物化习题考研专用.docx
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物化习题考研专用
第一章气体
1.两种不同的理想气体,如果它们的平均平动能相同,密度也相同,则它们的压力是否相同?
为什么?
答:
不同,因为平动能则温度相同,但压力还和气体的摩尔质量有关。
2.真实气体在下述哪个条件下可近似作为理想气体处理(C)
(A)高温高压(B)低温低压
(C)高温低压(D)低温高压
1.真实气体液化的必要条件是(B)
A)压力大于pc(B)温度低于Tc
(C)体积等于Vm,c(D)同时升高温度和压力
2.最概然速率vm,数学平均速率va,根均方速率u三者之间的大小关系为()
)u>va>vm
第二章
1.如果体系在变化中与环境没有功的交换,则下述说法中,哪一个是错误的(B)
A)甲体系放出的热量一定等于环境吸收的热量
(B)体系的温度降低值一定等于环境温度的升高值
(C)最终达平衡时,体系的温度与环境的温度相等
(D)若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则二体系的温度相同。
1.绝热箱中装有水,水中绕有电阻丝,由蓄电池供给电流。
设电池在放电时无热效应,通电后电阻丝和水的温度皆有升高。
若以电池为体系,以水和电阻丝为环境,则下述答案中,哪一组是正确的()
在本题中,若以电阻丝为体系,以水和电池为环境,则上述答案中,哪一组是正确的()。
在本题中,若以电池和电阻丝为体系,以水为环境,则下述答案中,哪一组是正确的()。
Q<0.,W=0,⊿U<0
下述说法中,不正确的是(B
A)理想气体经历绝热自由膨胀后,其热力学能变化为零。
(B)非理想气体经历绝热自由膨胀后,其热力学能变化不一定为零。
(C)非理想气体经历绝热自由膨胀后,其温度不一定降低。
2.某绝热体系在接受了环境所做的功之后,其温度(A)。
(A)一定升高(B)一定降低
(C)一定不变(D)不一定改变
3.一理想气体在恒定外压为1.01×102kPa下,从10dm3膨胀到16dm3,同时吸热125J。
则此过程的ΔU为(C)焦耳。
(A)-248J(B)+842J
(C)-482J(D)+482J
1.1mol理想气体由2atm、10L时恒容升温,使压力到20atm。
再恒压压缩至体积为1L。
求整个过程的W、Q、ΔU和ΔH。
解:
n=1mol,理想气体
p1=2atm恒容p2=20atm恒压p3=20atm
V1=10LV2=10LV3=1L
T1W1T2W2T3
:
n=1mol,理想气体
W1=0
W2=-pΔV=-p2(V3-V2)=-20×(1-10)
=180atm·L=180×101.325×10-3=18.24kJ
W=W1+W2=18.24kJ
∵p3V3=p1V1
∴T3=T1,故ΔU=0ΔH=0Q=-W=-18.24kJ
2.1mol理想气体于27℃、1atm时受某恒定外压恒温压缩到平衡,再于该状态下恒容升温至97℃则压力达10atm。
求整个过程的W、Q、ΔU、ΔH。
已知气体的CV=20.92J·mol-1·K-1
解:
n=1mol,理想气体
t1=27℃恒温、恒外压t2=27℃恒容t3=97℃
p1=1atmp2=p环p3=10atm
V1
(1)V2
(2)V3=V2
ΔU=nCV(T3-T2)=1×20.92×(97-27)=1464J
ΔH=nCP(T3-T1)=n(CV+R)(T3-T1)
=1×(20.92+8.315)×(97-27)=2046J
p环=p2=p3×T2/T3
W1=-p环ΔV=-p2(V2-V1)
=-p2V2+p2V1=-nRT2+p2(nRT1/p1)
=-nRT2{1-(p3/p1)×(T1/T3)}
=-1×8.31×300.15{1-(10/1)×300.15/370.15}
=17740J
1.一理想气体在恒定外压为1.01×102kPa下,从10dm3膨胀到16dm3,同时吸热125J。
则此过程的ΔH为(D)焦耳。
(A)+215J(B)-125J
(B)-215J(D)+125J
2.某体系经历一不可逆循环后,下述各答案中,哪些是错误的(AB)。
AQ=0(B)W=O
3.公式
适用于(BC)。
(A)敞开体系(B)封闭体系(C)孤立体系
(C)⊿U=0(D)⊿H=0
