第 1章 化学热学基础习题解答(二)

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基础化学习题解答(第二章)

基础化学习题解答(第二章)

习题解答(第二章)一、选择题1.25℃时,0.01mol/kg的糖水的渗透压为π1,而0.01 mol/kg的尿素水溶液的渗透压π2,则___ B _。

(A)π1<π2(B)π1 =π2(C)π1>π2(D)无法确定2.应用克-克方程回答问题:当物质由固相变为气相时,平衡压力随温度降低而__ C__。

(A)不变(B)升高(C)降低(D)视不同物质升高或降低3.通常称为表面活性剂的物质,是指当其加入少量后就能__ C的物质。

(A)增加溶液的表面张力(B)改变溶液的导电能力(C)显著降低溶液的表面张力(D)使溶液表面发生负吸附4.兰格缪尔(Langmuir)等温吸附理论中最重要的基本假设是_ D___。

(A)气体为理想气体(B)多分子层吸附(C)固体表面各吸附位置上的吸附能力是不同的(D)单分子层吸附5.溶胶的基本特征之一是___D__。

(A)热力学上和动力学上皆稳定的系统(B)热力学上和动力学上皆不稳定的系统(C)热力学上稳定而动力学上不稳定的系统(D)热力学上不稳定而动力学上稳定的系统6.下列各性质中,属于溶胶的动力学性质的是___A___。

(A)布朗运动(B)电泳(C)丁达尔现象(D)流动电势7.引起溶胶聚沉的诸因素中,最重要的是___D__。

(A)温度的变化(B)溶胶浓度的变化(C)非电解质的影响(D)电解质的影响8.用KBr加入浓的AgNO3溶液中,制备得AgBr溶胶,再向其中加入下列不同的电解质,能使它在一定时间内完全聚沉所需电解质最少的是__ C _。

(A)Na2SO4(B)NaNO3 (C)K3[Fe(CN)6] (D)KCl9.等体积0.10mol/dm3 KI和0.12mol/dm3的AgNO3溶液混合制成的AgI溶胶,下列电解质中,聚沉能力最强的是___D__。

(A )Na 2SO 4 (B )MgSO 4 (C )K 3[Fe(CN)6] (D )FeCl 3二、简答题1.理想气体存在吗?真实气体的pVT 行为在何种条件下可用pV=nRT 来描述?答:事实上,理想气体不存在。

物理化学章节习题

物理化学章节习题

第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( )A.W =0,Q <0,∆U <0B.W <0,Q <0,∆U >0C.W <0,Q <0,∆U >0D. W <0,Q =0,∆U >02) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A.Q=0, W =0, ∆U =0B.Q=0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U =0, Q=W ≠03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。

5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A.Q >0, ∆H=0, ∆p < 0B.Q=0, ∆H <0, ∆p >0C.Q=0, ∆H =0, ∆p <0D.Q <0, ∆H =0, ∆p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)∆H=Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。

大学基础化学课后习题解答完整版

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大学基础化学课后习题解答HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液第二章 化学热力学基础2-1 什么是状态函数它有什么重要特点2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能?符号H 、S 、G 、H 、S 、G 、θf m H ∆、θc m H ∆、θf m G ∆、θr m H ∆、θm S 、θr m S ∆、θr m G ∆各代表什么意义2-3 什么是自由能判据其应用条件是什么2-4 判断下列说法是否正确,并说明理由。

(1)指定单质的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 皆为零。

(2)298.15K 时,反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ∆、θr m H ∆、θr m S ∆分别等于SO 2(g)的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 。

(3)θr m G ∆<0的反应必能自发进行。

2-5 298.15K 和标准状态下,HgO 在开口容器中加热分解,若吸热22.7kJ 可形成Hg(l )50.10g ,求该反应的θr m H ∆。

若在密闭的容器中反应,生成同样量的Hg (l )需吸热多少?解:HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)θr m H ∆=22.7×200.6/50.1=90.89 kJ·mol -1 Qv=Qp-nRT=89.65 kJ·mol -12-6 随温度升高,反应(1):2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应(2):2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ,降低的为 (2) ,因此,金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) =M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。

2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。

此关系只适用于:A.理想气体;B.封闭系统;C.孤立系统;D.敞开系统2-8 纯液体在其正常沸点时气化,该过程中增大的量是:A.蒸气压;B.汽化热;C.熵;D.吉布斯自由能2-9 在298K 时,反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g),θr m H ∆<0则标准状态下该反应A.任何温度下均自发进行;B.任何温度下均不能自发进行;C.高温自发;D.低温自发2-10 298K ,标准状态下,1.00g 金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热24.7kJ 。

热力学练习题全解

热力学练习题全解

热力学练习题全解热力学是研究热能转化和热力学性质的科学,它是物理学和化学的重要分支之一。

在热力学中,我们通过解决一系列练习题来巩固和应用所学知识。

本文将为您解答一些热力学练习题,帮助您更好地理解和应用热力学的基本概念和计算方法。

1. 练习题一题目:一个理想气体在等体过程中,吸收了50 J 的热量,对外界做了30 J 的功,求该气体内能的变化量。

解析:根据热力学第一定律,内能变化量等于热量和功之和。

即ΔU = Q - W = 50 J - 30 J = 20 J。

2. 练习题二题目:一摩尔理想气体从A状态经过两个等温过程和一段绝热过程转变为B状态,A状态和B状态的压强和体积分别为P₁、P₂和V₁、V₂,已知 P₂ = 4P₁,V₁ = 2V₂,求这个过程中气体对外界做的总功。

解析:由两个等温过程可知,气体对外界做的总功等于两个等温过程的功之和。

即 W = W₁ + W₂。

根据绝热过程的特性,绝热过程中气体对外做功为零。

因此,只需要计算两个等温过程的功即可。

根据理想气体的状态方程 PV = nRT,结合已知条件可得:P₁V₁ = nRT₁①P₂V₂ = nRT₂②又已知 P₂ = 4P₁,V₁ = 2V₂,代入式①和式②可得:8P₁V₂ = nRT₁③4P₁V₂ = nRT₂④将式③和式④相减,可得:4P₁V₂ = nR(T₁ - T₂) ⑤由于这两个等温过程温度相等,即 T₁ = T₂,代入式⑤可得:4P₁V₂ = 0所以,这个过程中气体对外界做的总功 W = 0 J。

