.在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是： ( ) (A) U = 0 (B) F = 0 (C) S = 0 (D) G = 0答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回7.在 270 K,101.325 kPa 下，1 mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则系统及环境的熵变应为： ( ) (A) S系统 0 ， S环境 0 (B) S系统 0 (C) S系统 0 ， S环境 0 ， S环境 0 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回8一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,哪一个是正确的? ( ) (A) S系统0, S环0 (B) S系统0 (C) S系统0, S环=0 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回9在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭系统中,恒压只做膨胀功的条件下,Gibbs自由能值随温度升高如何变化? ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 视具体系统而定 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回10热力学第三定律可以表示为： ( ) (A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (C) 在0 时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 时,任何完整晶体的熵等于零 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回11 在263 K的过冷水凝结成263 K的冰,则： ( ) (A) S0 (C) S=0 (D) 无法确定 答案：（A）上一内容下一内容回主目录O返回12 2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体，起始时为常温常压。则： ( ) (A) rU = 0，rH = 0，rS 0，rG 0 (B) rU 0，rH 0，rG 0，rS 0，rG 0，rH 0，rS = 0，rG 0答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回13.从热力学基本关系式可导出 (U/S)V等于： ( ) (A) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)S (D) (G/T)p 答案：（A）上一内容下一内容回主目录O返回答案：（B）14. 1 mol某气体的状态方程为 pVm= RT + bp，b 为不等于零的常数，则下列结论正确的是： ( ) (A) 其焓H只是温度T的函数 (B) 其热力学能U只是温度T的函数 (C) 其热力学能和焓都只是温度T的函数 (D) 其热力学能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积Vm或压力p有关上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021298K1mol理想气体理想气体真空真空298K1mol理想气体理想气体VV2V求：这一过程微观状态数之比终/始和G，并通过计算判断过程是否可逆上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021分析： 宏观过程与关系，必定与波兹曼公式有关lnSklnSSSk 终终始始Ske终始求：S真空膨胀过程-12ln5.8J KVSnRV 1上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20210QST环-1isosyssur5.8J K0SSS 自发21dppGV p等温过程：21lnpnRTp12lnVnRTV111mol 8.314J Kmol298Kln21717J上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021308K 10升N2(气）0.3957molP=101.325kpa乙醚（液体）0.1mol308K 10升N2(气）0.3957molP=?乙醚（气）0.1mol分析：不可逆过程，设计成可逆过程求S和U，Q从热力学第一定律来求SQU上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021308K 10升N2(气）0.3957molP=101.325kPa乙醚（液体）0.1mol308K 10升N2(气）0.3957molP=?乙醚（气）0.1mol308K 10升N2(气）0.3957molP=101.325kpa308KP=101.325kpa乙醚（气）0.1mol308K V=?N2(气）0.3957molP=101.325kPa乙醚（气）0.1mol123上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021-11125104J mol0.1mol8.151J K308KHST21122-1-1-1-11-1-1lnln0.39570.3957mol 8.314J Kmol *ln0.49570.10.1mol*8.314J Kmol *ln0.49570.714J K1.331J K2.072J KSn Rxn Rx 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021-1-123-10.3957ln0.4957mol*8.314J