物化题练习题
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物化练习题(供参考)
第二章热力学第一定律
一. 选择题
1. 下面陈述中,正确的是:( )
(A) 由于U和H是状态函数,又有Q V=ΔU,Q p=ΔH,所以,Q V和Q p是状态函数
(B) 热量总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体
(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式,非热即功
(D) 体系与环境间发生热量传递后,必然要引起体系温度的变化
2. 在SI中,压力的单位是:( )
(A) atm (B) kg/m2
(C) Pa (D) mmHg
3. 物质的量为n的理想气体的何组物理量确定后,其它状态函数方有定值:( )
(A) p (B) V (C) T,U (D) T,p
4. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将:( )
(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 不能确定
5. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开并接通电源使其工作,过一段时间后,室内的平均气温将如何变化:( )
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定
6. 理想气体在pө下,从10dm3膨胀到16dm3同时吸热126 J,此气体的ΔU为:( )
(A) –284J (B) 842J
(C) – 482J (D) 482J
7. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间:( )
(A) 一定产生热交换(B) 一定不产生热交换
(C) 不一定产生热交换(D) 温度恒定与热交换无关
8. 某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后,其温度:( )
(A) 一定升高(B) 一定降低
(C) 一定不变(D) 不一定改变
9. 体系的状态改变了,其内能值:( )
(A) 必定改变(B) 必定不变
(C) 不一定改变(D) 状态与内能无关
10. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度将:( )
(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定
11. 有一真空绝热瓶子,通过阀门与大气隔离,当阀门打开时,大气(视为理想气体)进入瓶内,此时瓶内气体的温度将:( )
(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 无法判定
12. 在一绝热箱中装有水,水中通一电阻丝,由蓄电池供电,通电后水及电阻丝的温度均略有升高。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则有:( )
(A) Q<0,W=0,ΔU<0 (B) Q=0,W>0,ΔU>0
(C) Q>0,W=0,ΔU>0 (D) Q<0,W=0,ΔU>0
13. 对于完成同一过程的体系,下述说法何者正确?( )
(A) 经任意可逆途径所做的功一定比经任意不可逆途径做的功多
(B) 经不同的可逆途径所做的功都一样多
(C) 经不同的不可逆途径所做的功都一样多
(D) 经任意可逆途径所做的功不一定比经任意不可逆途径做功多
14.(1) pө和273K下冰融化为水;(2) 电流通过金属发热;(3) 往车胎内打气;
(4) 水在pө和373K下蒸发;以上可看作可逆过程的是:( )
(A) (1),(4) (B) (2),(3)
(C) (1),(3) (D) (2),(4)
15. 一可逆热机与另一不可逆热机在其它条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度:( )
(A) 较快(B) 较慢
(C) 一样(D) 不一定
16. 下列“在理论上使ΔH=Q p成立的条件”中,错误的是:( )
(A) 封闭体系(B) 只做体积功
(C) 恒压可逆(D) 等外压不可逆
17. 封闭体系中,有一个状态函数保持恒定的过程是什么过程? ( )
(A) 一定是可逆过程(B) 一定是不可逆过程
(C) 不一定是可逆过程(D) 体系没有变化
18. 1mol单原子理想气体,从始态p1=2pө,T1=273K 沿着“p/V=K(常数)”的途径,可逆变化到p2=4pө的终态,则ΔH为:( )
(A) 17.02kJ (B) –10.21kJ
(C) –17.02kJ (D) 10.21kJ
19. 石墨的燃烧热:( )