通过以上两个练习题的解答,我们可以看到在热力学中,我们通过应用热力学第一定律和理想气体的状态方程等基本原理,可以解答各种热力学问题。

熟练掌握这些计算方法,有助于我们更深入地理解热力学的基本概念,并应用于实际问题的解决中。

总结:本文对两道热力学练习题进行了详细解答,分别涉及了等体过程和等温过程。

通过这些例题的解析,读者可以理解和掌握热力学的基本计算方法,并将其应用于实际问题的求解中。

第1章化学热力学基础复习题

第1章化学热力学基础复习题

化学热力学基础复习题一、是非题下列各题的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“⨯”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。

( )1答:⨯2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓在量值上等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

()2答: √p423 稳定态单质的∆f H m (800K)=0 。

( )3答: √4 d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。

( )4答: √p325 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。

()5答:√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。

()6答: √7 隔离系统的热力学能是守恒的。

()7答:√8隔离系统的熵是守恒的。

()8答:⨯9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。

()9答:⨯10 绝热过程都是定熵过程。

()10答:⨯11 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。

()11答:⨯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。

()12答: √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。

()13答:⨯p5114 系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。

()14答:⨯p5115 系统由状态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∆G <0,则此状态变化一定能发生。

()15答: √16 绝热不可逆膨胀过程中∆S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S <0。

()16答:⨯17 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。

( )17答:√18 化学势是一广度量。

()18 答: ⨯19 只有广度性质才有偏摩尔量。

( )19答: √20 ),(,,B B C C n V S n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 是偏摩尔热力学能,不是化学势。

01章(一)_化学热力学基础热力学第一定律.

01章(一)_化学热力学基础热力学第一定律.

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2018/12/22
体系分类
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2018/12/22
体系的性质
用宏观可测性质来描述体系的热力学状态, 故这些性质又称为热力学变量。可分为两类:
广度性质(extensive properties) 又称为容量性质,它的数值与体系的物质的 量成正比,如体积、质量、熵等。这种性质有加 和性,在数学上是一次齐函数。 强度性质(intensive properties) 它的数值取决于体系自身的特点,与体系的 数量无关,不具有加和性,如温度、压力等。它 在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量 性质即成为强度性质,如摩尔热容。
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2018/12/22
热力学能
热力学能(thermodynamic energy)以前 称为内能(internal energy),它是指体系内部 能量的总和,包括分子运动的平动能、分子 内的转动能、振动能、电子能、核能以及各 种粒子之间的相互作用位能等。
热力学能是状态函数,用符号U表示, 它的绝对值无法测定,只能求出它的变化值 (相对值)。
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2018/12/22
第一定律的文字表述
第一类永动机(first kind of perpetual motion mechine) 一种既不靠外界提供能量,本身也不减少能 量,却可以不断对外源源不断作功的机器称为第一 类永动机,它显然与能量守恒定律矛盾。 历史上曾一度热衷于制造这种机器,均以失
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2018/12/22

普通化学习题与解答

普通化学习题与解答

普通化学习题与解答第⼀章热化学与能源1. 是⾮题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)(1)已知下列过程的热化学⽅程式为:则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。

(-)(2)在定温定压条件下,下列两个⽣成液态⽔的化学⽅程式所表达的反应放出的热量是⼀相同的值。

(-)(3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递⽅式,在系统内部不讨论功和热。

(+)(4)反应的H ?就是反应的热效应。

(-)2、选择题(将所有正确答案的标号填⼊空格内)(1)在下列反应中,进⾏1mol 反应时放出热量最⼤的是(c)(2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量⽽获得的。

(d)(a )H ? (b )p V ? (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是(a)(a )都是途径函数,⽆确定的变化途径就⽆确定的数值(b )都是途径函数,对应于某⼀状态有⼀确定值(c )都是状态函数,变化量与途径⽆关(d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定(4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ,与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ?,则反应4C B →的标准摩尔反应焓,3r m H θ?与,1r m H θ?及,2r m H θ?的关系为,3r m H θ= (d)(a )2,1r m H θ?+,2r m H θ? (b ),1r m H θ?—2,2r m H θ(c ),1r m H θ?+,2r m H θ? (d )2,1r m H θ?—,2r m H θ?(5)对于热⼒学可逆过程,下列叙述正确的是(abd )(a )变化速率⽆限⼩的过程(b )可做最⼤功的过程(c )循环过程(d )能使系统与环境完全复原的过程(6)在⼀定条件下,由⼄⼆醇溶液、冰、⽔蒸⽓、氮⽓和氧⽓组成的系统中含有(ad )(a )三个相(b )四个相(c )三种组分(d )四种组分(e )五种组分 *(7)⼀只充满氢⽓的⽓球,飞到⼀定⾼度即会爆炸,这取决于⼀定⾼度上的(d)2222221()()()2H g O g H O l H g O g H O l +=+=(a )外压(b )温度(c )湿度(d )外压和温度(8)下述说法中,不正确的是(d)(a )焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等(b )焓是⼈为定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量(c )焓是状态函数(d )焓是系统能与环境进⾏交换的能量3、填空题使可燃样品(质量为1.000g )在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热,必须知道:(1)弹式量热计内吸热介质(通常为⽔)质量和⽐热容;(2)钢弹组件的总热容b C ;(3)反应前后系统的温度。

第一章 第二节 反应热的计算——高二化学人教版(2019)选择性必修1洞悉课后习题

第一章 第二节 反应热的计算——高二化学人教版(2019)选择性必修1洞悉课后习题

第一章 第二节 反应热的计算——高二化学人教版(2019)选择性必修1洞悉课后习题【教材课后习题】1.4 g 硫粉在2O 中完全燃烧生成2SO 气体,放出37 kJ 的热量,写出S 燃烧的热化学方程式。

2.2H 与2O 反应生成 1 mol 水蒸气,放出241.8 kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式。