Kmol *ln0.49570.929J KVSnRV -11239.294J KSSSS 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021QST环1231UUUUU 11112254.3JgQWHpVHnRT 2254.3JQUWU 上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021第四章 主要内容1）mB、CB、XB 、B、 、f、a、等基本概念p C(C B)BB, , def T p nXXnC(C B)B, , def S V nUnC(C B)B, , def S p nHnC(C B)B, , def T V nAnC(C B)BB, , def T p nGn pf p,B,BBxxax,BB,BmmmamB,B,Bcccac,B,BBxxax上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021kBBB=1Xn XBBBddddUT Sp VnBBBddddHT SV pnBBBddddAS Tp Vn BBBddddGS TV pn *AAApp xB,BBxpkxB,BBmpkmB,B BcpkcB,B,BBxxpkxB,B,BBmmpkmB,B,Bcc BpkcA,A,AAxxpkx上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021BBB( , )( )lnpT pTRTp*BBB( , )( , )lnT pT pRTx*B(l)B(l)BlnRTx*AAA( , )( , )lnT pT pRTx*BBB( , )( , )lnT pT pRTxBBB( , )lnmT pRTmBBB( , )lncT pRTc上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑1 二组分理想溶液的总蒸气压，一定大于任一组分的蒸气分压，这样说对不对？答：对。因为二组分理想溶液的总蒸气压等于两个组分的蒸气压之和。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑2 对于纯组分，它的化学势就等于其Gibbs自由能，这样说对不对?答：不对，至少不严格。应该说纯组分的化学势等于其摩尔Gibbs自由能。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑3 在室温下，相同浓度的蔗糖溶液与食盐水溶液的渗透压是否相等?答：不相等。渗透压是溶液依数性的一种反映。依数性只与粒子的数目有关，而与粒子的性质无关。食盐水中NaCl会离解成两个离子，所以相同浓度的食盐水的渗透压可以是蔗糖溶液的两倍。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑4 北方人冬天吃冻梨前，将冻梨放入凉水中浸泡，过一段时间后冻梨内部解冻了，但表面结了一层薄冰。试解释原因？答：凉水温度比冻梨温度高，使冻梨解冻。冻梨含有糖分，故其凝固点低于水的冰点，当冻梨内部解冻时，要吸收热量，而解冻后的温度仍略低于水的冰点，所以冻梨内部解冻了而表面上仍凝结一层薄冰。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/2021 辅导答疑5 农田中施肥太浓时植物会被烧死。盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释原因?答：这是由于水份在庄稼体内和土壤中化学势不等，发生渗透造成的。当土壤中肥料或盐类的浓度大于在植物中的浓度时，在植物中水的化学势高，就要通过细胞壁向土壤中渗透，植物就会枯萎，甚至烧死。上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20216. 下列偏微分公式，哪些为偏摩尔量，哪些为化学势, ,()CT p nBHn, ,()CT V nBGn, ,()CS V nBUn, ,()CT p nBAn, ,()CT p nBGn, ,()CS p nBHn, ,()CS T nBUn, ,()CT V nBAnBHBBABB,GBB上一内容下一内容回主目录O返回12/3/20217. 比较水在不同状态下化学势大小2H O(l,373K,100kPa)2H O(g,373K,100kPa)2H O(l,373K,200kPa)2H O(g,373K,200kPa)答：不能。催化剂只能改变反应的速率，而不能改变反应的方向。用热力学函数判断出的不能进行的反应，用任何方法都不能使它进行。上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑22C(s)+H O(g)H (g)+CO(g)3. 工业上制水煤气的反应为答：只要碳是纯的固态，则它的相对活度等于1，它的化学势就等于标准态时的化学势，在复相化学平衡中，纯固体项不出现在平衡常数的表达式中，则对平衡无影响。(1)增加碳的含量 , 设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑22C(s)+H O(g)H (g)+CO(g)4. 工业上制水煤气的反应为答：提高反应温度会使平衡右移，因为这是一个吸热反应。(2)提高反应温度 , 设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：增加系统的总压力会使平衡左移，因为这是一个气体分子数增加的反应，增加压力，会使平衡向体积变小的方向移动。(3)增加系统的总压力 , 设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH22C(s)+H O(g)H (g)+CO(g)5. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：增加水气的分压，水是反应物，会使平衡向正向移动。