(A) 等于CO生成热(B) 等于CO2生成热
(C) 等于金刚石燃烧热(D) 等于零
20. “封闭体系恒压过程中吸收的热量Q p,等于其焓的增量ΔH”,这种说法( )
(A) 正确(B) 需增加无非体积功的条件
(C) 需增加可逆过程的条件(D) 需增加可逆过程与无非体积功的条件
21. 恒压下,无相变的单组分封闭体系的焓值随温度的升高而:( )
(A) 增加(B) 减少
(C) 不变(D) 不一定
22. 非理想气体进行了一绝热自由膨胀过程,下述答案哪个错了?( )
(A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=0
23. 当体系将热量传递给环境之后,体系的焓:( )
(A) 必定减少(B) 必定增加
(C) 必定不变(D) 不一定改变
24. 在非恒压过程中,将理想气体的温度从T1升到T2,则体系的ΔH应为:( )
(A) ΔH=0 (B) ΔH=C p(T2-T1)
(C) ΔH不存在(D) ΔH等于其它值
25. ΔH=Q p,此式适用于下列哪个过程?( )
(A) 0℃、pө下冰融化成水(B) 理想气体从10pө反抗恒定的pө膨胀到pө
(C) 电解水CuSO4溶液(D) 气体从(298K、pө)可逆变化到(373K、0.1pө)
26. 1mol理想气体经可逆绝热过程,下列功的算式中,哪一个是错的?( )
(A) C v(T1-T2) (B) C p(T2-T1)
(C) (p1V1-p2V2) / (γ-1) (D) R(T1-T2)/(γ-1)
27. 1mol单原子理想气体经一循环过程后,W=400J,则该过程的Q为:( )
(A) 0 (B) 因未指明是可逆过程,无法确定
(C) 400 J (D) –400 J
28. 一定量的理想气体从同一始态分别经历等温可逆膨胀,绝热可逆膨胀到达具有相同压力的终态,已知终态体积分别为V1和V2,则:( )
(A) V1>V2 (B) V1<V2
(C) V1=V2(D) 元法确定
29. 某理想气体的γ=C p/C v=1.40,则其为几原子分子气体?( )
(A) 单原子分子(B) 双原子分子
(C) 三原子分子(D) 四原子分子
30. 在100℃和25℃之间工作的热机,其最大效率为:( )
(A) 100%(B) 75%
(C) 25%(D) 20%
二. 填空题(第二章)
1. 热力学封闭体系与环境之间的界面所起的作用为:(1) ;
(2) 。
2. 10mol单原子理想气体,在恒外压0.987pө下由400K,2pө等温膨胀到0.987pө,体系对环境作功kJ。
3. 5mol单原子理想气体的(∂H/∂T)p=J/K。
4. 任何宏观物质的焓H都一定其内能U,因为;对于等温理想气体反应,分子数增多的ΔH一定ΔU,因为。
5. 理想气体恒温可逆压缩,ΔU0,ΔH0。
6. 设H2为刚性分子并可视为理想气体,电子处于基态,其C v,m =;
C p,m=(以气体常数表示之)。
7. 从统计热力学观点看,功的微观本质是;热的微观本质是。
8.在条件下,Q V=△U;在条件下,Q p=△H。
三. 简述题(第二章)
1. dU=(∂U/∂T)V dT+(∂U/∂V)-T dV,由于(∂U/∂T)V=C V,故前式可写作
dU=C V dT+(∂U/∂V)T dV又因C V dT=δQ,故前式又可写作dU=δQ+(∂U/∂V)T dV。
将这个公式与dU=δQ-pdV比较,则应有(∂U/∂V)T=-p。
这个结论是错误的,试说明何以是错误的。
2.理想气体经等温可逆变化,ΔU=0,所以Q=W=nRTln(V2/V1),这里热Q和功W的值决定于始终态的体积,所以Q和W也具有状态函数的性质。
这说法对吗?为什么?
3. 当热由体系传给环境时,体系的焓是否一定减少?
4.某山脚下的大气压力为pө,而在山顶上的压力下降1/2,能否在山腰上架—风车用压力差来推动作功?为什么?
5.下列理想气体p-V图中,A→B是等温可逆过程,A→C是绝热可逆过程。
若从A点出发:经绝热不可逆过程同样到达V2,则终点D在C点之上还是在C点之下?为什么?
6. 下列理想气体p-V图中,A→B是等温可逆过程,A→C是绝热可逆过程。
若从A点出发:经绝热不可逆过程同样到达p2,则终点D在C点之左还是在C点之右?为什么?
7.在一个玻璃瓶屮发生如下的反应:H2(g)+C12(g)—hv→2HCl(g)。
反应前后T、p、V均未发生变化,设所有气体都可看作理想气体,因为理想气体的U=f(T),所以该反应的ΔU=0,这样判断错在哪里?
8.反应N2(g)+3H2(g)→2NH3(g),以N2:H2=1:3的投料比通过合成塔,在压力为p温度为T1时,测得反应热为Δr H1。
保持压力不变,温度升高到T2时,测得热效应为Δr H2。
若用基尔霍夫公式计算,发现计算值与实验值不符,这是什么原因?
9.任一气体从同一始态出发,经一等温可逆过程和一等温不可逆过程到达同一终态,因W R>W IR,所以Q R>Q IR。
这结论对不对?为什么?