若 1 g 水蒸气转化为液态水,放出 2.444 kJ 的热量,计算2221H (g)O (g)H O(1)2+的H ∆。

3.家用液化气的成分之一是丁烷。

当10 kg 丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出5510kJ ⨯的热量。

(1)写出丁烷燃烧的热化学方程式。

(2)已知1 mol 液态水变为水蒸气时需要吸收44 kJ 的热量,计算1mol 丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量。

4.火箭发射时可以用肼(24N H ,液态)作燃料,2NO 作氧化剂,二者反应生成2N 和水蒸气。

已知: ①2221N (g)2O (g)2NO (g)66.4kJ /mol H +∆=+②242222N H (1)O (g)N (g)2H O(g)534kJ /mol H ++∆=-请写出()24N H 1与2NO 反应的热化学方程式。

5.在载人航天器中,可以利用2CO 与2H 的反应,将航天员呼出的2CO 转化为2H O 等,然后通过电解2H O 得到2O ,从而实现2O 的再生。

已知: ①22421CO (g)4H (g)CH (g)2H O(1)252.9kJ /mol H ++∆=-②22222H O(1)2H (g)O (g)571.6kJ /mol H +∆=+请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。

6.工业上制取氢气时涉及的一个重要反应是:222CO(g)H O(g)CO (g)H (g)++已知:①2l 1C(s)O (g)CO(g)110.5kJ /mol 2H +∆=-②22221H (g)O (g)H O(g)241.8kJ /mol 2H +∆=-③223C(s)O (g)CO (g)393.5kJ /mol H +∆=-请写出一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式。

第 1章 化学热力学基础习题解答(一)

第 1章  化学热力学基础习题解答(一)
A.-484.5 B.0 C.-194.8D.-874.1
根据反应 ,该反应的标准摩尔焓就是CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓[变],而
7.关于热力学第二定律,下列说法不正确的是(D)
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,不引起其他变化是不可能的
C.一切实际过程都是热力学不可逆过程
2.热力学能是系统的状态函数,若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统热力学能的增量是(A)
A.ΔU=0B.ΔU>0C.ΔU<0
U2=U1,U2—U1=0
3.对于封闭系统来说,当过程的始终态确定后,下列各项中(A)无确定值。
A. QB. Q+WC.W (当Q=0时)D.Q (当W=0时)
2. 的应用条件是恒容;W/=0;封闭系统。
3.已知反应
(i)
(ii)
则反应(iii) 的 为206.2kJ﹒mol-1。
反应(iii)=反应(ii)—反应(i)
4.已知298.15K时C2H4(g)、 及 的标准摩尔燃烧焓[变] (298.15K)分别为-1411 ,-1560 及-285.8 ,则 反应的标准摩尔焓[变] 为-136.8 kJ﹒mol-1。
第1章化学热力学基础(一)
一、选择题(均为单选题,将正确选项填在各题后的括号内)
1.系统的下列各组物理量中都是状态函数的是(C)
A.T,P,V,QB.m,Vm,Cp,ΔVC.T,P,V, nD.T,P,U,W
原因:A中T,P,V是,Q不是,是过程量;B中Vm,Cp是,m不是,ΔV是状态函数的
变化,D中T,P,U是,W不是
的燃烧反应就是 的生成反应
4.反应 的标准摩尔焓[变] (T)即是 的标准摩尔生成焓[变] (T)。(×)

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案

物理化学第二版习题答案物理化学是研究物质的物理性质和化学性质以及它们之间的相互关系的一门学科。

对于学习物理化学的学生来说,习题是巩固知识、提高能力的重要途径之一。

下面将为大家提供物理化学第二版习题的答案,希望对广大学生有所帮助。

第一章:热力学基础1. 答案:热力学是研究物质在能量转化过程中的规律的科学。

它主要研究能量的转化和守恒规律,以及物质在这个过程中的性质变化。

2. 答案:热力学第一定律是能量守恒定律,即能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒不变。

3. 答案:热力学第二定律是能量转化过程中的不可逆性原理,即自发过程的方向是从有序向无序的方向进行。

第二章:热力学函数1. 答案:热力学函数是描述物质性质和状态的函数,如内能、焓、自由能等。

2. 答案:内能是系统所拥有的全部能量的总和,包括系统的动能和势能。

3. 答案:焓是系统的内能和对外界做的功之和,常用符号表示为H。

第三章:热力学第一定律的应用1. 答案:热容量是物质吸收或释放热量时的温度变化与热量变化之比。

2. 答案:绝热过程是指在过程中系统与外界没有热交换,即系统的热容量为零。

3. 答案:等温过程是指在过程中系统的温度保持不变,即系统与外界的热交换量为零。

第四章:热力学第二定律的应用1. 答案:熵是描述系统无序程度的物理量,表示系统的混乱程度。

2. 答案:熵增原理是热力学第二定律的数学表达式,它指出孤立系统的熵总是增加的。

3. 答案:卡诺循环是一种理想的热机循环,它由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

第五章:相变和化学平衡1. 答案:相变是指物质由一种相转变为另一种相的过程,如固态到液态、液态到气态等。

2. 答案:平衡态是指系统各种性质的变化不再随时间变化,达到动态平衡的状态。

3. 答案:化学平衡是指在封闭容器中,反应物和生成物浓度达到一定比例时,反应速率前后保持不变的状态。

第六章:化学动力学1. 答案:化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科。

第1章化学热力学基础习题解答二

第1章化学热力学基础习题解答二

第 1章 化学热力学基础(二)一、选择题(均为单选题,将正确选项填在各题后的括号内)8. 1 mol 理想气体,从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到系统压力相同的终态,终态的熵分别为S 1和S 2,则两者关系为( B )A. S 1 = S 2B. S 1 < S 2C. S 1 >S 2D. S 1 ≥ S 2 始终态相同时,不可逆过程的熵变大于可逆过程9. 根据熵增加原理知,若从ΔS >0判定过程一定是自发过程,那么该系统一定是( C )A. 封闭系统B. 绝热系统C. 隔离系统D. 敞开系统10. 关于偏摩尔量,下列叙述正确的是( C ) A. 偏摩尔量是状态函数,其值与物质的数量有关 B. 在多组分多相系统中不存在偏摩尔量 C. 系统的强度性质没有偏摩尔量 D. 偏摩尔量的值只能大于或等于零11. 对封闭的单组分均相系统且'0W =时,()T G p∂∂的量值为( B )。