(4)增加水气分压 , 设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH22C(s)+H O(g)H (g)+CO(g)6. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：增加氮气会使平衡右移。因为这是气体分子数增加的反应，增加惰性气体，使气态物质的总量增加，似乎将产物稀释了，相当于减少了体系的总压，所以产物的含量会增加，但这不会影响平衡常数的数值。(5)增加氮气分压 , 设反应在673 K时达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响。1rm133.5 kJ molH22C(s)+H O(g)H (g)+CO(g)7. 工业上制水煤气的反应为上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑 532PCl (g)PCl (g)+Cl (g)8. 五氯化磷的分解反应如下，答：降低总压有利于正向反应，使解离度增加，因为这是气体分子数增加的反应。(1)降低气体总压 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：通入氮气，虽压力不变，这对气体分子数增加的反应，相当于起了稀释、降压作用，所以解离度增加。(2)通入氮气，保持压力不变，使体积增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）532PCl (g)PCl (g)+Cl (g)9. 五氯化磷的分解反应如下，上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：通入氮气，因体积保持不变，压力和气体的总物质量的比值不变，解离度亦不变。(3)通入氮气，保持体积不变，使压力增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）532PCl (g)PCl (g)+Cl (g)10. 五氯化磷的分解反应如下，上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：通入氯气，增加了生成物，使平衡左移，解离度下降。(4)通入氯气，保持体积不变，使压力增加一倍 在一定温度和压力下，反应达平衡，改变如下条件，五氧化磷的解离度如何变化？为什么？（设均为理想气体）532PCl (g)PCl (g)+Cl (g)1. 五氯化磷的分解反应如下，上一内容下一内容回主目录O返回答案：（C）1. 在等温等压下，当反应的 = 5 kJmol-1时，该反应能否进行？ ( ) (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行rmG上一内容下一内容回主目录O返回答案：（A）2 在通常温度下，NH4HCO3(s) 可发生下列分解反应： NH4HCO3(s) NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) 设在两个容积相等的密闭容器A和B中，分别加入纯 NH4HCO3(s) 1kg 及 20 kg，均保持在298 K 达到平衡后，下列哪种说法是正确的？ ( ) (A) 两容器中压力相等 (B) A 内压力大于 B 内压力 (C) B 内压力大于 A 内压力 (D) 须经实际测定方能判别哪个容器中压力大上一内容下一内容回主目录O返回答案：（D）3根据某一反应的 值，下列何者不能确定： ( ) (A) 标准状态下自发变化的方向 (B) 在 所对应的温度下的平衡位置 (C) 在标准状态下体系所能作的最大非膨胀功 (D) 提高温度反应速率的变化趋势 rmGrmG上一内容下一内容回主目录O返回4 某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数K 随下列哪些因素而变： ( ) (A) 体系的总压力 (B) 催化剂 (C) 温度 (D) 惰性气体的量答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回5. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： ( ) (A) (B) Kp (C) rGm (D) rHm 答案：（C）rmG上一内容下一内容回主目录O返回答案：（B）6. PCl5的分解反应是 PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)，在473 K达到平衡时， PCl5(g)有 48.5% 分解，在573 K 达到平衡时，有 97% 分解，则此反应为： ( ) (A) 放热反应 (B) 吸热反应 (C) 即不放热也不吸热 (D) 这两个温度下的平衡常数相等上一内容下一内容回主目录O返回计算题C和H2O在1000K时生成水煤气C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）在101.325kpa下，平衡转化率 =0.844求（1）Kp ， （2）111.458kpa时 上一内容下一内容回主目录O返回 Kp = 2/(1-2)(p/p )=2.48 = 2/(1-2)(111.458/101.325) =0.832 C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g） 总平衡时 1- 1-+平衡分压 (1-)p p p (1+) (1+) (1+) 假定一开始H2O为1mol上一内容下一内容回主目录O返回 A）平衡限制条件： 1）化学平衡 CaCO3 （s）= CaO（s）+CO2（g） R 2NH3（g）=N2（g） +3H2（g） R 2）电解液 对于多组分电解液总+ =总- 一）相律 2fP C 二）Clapeyron方程和Clausius-Clapeyron方程 第六章 主要内容上一内容下一内容回主目录O返回 三）相图稳定化合物 不稳化合物 低共熔 转熔线 转晶线 习题课上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，一个浓度限制条件，所以独立组分数为1，相数为2。