四. 计算题(第二章)
1. 1mol单原子理想气体,始态为p1=202650 Pa,T1=273K,沿可逆途径p/ V=K(常数)至终态,压力增加一倍,求:V2、T2、ΔU、ΔH和W。
2. 1mol单原子分子理想气体,始态p1=2×101325 Pa,T1=273K,沿可逆途径
p/V=K(常数) 至终态p2=4×101325 Pa。
计算此途径的Q、W及气体沿此途径的摩尔热容C m。
设C m与T无关,C V。
m=(3/2)R。
3. 在一绝热可逆膨胀过程中,某双原子分子理想气体的内能减少5000 J,求此过程中体系的焓变ΔH。
已知双原子分子理想气体的C V,m=5R/2;C p,m=7R/2 。
五. 证明题(第二章)
1.试证明:C p-C v=T·(∂p/∂T)v·(∂V/∂T)p
2.试证明:C p-C v=-(∂p/∂T)v [(∂H/∂p)T-V]
3.试证明:在恒压过程中,内能变化可表示为:dU=[ C p-p(∂V/∂T)p ] dT 。
4.试证明:(∂U/∂T)p=C p-p (∂V/∂T)p
第三章热力学第二定律
一. 选择题
1. 理想气体绝热向真空膨胀,则:( )
(A) ΔS=0,W=0 (B) ΔH=0,ΔU=0
(C) ΔG=0,ΔH=0 (D) ΔU=0,ΔG=0
2. (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。
以上描述熵变的说法中,正确的是:( )
(A) 1,2 (B) 2,3
(C) 2 (D) 4
3. 室温下对一定量的纯物而言,当W f=0时,(∂A/∂T)V值为:( )
(A) 大于零(B) 小于零
(C) 等于零(D) 不确定
4. 可通过以下哪一途径求得任一不可逆绝热过程的熵变ΔS?( )
(A) 始终态相同的可逆绝热过程(B) 始终态相同的可逆恒温过程
(C) 始终态相同的可逆非绝热过程(D) (B) 和(C) 均可
5. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )
(A) 不可以达到同一终态(B) 可从同一始态出发到达同一终态
(C) 不能判定向(A)、(B)中何者正确(D) 可达同一终态,依是膨胀还是压缩而定
6. 对实际气体的节流膨胀过程,有:( )
(A) ΔH=0 (B) ΔS=0 (C) ΔG=0 (D) ΔU=0
7. 理想气体恒压膨胀,其熵值如何变化?( )
(A) 不变(B) 增大(C) 减少(D) 不能确定
8. pө,0℃下,水凝结为冰,下列何者一定为零?( )
(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG
9. 绝热下,用大于气筒内的压力,迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变:( )
(A) 大于零(B) 等于零
(C) 小于零(D) 不确定
10. 标准压力和268K时,冰变为水,体系的熵变应:( )
(A) 大于零(B) 小于零
(C) 等于零(D) 不能确定
11. 1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀(Q=0),使体系的体积增大一倍,
则ΔS(体),ΔS(环) 和ΔS(隔离)(单位:J·K-1·mol-1)为:( )
(A) 5.76,-5.76,0 (B) 5.76,0,5.76
(C) 0,0,0 (D) 0,5.76,5.76
12. pө,270K下,1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰,则体系的熵变(ΔS1)及环境的熵变(ΔS2) 应为:( )
(A) ΔS1<0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0
(C) ΔS1>0,ΔS2<0 (D) ΔS1>0,ΔS2>0
13.pө,298K下,双原子理想气体的体积V1=48.91dm3,经等温自由膨胀到2V1,其过程的熵变为:( )
(A) 11.53 J/K (B) 5.765 J/K
(C) 23.06 J/K (D) 0
14. pө,90℃的液态水气化为90℃的水蒸气,体系的熵变将:( )
(A) >0 (B) <0
(C) =0 (D) 不确定
15. 水在pө和100℃下沸腾时,下列各量何者增加:( )
(A) 熵(B) 气化热
(C) 吉布斯自由能(D) 蒸气压
16. 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,下列结论中正确的是:( )
(A)ΔU=0 (B) ΔF=0 (C) ΔS=0 (D) ΔG=0
17. 单原子理想气体的C v,m=(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程的熵变ΔS p与等容过程的熵变ΔS v之比是:( )
(A) 1/1 (B) 2/1 (C) 3/5 (D) 5/3
18. 用1mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得ΔS=19.16 J/K,则ΔG为:( )
(A) ΔG=19.16 J (B) ΔG<19.16 J
(C) ΔG>19.16 J (D) ΔG=0
19. 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(ΔS1为体系熵变,ΔS2为环境熵变) ,哪一组是正确的:( )