A. <0B. >0C. = 0D. 前述三种情况无法判断 根据p 69公式(1-128)(),0,T G V V p∂=>∂所以()0,T G p∂>∂12. 下面哪一个关系式是不正确的?( D ) A. ()p GS T∂=-∂ B. ()T G V p ∂=∂C. 2()V A T U T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ D. ()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 正确的应该是2()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 二、填空题(在以下各小题中画有” ”处填上答案)5. 热力学第二定律的经典表述之一为___不可能将热从低温物体转移到高温物体而不留下其他变化 ,数学表达式为 __ Q dS Tδ≥,“>”不可逆,“=”可逆 。

答克劳修斯说与开尔文说都算对,但要求“之一”答第一种说法即克劳修斯说更妥当一些。

P 486. 在隔离系统中进行的可逆过程S ∆___=0__;进行的不可逆过程S ∆__>0_。

马沛生 主编 化工热力学 第一章习题解答

马沛生 主编 化工热力学 第一章习题解答

第一章习题解答一、问答题:1-1化工热力学与哪些学科相邻?化工热力学与物理化学中的化学热力学有哪些异同点?【参考答案】:高等数学、物理化学是化工热力学的基础,而化工热力学又是《化工原理》、《化工设计》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。

化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础。

化工热力学与化学热力学的共同点为:两者都是利用热力学第一、第二定律解决问题;区别在于:化学热力学的处理对象是理想气体、理想溶液、封闭体系;而化工热力学面对的是实际气体、实际溶液、流动体系,因此化工热力学要比化学热力学要复杂得多。

1-2化工热力学在化学工程与工艺专业知识构成中居于什么位置?【参考答案】:化工热力学与其它化学工程分支学科间的关系如下图所示,可以看出,化工热力学在化学工程中有极其重要的作用。

1-3化工热力学有些什么实际应用?请举例说明。

【参考答案】:①确定化学反应发生的可能性及其方向,确定反应平衡条件和平衡时体系的状态。

(可行性分析)②描述能量转换的规律,确定某种能量向目标能量转换的最大效率。

(能量有效利用)③描述物态变化的规律和状态性质。

④确定相变发生的可能性及其方向,确定相平衡条件和相平衡时体系的状态。

⑤通过模拟计算,得到最优操作条件,代替耗费巨大的中间试验。

化工热力学最直接的应用就是精馏塔的设计:1)汽液平衡线是确定精馏塔理论板数的依据,可以说没有化工热力学的汽液平衡数据就没有精馏塔的设计;2)精馏塔再沸器提供的热量离不开化工热力学的焓的数据。

由此可见,化工热力学在既涉及到相平衡问题又涉及到能量有效利用的分离过程中有着举足轻重的作用。

1-4化工热力学能为目前全世界提倡的“节能减排”做些什么?【参考答案】:化工热力学是化学工程的一个重要分支,它的最根本任务就是利用热力学第一、第二定律给出物质和能量的最大利用极限,有效地降低生产能耗,减少污染。

因此毫不夸张地说:化工热力学就是为节能减排而生的!1-5化工热力学的研究特点是什么?【参考答案】:化工热力学的研究特点:(1)从局部的实验数据加半经验模型来推算系统完整的信息;(2)从常温常压的物性数据来推算苛刻条件下的性质;(3)从容易获得的物性数据(p、V、T、x)来推算较难测定或不可测试的数据(y,H,S,G);(4)从纯物质的性质利用混合规则求取混合物的性质;(5)以理想态为标准态加上校正,求取真实物质的性质。

《 热学》各章思考题+参考解答

《 热学》各章思考题+参考解答

热学思考题和参考解答第一章 热学基础知识和温度1.1 若热力学系统处于非平衡态,温度概念能否适用?【答】 对于处于非平衡态的系统,只要局域平衡条件能满足,则对于处于局域平衡的每个子系统来说,温度概念仍能适用。

1.2 系统A 和B 原来各自处在平衡态,现使它们互相接触,试问在下列情况下,两系统接触部分是绝热的还是透热的,或两者都可能?(1)当A V 保持不变,A p 增大时,B V 和B p 都不发生变化;(2)当A V 保持不变,A p 增大时,B p 不变而B V 增大;(3)当A V 减少,A p 增大时,B V 和B p 均不变.【答】设容器都是密闭的.(1)是绝热的.因为A p A V 增大,所以A 的温度 增加.但它并不使B 状态发生变化,说明既没有热量传递也没有做功.(2)是透热的.因为A p A V 增大,所以A 的温度增加.从B 来说,B V 增加了,说明B 膨胀对外做了功,其能量只能来源于从A 吸热.(3)因为B V 和B p 均不变,说明B 的温度不变.但是A V 减少,同时A p 增大,这两者的乘积可变可不变,所以A 的温度也可变可不变.若A 的温度改变则是绝热的;若A 的温度不变,则A ,B 相互 接触的部分仍然绝热,因为B 的状态始终不变.1.3 在建立温标时是否必须规定热的物体具有较高的温度,冷的物体具有较低的温度?是否可作相反的规定?在建立温标时,是否须规定测温属性一定随温度作线性变化?【答】 在建立温标时必须规定热的物体具有较高的温度,冷的物体具有较低的温度,因为热量是从高温物体传递到低温物体的.很有意思的是,对于处于负温度的子系则是例外.因为负温度比正温度还要高,热量是从负温度物体流向正温度物体的.建立温标时并不一定规定测温属性随温度作线性变化,这完全由分度公式来规定.1.4 冰的正常溶点是多少?纯水的三相点温度是多少?【答】 冰的正常溶点是273.15K,纯水的三相点温度是273.16K 。