某理想气体的r
适用于,则该气体为(B)。
(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
5.一列火车在我国的铁路上行驶,在下述哪一种地理和气候条件下,内燃机的热效率最高(D)
(A)南方的夏季(B)北方的夏季
(C)南方的冬季(D)北方的冬季
6.下述说法中,正确的是(D)
(A)理想气体的焦耳一汤姆森系数不一定为零
(B)非理想气体的焦耳一汤姆森系数一定不为零
(C)使非理想气体的焦耳一汤姆森系数为零的p,T值只有一组
(D)理想气体不能用作电冰箱的工作介质
7.理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩,环境所做功的绝对值分别为W1和W2。
若压缩至同一终态体积V2,下述答案中正确的是(
W1 8.下列说法中,正确的是(C) (A)水的生成焓即是氧气的燃烧焓 (B)水蒸气的生成焓即是氧气的燃烧焓 (C)水的生成焓即是氢气的燃烧焓 (D)水蒸气的生成焓即是氢气的燃烧焓 9.298K时,石墨的标准摩尔生成焓为(0) 1.石墨(C)和金刚石(C)在298K,标准压力下的标准摩尔燃烧焓分别为-393.4kJ·mol−1和-395.3kJ·mol−1,则金刚石的标准摩尔生成焓为(D) A)-393.4kJ·mol−1(B)-395.3kJ·mol−1 (C)-1.9kJ·mol−1(D)1.9kJ·mol−1 2.当5molH2(g)与4molCl2(g)混合,最后生成2molHCl(g),若以式为基本单元,则反应进度ξ应为(A) A)1mol(B)2mol (C)4mol(D)5mol 气相反应A(g)+B(g)==Y(g)在500℃,100kPa进行时,Q,W,∆rHmψ,∆rUmψ各为多少,并写出计算过程。 已知数据: 物质∆fHmψ(298K)/kJ·mol-1Cp,m/J·K-1·mol-1 A(g)-23519.1 B(g)524.2 Y(g)-24130.0 (Cp,m的适用范围为25~800℃。 ) 解: ∆rHmψ(298K)=-58kJ·mol-1 ∆rHmψ(773K)=∆rHmψ(298K)+ ∑νBCp,m(B)=6.7J·K-1·mol-1 则∆rHmψ(773K)=-54.82kJ·mol- Q=∆rHmψ(773K)=-54.82kJ·mol-1 ∆Umψ=∆Hmψ-[∑νB(g)]RT=-48.39kJ·mol-1 W=-(pV)=-[∑νB(g)]RT=6.43kJ·mol-1 第三单元 .下述变化中,熵值不变的是(BCD) (A)可逆途径 (B)可逆循环 (C)不可逆循环 (D)绝热可逆过程 (E)绝热不可逆循环 2.理想气体进行节流膨胀,下述答案中,哪一组正确() ) 3.1mol理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定。 此变化中的体系熵变及环境熵变应为何值() 27℃、1.01⨯102kPa时,某氧化还原反应在一般容器中进行,放热60000J;在同样条件下,若通过可逆电池完成上述反应,则吸热6000J,该化学反应的ΔS体应等于何值(20J.K-1) 若反应通过可逆电池进行,ΔS环应等于何值((—20J.K-1) 27℃、1.01⨯102kPa时,某氧化还原反应在一般容器中进行,放热60000J;在同样条件下,若通过可逆电池完成上述反应,则吸热6000J,该化学反应的ΔS体应等于何值(20J.K-1) 若反应在一般容器中进行,ΔS环应等于何值(200J.K-1) 27℃、1.01⨯102kPa时,某氧化还原反应在一般容器中进行,放热60000J;在同样条件下,若通过可逆电池完成上述反应,则吸热6000J,该化学反应的ΔS体应等于何值() 若反应在可逆电池中进行,ΔS总=ΔS体+ΔS环应等于何值(0) 若反应在一般容器中进行,ΔS总=ΔS体+ΔS环应等于上述答案中何值(220J.K-1) 27℃、1.01⨯102kPa时,某氧化还原反应在一般容器中进行,放热60000J;在同样条件下,若通过可逆电池完成上述反应,则吸热6000J。 该反应体系可能做的最大电功为何值(—66000J) 1.理想气体绝热向真空膨胀,则: (B) (A)△S=0,W=0(B)△H=0,△U=0 (C)△G=0,△H=0(D)△U=0,△G=0 2.