(A) ΔS1>0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0
(C) ΔS1<0,ΔS2=0 (D) ΔS1>0,ΔS2=0
20. 统计力学中,下列说法正确的是:( )
(A) 热力学概率的数值只能在0~1之间(B) 数学概率的数值只能在0~1之间
(C) 热力学概率等同于数学概率(D) 数学概率的数值很大
21. 在不作非体积功的封闭体系中,过程的ΔA:( )
(A) 小于零(B) 大于零
(C) 等于零(D) 不能判定
22. 理想气体自由膨胀到达终态后,可判断过程自发性的判据是:( )
(A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS(隔离) (D) ΔU
23. 理想气体等温过程的ΔA:( )
(A) 大于ΔG (B) 小于ΔG
(C) 等于ΔG (D) 不能确定
24. 在一简单的封闭体系(单组分,单向,各向同性)的恒压只做体积功的过程中,吉布斯自由能值随温度升高如何变化?( )
(A) (∂G/∂T)p>0 (B) (∂G/∂T)p<0
(C) (∂G/∂T)p=0 (D) 视具体体系而定
25.在pө、383K的水变为同温下水气并吸热Q p的相变中,何关系不成立?( )
(A) ΔG<0 (B) ΔH=Q p
(C) ΔS(隔离)<0 (D) ΔS(隔离)>0
26. 范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度:( )
(A) 上升(B) 下降
(C) 不变(D) 无法确定(待研究)
27. 300K下,2mol理想气体的G与A的差值为:( )
(A) G-A=1.247kJ(B) G-A=2.494kJ
(C) G-A=4.988kJ(D) G-A=9.977kJ
28. 在S、H、C V、G、A 几个函数中,数值与最低能级能量数值的选取无关的是:( )
(A) S、H、C V、G,(B) C V、A
(C) C V、S (D) A、G、H
29. 从热力学基本关系式可导出(∂U/∂S)V等于:( )
(A) (∂H/∂S)p (B) (∂A/∂V)T
(C) (∂U/∂V)S(D) (∂G/∂T)p
30. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大?( )
(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
二. 填空题(第三章)
1. 一切自发变化都有一定的,并且都是不会进行的,这就是自发变化的共同特征。
2. 一个自发变化发生后,不可能使都恢复到原来的状态而不留下任何影响,也就是说,自发变化是。
3. 在绝热封闭条件下,体系的ΔS的数值可以直接用作过程方向性的判据,ΔS=0表示可逆过程;ΔS>0,表示;ΔS<0,表示。
4. 实际气体绝热自由膨胀,ΔU0;ΔS0。
5. 理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔU0,ΔS。
6. 理想气体恒温可逆压缩,ΔS0;ΔG0 。
7. 100℃和1.5pө下,水蒸气变成100℃和pө的液体水,则:ΔS0;ΔG0
8. 对一封闭体系,当W f=0时,下列过程中体系的ΔU、ΔS和ΔG何者为零?(1) 热密
闭刚性容器中进行的化学反应过程;(2) 某物质的恒温恒压可逆相变化过程;(3) 某物质经一循环恢复原状态。
9. 公式ΔS=nR㏑(V2/V1)+C V㏑(T2/T1) 所适用的过程是。
10. 理想气体等温膨胀过程(T=300K)中,从热源吸热600 J,做的功仅是变到相同终态最大功的1/10,则体系的熵变ΔS=J/K。
11. 从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系的一种量度。
熵值小的状态相对于的状态。
在隔离体系中,自的状态向的状态变化,是自发变化的方向。
这就是热力学第二定律的本质。
12. 用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时,体系必须是,除了考虑的熵变外,还要考虑的熵变。
13. 在,等压和的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能的方向进行的,直到体系达到平衡。
14. 在,和的条件下,自发变化总是朝着亥姆霍兹自由能的方向进行的,直到体系达到平衡。
15. 在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里,当热力学函数到达最值时,体系处于平衡状态。
16. 化学位μB就是B物质的偏摩尔。
17. 在定温定压不做其他功的条件下,封闭体系的自发过程总是朝着△G 的方向进行的,直到吉布斯函数达到时为止。
相应地,在定温定压下和不做其他功的条件下,封闭体系的△G>0的过程是发生的。
18.从微观角度讲,熵具有统计意义,熵是描述的物理量,是,具有。
19.定容下,物质受热后内能升高,内能随温度上升而增加的比率叫。
定压下,如果物质被加热,自由能将减小,自由能随温度减小的比率被称为该物质的。
20.体系的混乱度与熵的函数关系为:。
而热力学第三定律一般可表达为:。
三. 简述题(第三章)
1. (△G)T.,p≤0的含义?