农业出版社无机及分析化学习题解答汇总完整版

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无机及分析化学(Ⅰ)习题解答目录第1章分散体系 (1)第2章化学热力学基础 (8)第3章化学反应速率和化学平衡 (15)第4章物质结构 (22)第5章分析化学概述 (27)第6章酸碱平衡 (31)第7章酸碱滴定法 (36)第8章沉淀溶解平衡 (44)第9章重量分析法和沉淀滴定法 (49)第10章配位化合物 (53)第11章配位滴定法 (62)第12章氧化还原反应 (67)第13章氧化还原滴定法 (78)第14章电势分析法 (83)第15章吸光光度分析法 (86)第16章试样分析中常用的分离方法简介 (90)第17章重要生命元素简述 (93)第18章原子核化学简介 (96)第1章 分散体系1-1.人体注射用的生理盐水中,含有NaCl 0.900%,密度为1.01g·mL -1,若配制此溶液3.00×103g ,需NaCl 多少克?该溶液物质的量浓度是多少?解:配制该溶液需NaCl 的质量为:m (NaCl)=0.900%×3.00×103g=27.0g该溶液的物质的量浓度为:-1-13-1-327.0g/58.5g mol (NaCl)==0.155mol L (3.0010g/1.01g m L )10c ⋅⋅⨯⋅⨯ 1-2.把30.0g 乙醇(C 2H 5OH)溶于50.0g 四氯化碳(CCl 4)中所得溶液的密度为1.28g∙mL -1,计算:(1)乙醇的质量分数;(2)乙醇的物质的量浓度;(3)乙醇的质量摩尔浓度;(4)乙醇的摩尔分数。

解:(1)w (C 2H 5OH) =25254(C H OH)30.0g (C H OH)(CCl )30.0g 50.0gm m m =++=0.38 (2)-12525-1-3(C H OH)30.0g/46g mol (C H OH)[(30.0+50.0)g /1.28g mL ]10n c V ⋅=⋅⨯==10.4mol·L -1 (3)b (C 2H 5OH) =-125-3430.0g(C H OH)46g mol (CCl )50.010kgn m ⋅=⨯=13.0mol·kg -1 (4)x (C 2H 5OH) =-125254-1-130.0g(C H OH)46g mol =30.0g 50.0g (C H OH)+(CCl )+46g mol 153.6g mol n n n ⋅⋅⋅ =0.650.660.650.33=+ 1-3.将5.0g NaOH 、NaCl 、CaCl 2分别置于水中,配成500mL 溶液,试求c (NaOH)、c (NaCl)、c (12CaCl 2)。

物化上册练习题分析解析

物化上册练习题分析解析

物化上册练习题第一章《热力学第一定律》-.选择题1. 等压过程是指:()。

A. 系统的始态和终态压力相同的过程;B. 系统对抗外压力恒定的过程;C. 外压力时刻与系统压力相等的过程;D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。

2. 系统经某过程后,其焓变,:H = Q p ,则该过程是()。

A.理想气体任何过程; B .理想气体等压过程; C.真实气体等压过程; D.圭寸闭系统不作非体积功的等压过程。

3. 下列说法中()是正确的。

A. 只有等压过程才有焓的概念;B. 系统的焓等于系统所含的热量;C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量;D. 在等压且不作非体积功的条件下,系统吸收的热在数值上等于焓的增量。

T 24. 少 =L nC p,m dT 公式可用于计算:()。

8.对于理想气体自由膨胀过程,下述提法正确的是:( )。

B. 系统的温度改变,内能变化值不为零; D. 系统对外作功。

)。

B. 等温等压过程; D.理想气体自由膨胀过程U 和「旧的值一定是:( )。

■U =0 , H =0 ;厶U =0 , H 大于、小于或等于零不能确定。

11. _________________________ 已知反应H 2(g ) +寺02(g ) H 2O (g )的标准摩尔反应焓为 ____________________________ 厶煮仃),下列说法中不正A. 真实气体的变温过程;C.理想气体的绝热过程;B. 任意系统的可逆过程; D.等压进行的化学反应。

5.物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度,从「至T 2 , U 等于:( )。

A. n C p,m 」T ;B. n C v,m 」T ;.U 可能不为零的过程为:( A. 隔离系统中的各类变化; C. 理想气体等温过程; 7. 理想气体等温自由膨胀过程为:C. nR :T ;D. nRIn (T 2 /T i )。

)。

B. 等温等容过程; D. 理想气体自由膨胀过程。

物理化学(第三版)第1章 热力学第一定律

物理化学(第三版)第1章 热力学第一定律

求: p2=?
pV
nRT
m M
RT
p2
m M
RT2 V
M ?
p mRT RT
MV M
M RT1
p1
【例1-1】解:
根据 pV nRT
可得 pV m RT pM RT
M
M RT1 1.98048.314 273.15
p1
101.325 103
4.439 10-2kg mol-1
nB n
yB
VB yBV
【例1-3】 300K时,向一体积为4dm3的真空容器 中装入湿空气,压力为101.325kPa,其中O2与N2 的体积分数分别为0.21与0.78,求水蒸气、O2和 N2的分体积。 解 :压力一定时,各组分的体积分数与物质的量
分数在数值上是相等的
VO2 yO2V 0.21 4 0.84dm3
VN2 yN2V 0.07.87844 d3m.132dm3.312dm3
V水蒸气 V VO2 VN2 0.04dm3
五、混合物的平均摩尔质量
设有A、B、C… 组成的气体混合物,其摩尔质量
分别为MA、 MB 、 MC…,若气体混合物的质量为m, 则气体混合物的平均摩尔质量
M m nAM A nBM B nC MC L
y(H2 ) 1 y(N2 ) 1 0.3573 0.6427
p总
n总RT V
0.13438.314 273.15 2.80 10-3
108.9
kPa
p(H2 ) y(H2 ) p总 =0.6427108.9=70.00 kPa
p(N2 ) p总 p(H2 ) 38.89 kPa
解: M mRT pV
0.3897 8.314 293.15 101.325103 2.00 104

大学基础化学课后习题解答

大学基础化学课后习题解答

大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液 第二章 化学热力学基础2-1 什么是状态函数它有什么重要特点2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能符号H 、S 、G 、H 、S 、G 、θf m H ∆、θc m H ∆、θf m G ∆、θr m H ∆、θm S 、θr m S ∆、θr m G ∆各代表什么意义2-3 什么是自由能判据其应用条件是什么 2-4 判断下列说法是否正确,并说明理由。

