物理化学各章复习题附答案Word下载.docx
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6.当热力学第一定律写成dU=δQ–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
7.在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则.
0,W>
0,DU>
0B.Q=0,W<
0,DU<
C.Q=0,W>
0D.Q=0,W=0,DU=0
8.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是.
A.DS>
0B.DH=0C.DG=0D.DU=0
9.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10.一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则.A.QR=QIRB.C.WR=WIRD.
11.理想气体自由膨胀过程中.
A.W=0,Q>
0,DU>
0,DH=0B.W>
0,Q=0,DU>
0,DH>
0
C.W<
0,Q>
0,DU=0,DH=0D.W=0,Q=0,DU=0,DH=0
12.H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则.
A.Q=0,DH>
0,DS孤=0B.Q>
0,W=0,DU>
C.Q>
0,DS孤>
0D.Q=0,W=0,DS孤>
013.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有.
A.DS体=0B.DU=0C.Q<
0D.DH=014.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
15.环境的熵变等于.
A.B.C.D.
1.4.3填空题1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。
2.利用熵变判断某一过程的自发性,适用于。
3.某一理想气体的,则。
。
4.可逆热机的效率最,若用其牵引汽车,则速率最.
(以下空填>
0,<
0或=0)5.一绝热气缸,有一无质量,无摩擦的活塞,内装理想气体和电阻丝,通以一定的电流,恒定外压,
(1)
以气体为体系,则Q,W;
(2)以电阻丝为体系,则Q,W。
6.理想气体定温可逆膨胀过程中,W,Q,DUDH。
7.某体系进行一不可逆循环时,则DS体,环境的DS环。
8.非理想气体的卡诺循环,DH,DU,DS。
9.理想气体定压膨胀,W,Q,DUDH。
1.4.4计算题
练1-11mol理想气体,其Cv,m=21J·
K-1·
mol-1,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。
练1-2298K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-393.509kJ·
mol-1和-110.525kJ·
mol-1,CO、CO2和O2的Cp,m分别是29.142J·
mol-1、37.11J·
mol-1和29.355J·
mol-1。
练1-3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DS。
已知,该过程中放热189.5J·
g-1.
-1-1
练1-41molO2(理想气体)Cp,m=29.355J·
mol-1,处于293K,采用不同途径升温至586K,求过程的Q、DH、W、DU。
(1)定容过程;
(2)定压过程;
(3)绝热过程。
练1-5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DrHm=4067kJ·
mol-1,水的Cp,m=75.3
-1-1-1-1
J·
mol-1,水蒸汽的Cp,m=33.2J·
mol-1)五.练习题答案
1.5.1判断题
1.错2.错3.
错4.
错5.对6
.对
7.错8错9.错10.错
11.错12对13.
错14.
对15.错
16.
错17.
错18.错19.错20.错
1.5.2选择题
1.B2.A3
.C
4.D5
.A
6.C
7.D8.C
9.A10..B11
D12.D
13
14.D15.B
1.5.3填空题
1.最大,最小
2.
孤立体系
3
.
4.最高最慢
5.
(1)>
0<
(2)<
0,>
6
.<
0,>
0,=0,=0
7.=0,>0
8.
=0,=0,
=0
9
0,>
0。
1.5.4计算题
练1-1
(1)DU1=6300J
(2)
DU2=
6300J
练1-2.
(1)
DrHm=
-565.96kJ
·
mol
-1
(2)DrHm(398K)=
-567.3kJ
练1-3.略练1-4.