2. 绝热过程与等熵过程相同吗?为什么?
3. 两块质量相同的同种金属,温度不同,使它们相互接触并达到同一温度。
若整个热传导过程均无热散失,试用熵函数证明该过程为不可逆过程。
四. 计算题(第三章)
1. 1molCH3C6H5 (分子量为92;沸点时的气化热为362kJ/kg) 在其沸点383.15K时蒸发为气体,求该过程的Q、W、△vap H mө和△vap S mө。
2. pθ下,把25g、273K的冰加到200g、323K的水中,设体系与环境无能量交换,试计算ΔS。
已知:水的比热为4.18 kJ·kg-1·K-1,冰的熔化焓为333 kJ·kg-1,设它们均为常数。
3. 2mol理想气体由5pθ、323K加热到10pθ、373K。
已知该气体的C p. m=(5/2)R,
求体系的熵变。
4. 0.1kg283.2K的水与0.20kg313.2K的水混合,求ΔS。
已知,水的平均比热为4.184kJ/(K·kg)
5.在90℃、pө下,1mol水变为同温同压下的水蒸气,求ΔS。
已知:90℃时水的饱和蒸气压为7.012×104Pa;C p.m(l)=75.3J/K·mol;C p.m(g)=33.58J/K·mol;100℃时的可逆气化热为40.67kJ/mol。
6. 在298.15K及101325 Pa下,1mol过冷水蒸气变为同温同压下的水,求此过程的△G。
已知,298.15K时水的蒸气压为3167 Pa。
五. 证明题
1.体系经绝热不可逆过程由A态变到B态,请论证不可能用一个绝热可逆过程使体系从B态变回到A态。
2.求证:绝热可逆膨胀后压力必减小,而且,减小的程度必大于等温可逆膨胀过程中的压力的减小。
3.试证明理想气体:∆S=nC V,m ln(p2/p1)+nC p,m ln(V2/V1)
4.试证明[∂(G/T)/∂T]p=-H/T2
5. 试证明(∂S/∂T)p=C p/T 并说明公式意义
第四章溶液
一. 选择题
1. 在400K时,液体A的蒸气压为4×104 Pa,液体B的蒸气压为6×104 Pa。
两者组成理想液体混合物,平衡时,溶液中A的x A=0.6,则气相中B的物质的量分数为:( )
(A) 0.6 (B) 0.5 (C) 0.4 (D) 0.31
2. 已知37
3.2K时,液体A的p*A=133.32 kPa,另一液体B可与A构成理想溶液。
当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,A在气相中的y A=2/3,则B的饱和蒸气压为;( )
(A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa
3. 已知373K时液体A的p*A=133.24 kPa,液体B的p*B=66.62kPa,设A和B形成理想液态混合物,当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为:( )
(A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3
4. 关于亨利系数,下列说法中正确的是:( )
(A) 其值与温度,浓度和压力有关
(B) 其值与温度,溶质和溶剂的性质及浓度的标度有关
(C) 其值与温度,溶剂性质和浓度有关
(D) 其值与温度,溶质性质和浓度有关
5. 在恒温抽空的玻璃罩中,封入两杯液面同高的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后,两杯液面的高度将是:( )
(A) A杯高于B杯(B) A杯等于B杯(C) A杯低于B杯(D) 视温度而定
6. 298K时,HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPa·kg·mol-1,当HCl(g) 在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡分压为:( )
(A) 137 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa
7. 298K,A和B两气体单独在某溶剂中溶解,遵守亨利定律,亨利常数分别为k(A)和k(B),且知k(A)>k(B),则当A和B平衡压力相同时,在一定量的该溶剂的溶解的关系为:( ) (A) A的量大于B的量(B) A的量小于B的量
(C) A的量等于B的量(D) A的量与B的量无法比较