(1)指定单质的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 皆为零。

(2)时,反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ∆、θr m H ∆、θr m S ∆分别等于SO 2(g)的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 。

(3)θr m G ∆<0的反应必能自发进行。

2-5 和标准状态下,HgO 在开口容器中加热分解,若吸热可形成Hg (l ),求该反应的θr m H ∆。

若在密闭的容器中反应,生成同样量的Hg (l )需吸热多少解:HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)θr m H ∆=×= kJ·mol -1Qv=Qp-nRT= kJ·mol -12-6 随温度升高,反应(1):2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应(2):2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ,降低的为 (2) ,因此,金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) =M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。

2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。

此关系只适用于:A.理想气体;B.封闭系统;C.孤立系统;D.敞开系统 2-8 纯液体在其正常沸点时气化,该过程中增大的量是:A.蒸气压;B.汽化热;C.熵;D.吉布斯自由能2-9 在298K 时,反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g),θr m H ∆<0则标准状态下该反应A.任何温度下均自发进行;B.任何温度下均不能自发进行;C.高温自发;D.低温自发2-10 298K ,标准状态下,金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热。

第一章 化学热力学基础(2)

第一章 化学热力学基础(2)

• △G的物理意义:等温等压下系统做非体积功的能力。

在恒温恒压下 W′≥(△G)T,P
> 不可逆 = 可逆
经过一个等温等压不可逆过程,一个封闭系统的吉布斯函数的增加 必小于环境对系统所做的非体积功。
2. 吉布斯函数的判据
0;自发过程 ,不可逆过程 G T ,P ,W ' 0;可逆过程或平衡态 0;不可能发生
Δr S m T2 Δr S m T1 ΔC
T2 T1
θ p ,m
dT T
近似处理:ΔrSmθ(TK)≈ΔrSmθ(298.15K)
三、化学反应自发方向的判据
1. 吉布斯函数(J. W. Gibbs)

定义:G = U + PV-TS = H-TS
• G是状态函数;容量性质;单位J ;绝对值无法测知 • 摩尔吉布斯函数:Gm= G/n;单位J· mol-1
= KΘ
r G RT ln K
m

Δ r Gm RT ln K θ RT ln Q
• 平衡常数意义: K 值越大,表示正反应进行得越完全。
• 影响K 的因素:反应的本性;系统的温度。 • 反应商Q与标准平衡常数K 区别: 平衡状态:Q = K,K 是反应达到平衡时的反应商。
ΔrGm = 0,化学平衡是可逆反应的最终状态。