(1)W=0;
DU1=6165J;
DH1=8601J;
Qv=DU1=6165J
(2)dp=0,DU2=DU1=6165J;
DH2=DH1=8601J;
Qp=DH2=8601J;
W2=-2436J
(3)绝热过程:
Q=0;
DU3=DU2=DU1=6165J;
DH3=DH2=DH1=8601J;
W3=DU3=6165J
练1-5DrHm(293)=41.5kJ·
mol-1
第二章自由能化学势溶液
2.4练习题
2.4.1判断题
1.公式dG=-SdT+Vdp只适用于可逆过程。
2.某一体系达平衡时,熵最大,自由能最小。
3.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/>DG和DG<0,则此变化过程一定能发生。
4.根据热力学第二定律,能得出,从而得到。
5.只有可逆过程的DG才可以直接计算。
6.凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。
7.只做体积功的封闭体系,的值一定大于零。
8.偏摩尔量就是化学势。
9.在一个多组分溶液中,只有溶质才有偏摩尔量。
10.两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。
11.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。
12.偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。
13.化学势判据就是Gibbs自由能判据。
14.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,DG总是一定的。
15.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。
2.4.2选择题
1.下列化学势是偏摩尔量的是。
A.B.C.D.。
2.在-10℃,p时,1mol过冷的水结成冰时,下述表示正确的是
DS孤>0;
DS孤<0;
DS孤<0。
A.DG<0,DS体>0,DS环>0,
B.DG>0,DS体<0,DS环<0,
C.DG<0,DS体<0,DS环>0,
D.DG>0,DS体>0,DS环<0,
3.下述化学势的公式中,不正确的是。
A.;
B.;
C.;
D.。
4.在373.15K,10132Pa,与的关系是。
A.>;
B.=;
C.<;
D.无法确定。
5.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
6.某一过程DG=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
7.1mol理想气体经一定温可逆膨胀过程,则。
A.DG=DFB.DG>DFC.DG<DFD.无法确定
8.纯液体在正常相变点凝固,则下列量减小的是
A.S;
B.G;
C.蒸汽压;
D.凝固热。
9.图中点是稀溶液溶质的标准态。
A.a点;
B.b点;
C.c点;
D.d点。
10.温度为T时,纯液体A的饱和蒸汽压为pA*,化学势为μA*,在1p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、μA、Tf的关系是。
A.pA<
pA,μA<
μA,<
Tf;
B.pA>
pA,μA<
C.pA>
μA,>
D.pA>
pA,μA>
Tf。
11.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。
A.DGB.DSC.DHD.DU
12.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
13.理想气体的不可逆循环,?
G。
A.<
0B.=0C.>
0;
D.无法确定
14.在α、β两相中含A、B两种物质,当达平衡时,正确的是。
A.B.C.
15.多组分体系中,物质B的化学势随压力的变化率,即的值。
A.>
0B.<
0C.=0D.无法确定
2.4.3填空题(1、2、3题填>
0、<
0或=0)1.在绝热定容的容器中,两种同温度的理想气体混合,DG,DS,DH。
2.理想溶液混合时,DmixV,DmixS,DmixG,DmixH。
3.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DS、DU、
DH、DF。
4.比较水的化学势的大小(此处p=101.325kPa):
(填>
、<
或=)①μ(l,100℃,p)μ(g,100℃,p)
2μ(l,100℃,p)μ(l,100℃,2p)
3μ(g,100℃,p)μ(g,100℃,2p)
4μ(l,100℃,2p)μ(g,100℃,2p)
5μ(l,101℃,p)μ(g,101℃,p)
5.非理想溶液溶质的化学势表示式,其标准态为。
6.利用DG≤0判断自发过程的条件是。
7.在一定的温度及压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势μB(l)与μB(g);
若维持压力
不变,升高温度,则μB(l)和μB(g)都;
但μB(l)比μB(g)。
8.理想溶液中任意组分B的化学势:
μB=。
9.298K、101.325kPa,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mol萘,第二瓶为1升,溶有0.25mol萘,若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势,则它们的关系为。
2.4.4计算题
练2-1400K,1mol理想气体由105Pa定温可逆压缩至106Pa,求该过程的Q、W、DH、DS、DG、DU。
练2-2计算:
100℃,101.325kPaH2O(l)→100℃,2×
101.325kPaH2O(g)的DG?
练2-3若纯A物质nAmol,纯B物质nBmol,两者混合为同温同压下的理想溶液,求在此过程中的DG?
练2-4298K,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)练2-5298K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DG的变化。
2.5.1判断
题
1.错
2.错3
对
4
.错
5
.错7.对8.错9
10.错
11.错12
错
14
15
选择题
1.B
2.C3.
D
B
5B
6D7.A8.A9
.B
10.D
11.D12.
填空题
1.
<
=0。
2
.=0,>0,<0,=0。
3.
>0;
=0;
>0;
<0
4.
=;
<
;
>
5.
6.
定温、定压、W/=0
7.μB(l)=μB(g);
减小,
减小得慢
8.