根据相律，自由度为1。即分解温度和分解压力只有一个可以发生变化。1. 在抽空容器中，氯化铵的分解平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？43NH Cl(s)NH (g)+HCl(g)上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：反应中有三个物种，一个平衡限制条件，没有浓度限制条件。所以独立组分数为2，相数为2，自由度为2。2. 在含有氨的容器中氯化铵分解达平衡，指出该系统的独立组分数、相数和自由度？43NH Cl(s)NH (g)+HCl(g)上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑答：总的物种数为8. 有4个化学平衡，一个浓度限制条件，正、负离子电荷相等。所以独立组分数为3，溶液是单相，根据相律，自由度为4.3. 磷酸二氢纳在水中发生多级电离平衡，指出该体系的独立组分数、相数和自由度？+2424244+442223-(1)NaH PONa +H PO (2)H POH +HPO(3)HPOH +PO (4)H OH +OH上一内容下一内容回主目录O返回1. 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) 体系的组分数 C 和自由度数 f 为： ( ) (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f*= 0 (D) C= 3， f= 2 答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回2. NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：（C）上一内容下一内容回主目录O返回3. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度 f 为： ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回4. CuSO4与水可生成CuSO4 H2O,CuSO4 3H2O,CuSO4 5H2O 三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( ) (A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回5 三相点是： ( ) (A) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在 (B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度 (C) 液体的蒸气压等于25时的蒸气压三倍数值时的温度 (D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力答案：（D）上一内容下一内容回主目录O返回6 N2的临界温度是124 K,如果想要液化N2，就必须： ( ) (A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度答案：（D）上一内容下一内容回主目录O返回答案：（C）7对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线？ ( ) (A) p 对T (B) lg(p/Pa) 对 T (C) lg(p/Pa) 对 1/T (D) 1/p 对lg(T/K)上一内容下一内容回主目录O返回答案：（A）8 在 p 下，用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点将： ( ) (A) 必低于 373.15 K (B) 必高于 373.15 K (C) 取决于水与有机物的相对数量 (D) 取决于有机物的分子量大小上一内容下一内容回主目录O返回9. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为： ( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回10 当用三角形坐标来表示三组分物系时,若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时,则该物系的特点是： ( ) (A) B的百分含量不变 (B) A的百分含量不变 (C) C的百分含量不变 (D) B和C的百分含量之比不变 答案：（B）上一内容下一内容回主目录O返回 （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）Tx判断各区的相态与自由度为0位置及x点步冷曲线ABxCD（8）EFGHIGK上一内容下一内容回主目录O返回（1)l (2)A(s)+l (3) C(s) +l (4)D(s)+l (5)A(s)+C(s) (6) C(s)+D(s) (7)+l (8) f*=0 线HI, GK点E, G, F Tt上一内容下一内容回主目录O返回第七章 （基本内容）1）反应分子数、级数、基元反应、质量作用定律 、活化能、驰豫时间等概念2）不同级数反应的速率方程式和半衰期形式3）确定反应级数的方法4）复杂反应的特点5）碰撞模型和过渡态模型6）催化反应和酶催化反应的特点7）光化学反应、链反应特点和动力学方程推导8）稳态近似、速决步近似、平衡假设法上一内容下一内容回主目录O返回公式1 211ntAa11()ntax各级反应通式：a2dlndEkTRTaexp()EkARTCa12EERTCexpEqRT上一内容下一内容回主目录O返回Brm1()exp()nk TGkchRTarmEHRT armEHnRT (产率)arI上一内容下一内容回主目录O返回aEaEaE*A活化状态A作用物P生成物放热反应放热反应E图形rubbABABd上一内容下一内容回主目录O返回双原子分子的双原子分子的Morse势能曲线势能曲线pE0r0eD0E0D0r上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑 1. AB3 = A + 3B ，这样的反应是否可能为，这样的反应是否可能为基元反应？