υ正 = υ逆 ,并非反应停止进行,只是正逆反应的影响 相互抵消,是一种 动态平衡 。 化学平衡是有条件的、相对的和暂时的。

2. 化学反应等温式和标准平衡常数
等温等压下,对任一气相反应: aA(g) + bB(g) = gG(g) + hH(g) 反应商Q
r

大学化学热力学基础习题集答案

大学化学热力学基础习题集答案

第一章 2005-7-24无机热力学试题集一 . 选择题:1.(本题 1分) 3411体系对环境作 20 kJ 的功, 并失去 10 kJ 的热给环境, 则体系内能的变化是-------------------------------------------------------------( d ) (A) +30 kJ (B) +10 kJ (C) -10 kJ (D) -30kJ2.(本题 1分) 3418在标准压力和 373 K下, 水蒸气凝聚为液态水时体系中应是-------( )(A) DH= 0 (B) DS = 0 (C) DG = 0 (D) DU = 03.(本题 1分) 3426某体系在失去 15 kJ 热给环境后, 体系的内能增加了 5 kJ, 则体系对环境所作的功是-----------------------------------------------------( ) (A) 20 kJ (B) 10 kJ (C) -10 kJ (D) -20 kJ4.(本题 1分) 3458一个体系从一个特定的开始状态到终止状态总是有---------------( )(A) Q途径1 = Q途径2(B) W途径1 = W途径2(C) ( Q - W)途径1 = ( Q - W)途径2(D) DU = 0, 与途径无关5.(本题 1分) 3471H2O(l, 100℃, 101.3 kPa)→ H2O(g, 100℃, 101.3 kPa),设H2O(g)为理想气体, 则由始态到终态体系所吸收的热量 Q为---------------------( )(A) > DH (B) < DH (C) = DH (D) =DU6.(本题 1分) 3473对于任一过程, 下列叙述正确的是---------------------------( )(A) 体系所作的功与反应途径无关(B) 体系的内能变化与反应途径无关(C) 体系所吸收的热量与反应途径无关(D) 以上叙述均不正确7.(本题 2分) 0401H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)的 Qp 与 Qv 之差(kJ·mol-1)是---( ) (A) -3.7 (B) 3.7(C) 1.2 (D) -1.28.(本题 2分) 0402已知 HCN(aq) 与 NaOH(aq) 反应, 其中和热是 -12.1 kJ·mol-1,H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) DrHm° = -55.6 kJ·mol-1, 则 1 mol HCN 在溶液中电离的热效应(kJ·mol-1)是--------------------------------( ) (A) -67.7 (B) -43.5(C) 43.5 (D) 99.19.(本题 2分) 0403已知 2PbS(s) + 3O2(g) =2PbO(s) + 2SO2(g) DrHm° =-843.4 kJ·mol-1 则该反应的 Qv 值是 --------------------------------------------( ) (A) 840.9 (B) 845.9(C) -845.9 (D) -840.910.(本题 2分) 0404如果体系经过一系列变化,最后又变到初始状态,则体系的---------( )(A) Q= 0 W= 0 DU= 0 DH= 0(B) Q≠0W≠0 DU= 0 DH= Q(C) Q= W DU= Q- W DH= 0(D) Q≠ W DU= Q- W DH= 011.(本题 2分) 0408在一定温度下:(1) C(石墨) + O2(g) = CO2(g) DH1(2) C(金刚石) + O2(g) = CO2(g) DH2(3) C(石墨) = C(金刚石) DH3 =1.9 kJ·mol-1其中 DH1 和 DH2 的关系是-------------------------------------( ) (A) DH1 > DH2 (B) DH1 < DH2(C) DH1 = DH2 (D) 不能判断12.(本题 2分) 0409若两个液态组分混合形成理想溶液,则混合过程的----------------( )(A) DV= 0 DH= 0 DS= 0 DG= 0(B) DV> 0 DH< 0 DS< 0 DG> 0(C) DH= 0 DV= 0 DS> 0 DG< 0(D) DH> 0 DV< 0 DG< 0 DS> 013.(本题 2分) 0410某恒容绝热箱中有CH4和O2混合气体,通电火花使它们起反应(电火花的能可以不计),该变化过程的-------------------------------------------( )(A) DU= 0, DH= 0 (B) DU= 0, DH> 0(C) DU= 0, DH< 0 (D) DU< 0, DH> 014.(本题 2分) 0416已知 Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) DrHm° 1 = -351.5 kJ·mol-1 Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s,红) DrHm° 2 = -90.8 kJ·mol-1 则 Zn(s) + HgO(s,红) = ZnO(s) + Hg(l) 的DrHm° 为(kJ·mol-1)--( ) (A) 442.3 (B) 260.7(C) -260.7 (D) -442.315.(本题 2分) 0493100℃,101.3 kPa 的H2O(l)在真空容器中蒸发为100℃,101.3 kPa H2O(g),则下述不正确的是-----------------------------------------------( ) (A) DU = 0 (B) DG = 0 (C) DH = Q (D) DS = Q/37316.(本题 2分) 3409萘燃烧的化学反应方程式为:C10H8 (s) + 12 O2(g) == 10 CO2(g) + 4 H2O(l)则 298 K时, Qp 和 Qv 的差值(kJ·mol-1)为---------------------( ) (A) -4.95 (B) 4.95 (C) -2.48 (D) 2.4817.(本题 1分) 3459相同的反应物转变成相同的产物时, 如果反应分两步进行, 那么要比一步进行时-----------------------------------------------------------( ) (A) 放热多 (B) 熵增加多(C) 内能增加多 (D) 焓、熵、内能变化相同18.(本题 1分) 0411下列单质的DfHm° 不等于零的是-------------------------------( )(A) Fe(s) (B) C(石墨)(C) Ne(g) (D) Cl2(l)19.(本题 1分) 0415在下列反应中,焓变等于AgBr(s)的DfHm° 的反应是---------------( )(A) Ag+(aq) + Br-(aq) == AgBr(s)(B) 2Ag(s) + Br2(g) == 2AgBr(s)(C) Ag(s) + 1/2Br2(l) == AgBr(s)(D) Ag(s) + 1/2Br2(g) == AgBr(s)20.(本题 1分) 0418根据热力学知识,下列定义中不正确的是------------------------( ) (A) H2(g)的DfGm° =0 (B) H+(aq)的DfGm° = 0(C) H(g)的DfHm° =0 (D) H2(g)的DfHm° = 021.(本题 2分) 0420由图可知下述描述正确的是-----------------------------------( ) (A) 该反应为吸热反应 (B) 反应的焓变为- y(C) 反应的活化能= y (D) 反应的 DH= x+ y22.(本题 1分) 0427CO2(g)的生成焓等于-----------------------------------------( ) (A) 金刚石的燃烧热 (B) 石墨的燃烧热(C) CO(g)的燃烧热 (C) 碳酸钙分解的焓变23.(本题 2分) 0428下列反应中释放能量最大的是---------------------------------( )(A) CH4(l)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(B) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)(C) CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)(D) CH4(g)+3/2O2(g)→CO(g)+2H2O(l)24.(本题 1分) 0491F2 ,Cl2,Br2 ,I2 的键能(kJ·mol-1)分别为155,243,193,151, 则最强键为---------------------------------------------------------( )(A) F─F 键(B) Cl─Cl 键(C) Br─Br 键(D) I─I 键25.(本题 2分) 0496反应Na2O(s) + I2 (g) → 2NaI(s) + 1/2O2(g) 的DrHm° 为------( )(A) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)(B) DfHm° (NaI,s)- DfHm° (Na2O,s)- DfHm° (I2,g)(C) 2DfHm° (NaI,s) - DfHm°(Na2O,s) - DfHm° (I2,g)(D) DfHm° (NaI,s) - DfHm° (Na2O,s)26.(本题 2分) 3412CuCl2(s) + Cu(s) == 2CuCl(s) DrHm° = 170 kJ·mol-1Cu(s) + Cl2(g) == CuCl2(s) DrHm° = -206 kJ·mol-1则 CuCl(s) 的DfHm°应为-------------------------------------( )(A) 36 kJ·mol-1 (B) 18 kJ·mol-1(C) -18 kJ·mol-1 (D) -36 kJ·mol-127.(本题 2分) 3417结晶硅和无定形硅的摩尔燃烧热分别为 -850.6 和 -867.3 kJ·mol-1 , 则由结晶硅转化为无定形硅的DrHm° 应为-----------------------------( )(A) +16.7 kJ·mol-1 (B) +16.7 kJ(C) -16.7 kJ·mol-1 (D) 不能确定28.(本题 1分) 34212NH3(g) + 3Cl2 (g) == N2(g) + 6HCl(g) DfHm° = -461.5 kJ·mol-1, 温度升高 50 K, 则 DfH m°应为----------------------------------( )(A) 大> -461.5 kJ·mol-1 (B) 小< -461.5 kJ·mol-1(C) ≈ -461.5 kJ·mol-1 (D) = -461.5 kJ·mol-129.(本题 2分) 3428已知物质 C2H4 (g) CO(g) H2O(g)DfHm° /kJ·mol-1 52.3 -110.5 -242.0则反应: C2H4 (g) + 2O2(g) == 2CO(g) + 2H2O(g) 的DrHm°为----( ) (A) -300 kJ·mol-1 (B) -405 kJ·mol-1(C) -652 kJ·mol-1 (D) -757 kJ·mol-130.(本题 2分) 3429已知物质 C2H6 (g) C2H4(g) HF(g)DfHm° /kJ·mol-1 -84.7 52.3 -271.0则反应: C2H6 (g) + F2 (g) == C2H4 (g) + 2HF(g) 的DrHm°为-------( )(A) 405 kJ·mol-1 (B) 134 kJ·mol-1(C) -134 kJ·mol-1 (D) -405 kJ·mol-131.(本题 2分) 3430已知化学键H─H Cl─Cl H─Cl键焓/kJ·mol-1 436 239 431则可估算出反应 H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) 的DrHm°为----------( ) (A) -224 kJ·mol-1 (B) -187 kJ·mol-1(C) +187 kJ·mol-1 (D) +224 kJ·mol-132.(本题 2分) 3431已知化学键C─H C─Cl Cl─Cl C=C C─C 键焓/kJ·mol-1 413 326 239 619 348则可估算出反应 H2C=CH2 + Cl2 == H2C─CH2 的DrHm° 为-----------( )││Cl Cl(A) -381 kJ·mol-1 (B) -142 kJ·mol-1(C) +142 kJ·mol-1 (D) +381 kJ·mol-133.(本题 1分) 3439下列物质的DfHm° 不等于零的是-------------------------------( )(A) Fe(s) (B) O(g)(C) C (石墨) (D) Ne(g)34.(本题 1分) 3456下列两个反应在某温度、101 kPa时都能生成 C6H6 (g)① 2 C(石) + 3H2(g) → C6H6 (g)② C2H4(g) + H2(g) → C6H6 (g)则代表 C6H6 (g)标准摩尔生成焓的反应是--------------------------( ) (A) 反应① (B) 反应①的逆反应(C) 反应② (D) 反应②的逆反应35.(本题 2分) 0412在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为 -393.7 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为-395.6kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为-----------( ) (A) -789.3 kJ·mol-1 (B) 0(C) +1.9kJ·mol-1 (D) -1.9kJ·mol-136.(本题 2分) 0413已知在标准条件下石墨的燃烧焓为-393.7kJ·mol-1,石墨转变为金刚石反应的焓变为+1.9kJ·mol-1,则金刚石的燃烧焓(kJ·mol-1)应为----------( ) (A) +395.6 (B) +391.8(C) -395.6 (D) -391.837.(本题 2分) 0414已知NH3(g)的DfHm° =-46 kJ·mol-1,H-H键能为435 kJ·mol-1,N≡N键能为941 kJ·mol-1, 则N-H键的平均键能(kJ·mol-1)为------------------( ) (A) -390 (B) 1169(C) 390 (D) -116938.(本题 2分) 0419下述叙述中正确的是-----------------------------------------( )(A) 在恒压下,凡是自发的过程一定是放热的。