μB=μB*(T,p)+RTlnxB
9.μ1=μ2。
2.5.4计算题
练2-1.DH=DU=0;
W=7657.5J;
Q=-7657.5J
DG=7657.5J;
DS=-19.14J·
K–1
练2-2.解:
本题是一个不可逆相变,先将其设计成一个可逆过程,根据盖斯定律DG=DG1+DG2计算。
100℃,101.325kPa,H2O(l)100℃,2×
101.325kPa,H2O(g)
100℃,101.325kPa,H2O(g)
DG1=0;
2149.5J
DG=DG1+DG2=0+2149.5=2149.5J
3.DG=nARTlnxA+nBRTlnxB。
4.DG-1004J。
5.DG=-2.27kJ
第三章相律
3.4练习题
3.4.1判断题
1.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。
2.自由度就是可以独立变化的变量。
3.I2(s)=I2(g)平衡共存,因S=2,R=1,R/=0所以C=1。
4.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。
5.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。
6.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。
7.部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。
8.恒沸物的组成不变。
9.相图中的点都是代表体系状态的点。
10.三组分体系最多同时存在4个相。
11.完全互溶双液系T~x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。
12.据二元液系的p~x图,可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。
13.二元液系中若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。
14.A、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。
3.4.2填空题
1.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。
2.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=。
3.CaCO3(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。
4.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5.已知水的平均气化热为40.67kJ·
mol-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.
6.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。
7.一个含有K+,Na+,NO3-,SO42-,四种离子的不饱和水溶液,其组分数为。
8.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。
9.定温下水,苯甲酸,苯平衡体系中可以共存的最大相数为。
10.二元液系相图中,共沸点的自由度数f=。
3.4.3选择题
1.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)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
H2O(g)+C(s)=H2(g)+CO(g)则此体系的组分数、自由度数为。
A.5;
3B.4;
3C.3;
3D.2;
2
2.物质A与B可形成低共沸混合物E,已知纯A的沸点小于纯B的沸点,若将任意比例的A+B混合物在一个精馏塔中精馏,在塔顶的馏出物是。
A.纯AB.纯BC.低共沸混合物D.都有可能
3.Clapeyron-Clausius方程可适用于。
A.I2(s)=I2(g)B.C(石墨)=C(金刚石)C.I2(g,T1,P1)
=I2(g,T2,P2)D.I2(s)=I2(l)
4.将一透明容器抽成真空,放入固体碘,当温度为50℃时,可见到明显的碘升华现象,有紫色气体出现,若维持温度不变,向容器中充入氧气使之压力达到100p时,将看到容器中。
A.紫色变深B.紫色变浅C.颜色不变D.有液态碘出现5.在一定温度下,水在其饱和蒸气压下气化,下列各函数增量中为零。
A.△UB.△HC.△SD.△G6.在一定外压下,多组分体系的沸点。
A.有恒定值B.随组分而变化
C.随浓度而变化D.随组分及浓度而变化7.压力升高时,单组分体系的沸点将。
A.升高B.降低C.不变D.不一定
8.进行水蒸汽蒸馏的必要条件是。
A.两种液体互不相溶B.两种液体蒸气压都较大
C.外压小于101kPad.两种液体的沸点相近
9.液体A与液体B不相混溶,在一定温度T,当有B存在并且达到平衡时,液体A的蒸气压为
A.与体系中A的摩尔分数成比例B.等于T温度下纯A的蒸气压
C.大于T温度下纯A的蒸气压
D.与T温度下纯B的蒸气压之和等于体系的总压力。
10.氢气和石墨粉在没有催化剂存在时,在一定温度和压力下不发生化学反应,体系的组分数
A.2B.3C.4D.5
11.上述体系中,有催化剂存在时可生成n种碳氢化合物,平衡时组分数为
A.2B.4C.n+2D.n
12.相律适用于。
A.封闭体系B.敞开体系C.非平衡敞开体系
D.已达平衡的多相敞开体系
13.某物质在某溶剂中的溶解度。
A.仅是温度的函数B.仅是压力的函数
C.同是温度和压力的函数D.除了温度压力外,还是其他因素的函数
14.在实验室的敞口容器中,装有单组分液体,如对其不断加热,则看到。
A.沸腾现象B.三相共存现象C.临界现象D.升华现象
15.相图与相律之间的关系是。
A.相图由相律推导得出B.相图由实验结果绘制得出,不能违背相律
C.相图决定相律D.相图由实验结果绘制得出,与相律无关
16.下述说法中错误的是。
A.通过相图可确定一定条件下体
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