对于孤立系统中发生的实际过程,下式中不正确的是: (D) (A)W=0(B)Q=0(C)△S>0(D)△H=0 3.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程: (B) (A)可以从同一始态出发达到同一终态 (B)不可以达到同一终态 (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 4.对实际气体的节流膨胀过程,有(A) (A)△H=0(B)△S=0 (C)△G=0(D)△U=0 5.H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程: (B) (A)△H=0(B)△U=0(C)△S=0(D)△G=0 6.恒温恒压条件下,某化学反应若在电池中可逆进行时吸热,据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零? (C) (A)△U(B)△H(C)△S(D)△G 7.对理想气体等温可逆过程,计算熵变的公式是(D) (A)△S=nRTln(p1/p2)(B)△S=nRTln(V2/V1) (C)△S=nRln(p2/p1)(D)△S=nRln(V2/V1) 8.1mol理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10倍,则系统、环境和孤立系统的熵变应分别为: (C) (A)19.14J·K-1,-19.14J·K-1,0 (B)-19.14J·K-1,19.14J·K-1,0 (C)19.14J·K-1,0,19.14J·K-1 (D)0,0,0 9.从热力学基本关系式可导出(∂U/∂S)V等于: (A) (A)(∂H/∂S)p(B)(∂A/∂V)T (C)(∂U/∂V)s(D)(∂G/∂T)p 10.某化学反应在300K、p下于烧杯中进行,放热60kJ·mol-1,若在相同条件下安排成可逆电池进行,吸热6kJ·mol-1,则 (1)该系统的熵变为: (D) (A)-200J·K-1·mol-1(B)200J·K-1·mol-1 (C)-20J·K-1·mol-1(D)20J·K-1·mol-1 (2)当反应进度ξ=1mol时,可能做的最大非膨胀功为: (C) (A)-54kJ(B)54kJ(C)-66kJ(D)66kJ 11.根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大? (B) (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 12.某气体状态方程为,p=f(V)T,f(V)仅表示体积的函数,则恒温下该气体的熵随体积V的增加而(A) (A)增加(B)下降(C)不变(D)难以确定 13.1mol某理想气体的状态方程为,b为不等于零的常数,则下列结论正确的是(B) (A)其焓只是温度的函数 (B)其内能仅是温度的函数 (C)其内能和焓都仅是温度的函数 (D)其内能和焓不仅与温度T有关,还与气体的体积或压力有关。 14. (1)溶于水, (2)水溶液中 (3)溶于水生成盐酸 (4) (5) 上述气体在等温等压过程中,熵值减少的是(A) (A) (2)、(3)(B) (1)、(4) (C)(4)、(5)(D) (1)、 (2) 第五章 1.NaCl(s),NaCl水溶液及水蒸气平衡共存时,系统的自由度(B) (A)f=0(B)f=1(C)f=2(D)f=3 2.区别单相系统和多相系统的主要根据是(D) (A)化学性质是否相同 (B)物理性质是否相同 (C)物质组成是否相同 (D)物理性质和化学性质是否都相同 3.在410K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此 平衡体系的自由度为(A) (A)0(B)1(C)2(D)3 4.由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为(B) (A)2(B)3(C)4(D)5 5.由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其自由度为(C) (A)f=2(B)f=1(C)f=0(D)f=3 6.