8. (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
(2) 对于纯组分,其化学势等于其吉布斯自由能。
(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从亨利定律。
(4) 理相溶液各组分在其全部浓度范围内服从拉乌尔定律。
上述说法正确的是:( )
(A) (1)、(2) (B) (2)、(3)
(C) (2)、(4) (D) (3)、(4)
9. 真实气体的标准态是:( )
(A) f =pө的真实气体(B) p=pө的真实气体
(C) f =pө的理想气体(D) p=pө的理想气体
10. 设N2和O2均为理想气体,它们的温度、压力相同,均为298K和pө,则这两种气体的化学势应该:( )
(A) 相等(B) 不一定相等(C) 与物质的量有关(D) 不可比较
11. 今有298K,pө的N2气体(状态Ⅰ)和323K,pө的N2(状态Ⅱ)各一瓶,问哪一瓶N2气体的化学势大?( )
(A) μ1>μ2(B) μ1<μ2(C) μ1=μ2(D) 不可比较
12. 对于非电解质溶液,下述说法中正确的是:( )
(A) 溶液就是多种液态物质组成的混合物
(B) 在一定温度下,溶液的蒸气压一定小于纯溶剂的蒸气压
(C) 在有限浓度范围内,真实液态混合物的某些热力学性质与理想液态混合物相近似
(D) 浓度的标度不同则化学势不同
13. 对于理想液态混合物:( )
(A) Δmix H=0,Δmix S=0 (B) Δmix H=0,Δmix G=0
(C) Δmix V=0,Δmix H=0 (D) Δmix V=0,Δmix S=0
14. 50℃时,p*A=3 p*B,A、B两液体形成理想液态混合物。
平衡时,在液相中A的物质的量分数为0.5,则在气相中B的物质的量分数为:( )
(A) 0.15 (B) 0.25 (C) 0.5 (D) 0.65
15. 2molA与3molB在等温等压下混合形成理想液体混合物,该体系中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5m3/mol和2.15×10-5m3/mol,则混合物的总体积为:( )
(A) 9.67×10-5m3(B) 9.85×10-5m3
(C) 1.003×10-4m3(D) 8.95×10-5m3
16. 冬季,为保证建筑施工质量,常在浇注混凝土时加入少量盐类,其主要作用是:( )
(A) 增加混凝土的强度(B) 防止建筑物被腐蚀
(C) 降低混凝土的固化温度(D) 吸收混凝土中的水份
17. 由渗透法测得的分子量为:( )
(A) 重均分子量(B) 粘均分子量
(C) 数均分子量(D) 上述都不是
18. 盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,其原因是什么?( )
(A) 天气太热(B) 很少下雨
(C) 肥料不足(D) 水份从植物向土壤倒流
19. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种?( )
(A) 高脂肪,高蛋白,高能量饮料(B) 20%葡萄糖水
(C) 含适量维生素的等渗饮料(D) 含兴奋剂的饮料
20. 下述方法中,哪一种对于消灭蚂蝗比较有效:( )
(A) 击打(B) 刀割(C) 晾晒(D) 撒盐
21. 使营养及水份到达百米高树的树冠的主要动力是什么?( )
(A) 因外界大气压引起的树干内导管的空吸作用
(B) 树干中微导管的毛细作用
(C) 树内体液含盐浓度高,渗透压大
(D) 营养和水份自雨水直接落到树冠上
22. 由溶液中的粒子的数目决定而不由粒子的性质决定的特性叫:( )
(A) 一般特性(B) 依数性特征
(C) 各向同性特性(D) 等电子特性
23. 两只烧杯各有1kg水,向A杯中加入0.01mol蔗糖,向B杯中加入0.01molNaCl,两只烧杯按同样速度冷却降温,则有:( )
(A) A杯先结冰(B) B杯先结冰
(C) 两杯同时结冰(D) 结冰次序,不能预测
24. 沸点升高,说明加入非挥发性溶质后,溶液中溶剂的化学势比纯溶剂的化学势:( )
(A) 大(B) 小(C) 相等(D) 不确定
25. 598K时,与汞的摩尔分数为0.49的汞齐呈平衡的气相中,汞的蒸气压为纯汞在该温度下的饱和蒸气压的43.3%,则汞在该汞齐中的活度系数为:( )
(A) 1.15 (B) 0.87
(C) 0.50 (D) 0.43