基元反应？ 答：不可能。根据微观可逆性原理，正、逆反应必须遵循相同的途径。基元反应最多只有三分子反应，现在逆反应有四个分子，所以逆反应不可能是基元反应，则正反应也不是基元反应。上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑 2 气相复合反应中气相复合反应中,为什么有的仅仅是双为什么有的仅仅是双分子反应，而有的却要第三物种分子反应，而有的却要第三物种M参加？参加？ 如：如：2A A2 2Cl + M Cl2 + M 答：在原子或原子团复合时会形成化学键，就会释放能量。这能量若以光能放出，或可以分散到若干个键上，就不需要M参加；如果形成的分子只有一个或两个化学键，需要第三者M把释放的能量带走，否则，这能量转化为键的振动能，有可能导致分子解离。上一内容下一内容回主目录O返回 辅导答疑3. 荧光和磷光有哪些不同点？荧光和磷光有哪些不同点？答：(1)荧光是从激发S态回到S基态发出的光，线态没有改变；而磷光是从激发的三线态回到S基态，线态发生了改变。 (2)荧光比磷光强得多，因为激发时从S基态到S激发态是自旋允许的，到三线T态的激发是自旋禁阻的。 (3)荧光寿命比磷光短得多，荧光寿命在10-910-6 s 范围内,而磷光在10-410-2 s之间。上一内容下一内容回主目录O返回1有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的：不正确的：(A) 基元反应的级数一定是整数基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是基元反应是“态态态态”反应的统计平均结果反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律基元反应不一定符合质量作用定律 答：基元反应可以用质量作用定律写出速率方程，质量作用定律只适用于基元反应。上一内容下一内容回主目录O返回k1k22 反应反应 AB (I)；A已知反应已知反应 I 的活化能的活化能 E1大于反应大于反应 II 的活化能的活化能 E2，以，以下措施中哪一种不能改变获得下措施中哪一种不能改变获得 B 和和 D 的比例？的比例？ ( ) (A) 提高反应温度提高反应温度 (B) 延长反应时间延长反应时间 (C) 加入适当催化剂加入适当催化剂 (D) 降低反应温度降低反应温度 D (II)，答： (B) 延长反应时间既不能改变反应速率系数，又不能改变反应的活化能，所以不能改变获得 B 和 D 的比例。上一内容下一内容回主目录O返回12123 如果反应如果反应 2A + B 2D 的速率可表示为：的速率可表示为： r = - dcD/dt dcA/dt = - dcB/dt = 则其反应分子数为：则其反应分子数为： ( ) (A) 单分子单分子 (B) 双分子双分子 (C) 三分子三分子 (D) 不能确定不能确定 答： (D) 反应分子数与速率表示式无关。只要是基元反应，就可以从反应方程式确定反应分子数。题中所示的反应方程式未指明是否是基元反应，所以无法确定反应分子数。上一内容下一内容回主目录O返回4在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是：在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是： ( ) (A) 互撞分子的总动能超过互撞分子的总动能超过Ec (B) 互撞分子的相对总动能超过互撞分子的相对总动能超过Ec (C) 互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过Ec (D) 互撞分子的内部动能超过互撞分子的内部动能超过Ec答： (C) 根据简单的硬球碰撞模型，只有互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过阈能Ec时，这时的碰撞才是有效的。上一内容下一内容回主目录O返回5 破坏臭氧层的反应机理为：破坏臭氧层的反应机理为： NO + O3 NO2+ O2在此机理中，在此机理中，NO 是：是： ( ) (A) 总反应的产物总反应的产物 (B) 总反应的反应物总反应的反应物 (C) 催化剂催化剂 (D) 上述都不是上述都不是NO + O2答： (C) NO参与了破坏臭氧的反应，但反应前后本身没有变化，起了催化剂的作用。NO2+ O 上一内容下一内容回主目录O返回6 某一反应在一定条件下的平衡转化率为某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是：当有催化剂存在时，其转化率应当是： ( ) (A) 大于大于 25.3% (B) 小于小于 25.3%(C) 等于等于 25.3% (D) 不确定不确定答： (C) 催化剂只改变反应的速率，缩短到达平衡的时间，但是它不能改变平衡的组成。上一内容下一内容回主目录O返回7 在碰撞理论中，校正因子在碰撞理论中，校正因子P小于小于1的主要因素是：的主要因素是： ( )(A)反应体系是非理想的反应体系是非理想的 (B) 空间的位阻效应空间的位阻效应 (C) 分子碰撞的激烈程度不够分子碰撞的激烈程度不够 (D) 分子间的作用力分子间的作用力答： (B) 有的分子碰撞的激烈程度单从能量角度考虑已经可以引发反应，但是由于空间的位阻效应，能量不能传递到要破裂的化学键上，所以反应仍不能发生，使校正因子P小于1。上一内容下一内容回主目录O返回8. 某具有简单级数反应的速率常数的单位是某具有简单级数反应的速率常数的单位是
展开阅读全文