将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中,恒温到 400K,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(C) (A)C=2,f=1(B)C=2,f=2 (C)C=1,f=0(D)C=1,f=1 1.水的三相点附近,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ•mol-1,则在三相点附近冰的升华热约为(B) (A)38.83kJ•mol-1(B)50.81kJ•mol-1 (C)-38.83kJ•mol-1(D)-50.81kJ•mol-1 2.一单相体系,如果有3种物质混合组成,它们不发生化学反应,则描述该系统状态的独立变量数应为(B) (A)3个(B)4个(C)5个(D)6个 3.硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在101325Pa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(C) (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。 4.通常情况下,对于二组分体系能平衡共存的最多相为(D) (A)1(B)2(C)3(D)4 5.在通常情况下,对于四组分系统平衡时所具有的最大自由度数为(C) (A)3(B)4(C)5(D)6 1.依据相律,纯液体在一定温度下,蒸气压应该是定值。 (√) 2.克-克方程比克拉贝龙方程的精确度高。 (X) 3.一定温度下的乙醇水溶液,可用克-克方程计算其饱和蒸气压。 (X) 4.三组分体系最多同时存在4个相。 (X) 5.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(√) 1.A、B两种液体完全互溶,A和B正常沸点分别为60℃和70℃,将6molA和4molB混合物在101.325kPa下加热到80℃产生第一个气泡,组成yB=0.1,继续加热到100℃时,剩下最后一滴液体,组成为xB=0.6,将1molA和4molB混合物在101.325KPa下加热到90℃时产生第一个气泡,其组成为yB=0.9,继续加热到102℃,剩下最后一滴液体,组成为xB=0.7 1)画出上述系统的T-x图 (2)80℃时,将4molA和1molB混合,计算平衡相中个有多少摩尔A和B? T-x图如右图所示 2.为什么两相区的物系点是虚点,而相点是实点? 答: 物系点表示一定温度下体系的总组成,在单相区内物系点确实存在,故为实点,但在两相区内,物系点实际上已分离成水平线上与相线相交的两种组成的共轭相了,其组成各为x1,x2,即在两相区内的物系点实际上并不能存在,故为虚点,而实际存在的是两相点上两种物质,故相点为实点。 3.两组分相图中,怎样用相律确定共沸点自由度数? 解: 但此点上液相和气相的组成相同,xl=xg,多了一个限制条件,故 温度亦确定。 4.进行水汽蒸馏的必要条件是(A) (A)两种液体基本不互溶 (B)两种液体的蒸气压都较大 (C)外压小于101KPa (D)两种液体的沸点相近 5.已知A,B可构成共熔体,在组分A中,若加入组分B可使固溶体的熔点提高,则组分B在此固溶体中的含量必A组分在液体中的含量。 (A)大于(B)小于 (C)等于(D)不能确定 6.甲、乙、丙三个小孩共吃一支将要融化的冰棍,三个约定: (1)各吃质量的三分之一, (2)只准抿不准咬,(3)按年龄从小到大排先后。 结果乙认为冰棍中没有糖,甲认为这支冰棍非常甜,丙认为两人说法太绝对,三人的年龄谁最大,谁次之,谁最小? 答: 甲最小,丙次之,乙最大,因为含糖量最高的部分凝固点最低,融化时含糖量最高的部分先融化,先吃先甜。 7.标出下图中各个相区的状态及成分。 8.请在下列二组分金属等压固液T-x图上完成下列各项: (l)注明各区相态。 (2)指出相图中哪些情况下系统的自由度为零,并说明理由。 (3)绘制指定点的步冷曲线。
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