26. 有四杯溶质不同但浓度都为0.1mol/kg的水溶液,分别测定它们的沸点,沸点升得最高的是:( )
(A) Al2(SO4)3(B) MgSO4(C) K2SO4(D) C6H5SO3H
27. 273K、pө下,1dm3水中能溶解49mol的氧或23.5mol氮。
试问,在相同的温度、压力下,1mol水中能溶解多少mol空气:( )
(A) 96 (B) 72.5 (C) 28.6 (D) 25.5
28. 在0.1kgH2O中含0.0045kg某纯非电解质的溶液,于272.685K时结冰,该溶质的摩尔质量最接近于(已知水的凝固点降低常数K f为1.86 K×kg/mol):( )
(A) 0.135 kg/mol (B) 0.172 kg/mol
(C) 0.090 kg/mol (D) 0.180 kg/mol
29. 对浓度为m的稀溶液,沸点升高值为ΔT b ,凝固点下降值为ΔT f ,则:( )
(A) ΔT b>ΔT f(B) ΔT b =ΔT f
(C) ΔT b <ΔT f(D) 不能确定
30.对于理想液态混合物,下列偏微商小于零的是:( )
(A) [∂(Δmix A)/∂T]p(B) [∂(Δmix S)/∂T]p
(C) {[∂(Δmix G)/T]/∂T}p(D) [∂(Δmix G)/∂p]T
二. 填空题(第四章)
1. 摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293K和pө下,每摩尔溶液的体积为
2.83×10-5 m3/mol,甲醇的偏摩尔体积为
3.95×10-5 m3/mol,把1mol甲醇加入上述大量溶液中,体积增
加m3,加入1mol水后体积又增加m3。
2. 已知A.B两组分可组成理想液体混合物,且该混合物在pө下沸点为373K。
若A、B 两组分在373K时的饱和蒸气压分别为106658 Pa和79993 Pa,则该理想液体混合物的液相组成为,沸点时气相的组成为。
3. 在313K时,液体A的饱和蒸气压是液体B的21倍,A和B形成理想溶液,当气相中A和B的摩尔分数相等时,在液相中,x A=,x B=。
4. 313K时,液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的21倍。
A和B形成理想溶液,若气相中A和B的摩尔分数相等,则液相中A和B的摩尔分数比(x A/x B)为。
5. 在溶质为挥发性物质的理想溶液中,温度T时,平衡气相和液相有y A=0.89,x A=0.85,p*A=50 kPa,则溶质B的亨利系数为。
6. 298K,有两瓶N2、O2混合理想气体,第一瓶p(N2)=50662.5Pa,第二瓶p(N2)=202650 Pa。
则:μ1μ2,两者差值为。
7. 298K,pө下,1mol甲苯与1mol苯混合形成理想溶液,混合过程的焓变和熵变分别为Δmix H=,Δmix S=。
8. 理想气体分子间作用力,理想溶液分子间作用力。
9. 298K时,将1mol x A=0.4的A-B二元理想液体混合物等温可逆分离成两个纯组分,此过程中所需做的最小功为。
10. 单组分过冷液体的化学势比同温同压纯固体的化学势;单组分过冷蒸气的化学势比同温同压纯液体的化学势。
11. 纯溶剂中加入溶质后,会使溶液的蒸气压下降,沸点升高,凝固点降低。
这种说法只有在的前提下才是正确的。
12. 对于恒温的两组分溶液来说,当气相中组分A增加:若引起升高,则气相中组分A的浓度大于液相中组分A的浓度;若使总压降低,则气相中组分A的浓度将液相中组分A的浓度。
13. 溶液中溶质的化学势若表示成μB=μ*B(T,p)+RT㏑ɑB,其中,ɑB=γB c B/cөB*,其标准态是。
14. 在大部分浓度范围内,溶剂不遵守,溶质不遵守的溶液称为。
15.测定和计算活度的方法有、、以及测定电解质溶液的活度及活度系数的等。
三. 简述题(第四章)
1.“活度”是什么含义?为什么可称为有效浓度?
2.在稀溶液中,当溶质B的浓度分别用x B、m B和c B表示,则有不同的标准态,那么相应的溶质的化学势是否相同?为什么?
3.在相同的温度和压力下,相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同。
为什么?
4. 稀溶液的沸点是否—定比纯溶剂高?为什么?
5. 盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,施了太浓的肥料,植物也会“烧死”,能否用某个依数性质来说明部分原因?
6. 二组份理想液体混合物的总蒸气压,是否一定大于任一组份的蒸气压?可否举一简单例子说明?
7. 理想液体混合物同理想气体一样,分子间没有作用力,所以Δmix U=0,这样理解对不对?为什么?
8. 北方冬天吃冻梨前,先将冻梨放人凉水中浸泡一段时间。
发现冻梨表面结了一层薄冰,而里边却解冻了,这是什么道理?
四. 计算题
1. 液体A和B形成理想液态混合物。
现有一含A的物质的量分数为0.4的蒸气相,放在一个带活塞的气缸内,恒温下将蒸气慢慢压缩。
已知:p A*=0.4×101325Pa;p B*=1.2×101325Pa。
试计算
(1) 当液体开始凝聚出来时的蒸气总压
(2) 该溶液在正常沸点T b时的组成
2. 303K时,纯苯的蒸气压为15799 Pa,纯甲苯的蒸气压为4893 Pa,同温下将等摩尔的苯和甲苯混合形成理想液态混合物,问在303K平衡时,气相中各组分的摩尔分数和质量百分数各为多少(苯和甲苯的摩尔质量分别为78和92 g / mol)。
3. 293K,乙醚的蒸气压为58.95 kPa,今在0.100 kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.010 kg,乙醚的蒸气压降低到56.79 kPa,求该有机物的摩尔质量——M(乙醚)=74g / mol。
4. 1mol液体A和2mol液体B在343.15K时混合形成的理想液态混合物的蒸气压为50663Pa。
若在溶液中再加入3molA,则溶液蒸气压增为70928Pa。
试求p A*和p B*。
5. 在298K时,要从大量的A和B的物质的量相等的混合物中分出1mol的纯A物质,试计算最少须作功多少?
五. 证明题(第四章)
1.以dG=-SdT+Vdp 为基础,导出单组分理气的化学势µ=µө+RTln(p/pө)。
进一步再导出混合理想气体中任一组分的化学势的表达式µB=µBө(T)+RTln(p/pө)。
第五章相平衡
一. 选择题
1. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有:( )
(A) C=2、Φ=2、f=2 (B) C=1、Φ=2、f=1
(C) C=2、Φ=3、f=2 (D) C=3、Φ=2、f=3
2. 在T-p-x图上,二元合金处于低共熔温度时,物系的自由度f 为:( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
3. 在通常情况下,对于二组分体系能平衡共存的最多相为:( )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
4. 固体Fe、FeO、Fe3O4与气体CO2、CO达到平衡时,其独立化学平衡数R,组分数C 和自由度f 分别为:( )
(A) R=3,C=2,f =0 (B) R=4,C=1,f =1
(C) R=1,C=4,f =2 (D) R=2,C=3,f =1
5. FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O,2FeCl3·7H2O,2FeCl3·5H·2O及FeCl3·2H2O等四种水合物,则该体系的组分数C及在恒压下最多可能平衡共存的相数Φ分别为:( )
(A) C=3、Φ=4 (B) C=2、Φ=4
(C) C=2、Φ=3 (D) C=3、Φ=5
6. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在pө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几种?( )
(A) 3种(B) 2种
(C) 1种(D) 0种
7. 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
8. 将AlCl3溶于水中全部水解,此体系的组分数C是:( )
(A) C=1 (B) C=2
(C) C=3 (D) C=4
9. pө时I2在液态水和CCl4中达成平衡(无固态碘),该体系的自由度为:( )
(A) f*=1 (B) f*=2
(C) f*=0 (D) f*=3
10. 对恒沸混合物的描述,下列各叙述中哪一种是不正确的?( )
(A) 与化合物一样,具有确定的组成(B) 不具有确定的组成
(C) 平衡时,气相和液相的组成相同(D) 其沸点随外压的改变而改变
11. CuSO4与水可形成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种水合物,问在一定温度下与水蒸气平衡共存的含水盐最多为:( )
(A) 3种(B) 2种(C) 1种(D) 0种
12. CuSO4与水可形成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种水合物,问在一定压力下与CuSO4水溶液及冰平衡共存的含水盐最多为:( )
(A) 3种(B) 2种(C) 1种(D) 没有
13. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:( )
(A) C=2 (B) C=3
(C) C=4 (D) C=5
14. CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其自由度为:( )
(A) f=2 (B) f=1
(C) f=0 (D) f=3
15. 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℃的蒸气压三倍数值时的温度。