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第 1章 化学热力学基础(二)一、选择题(均为单选题,将正确选项填在各题后的括号内)8. 1 mol 理想气体,从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到系统压力相同的终态,终态的熵分别为S 1和S 2,则两者关系为( B )A. S 1 = S 2B. S 1 < S 2C. S 1 >S 2D. S 1 ≥ S 2 始终态相同时,不可逆过程的熵变大于可逆过程9. 根据熵增加原理知,若从ΔS >0判定过程一定是自发过程,那么该系统一定是( C )A. 封闭系统B. 绝热系统C. 隔离系统D. 敞开系统10. 关于偏摩尔量,下列叙述正确的是( C ) A. 偏摩尔量是状态函数,其值与物质的数量有关 B. 在多组分多相系统中不存在偏摩尔量 C. 系统的强度性质没有偏摩尔量 D. 偏摩尔量的值只能大于或等于零11. 对封闭的单组分均相系统且'0W =时,()T G p∂∂的量值为( B )。

A. <0B. >0C. = 0D. 前述三种情况无法判断 根据p 69公式(1-128)(),0,T G V V p∂=>∂所以()0,T G p∂>∂12. 下面哪一个关系式是不正确的?( D ) A. ()p GS T∂=-∂ B. ()T G V p ∂=∂C. 2()V A T U T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ D. ()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 正确的应该是2()pG T H T T ∂⎡⎤=-⎢⎥∂⎣⎦ 二、填空题(在以下各小题中画有” ”处填上答案)5. 热力学第二定律的经典表述之一为___不可能将热从低温物体转移到高温物体而不留下其他变化 ,数学表达式为 __ Q dS Tδ≥,“>”不可逆,“=”可逆 。

答克劳修斯说与开尔文说都算对,但要求“之一”答第一种说法即克劳修斯说更妥当一些。

P 486. 在隔离系统中进行的可逆过程S ∆___=0__;进行的不可逆过程S ∆__>0_。

7. 纯物质完美晶体__ 0K__时熵值为零。

8. 理想气体混合物中组分 B 的化学势 μ B与温度 T 及组分 B 的分压 P B 的关系是 μB __(,)lnB B p g T RT pθθμ=+ , 其标准态选为 温度为T ,压力为p θ的纯理想 气体__。

三、是非题(下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“×” )5. 100℃ 、101325Pa 时 2H ()O l 变为 2H ()O g ,该过程的熵变为0。

( × )6. 一定量理想气体的熵只是温度的函数。

( × )7. 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。

( √ )8. ,,()()c S V n c B BUn ≠∂∂是偏摩尔热力学能,不是化学势。

( × ) 偏摩尔量是在恒定温度和恒定压力条件下,在恒S 恒V 下不是偏摩尔量。

四、计算题及证明(推导)题8. 2 mol 27℃20 dm 3理想气体,在定温条件下膨胀到49.2 dm 3,假定过程为:(i )可逆膨胀;(ii )自由膨胀;(iii )对抗恒外压为51.01310⨯Pa 膨胀。

计算各过程的W V 、Q 、ΔU 、 ΔH 和ΔS 。

解:(i )∵0dT = ∴ 0U H ∆=∆=112149.2ln28.314300ln 20 4500 4.5V V W nRT mol J mol K K V J kJ--=-=-⨯⋅⋅⨯⨯=-=-4.5Q W kJ =-=1450015300sy Q J S J K T K-∆===⋅ 或 1112149.2ln28.314ln 1520sy V S nR mol J mol K J k V ---∆==⨯⋅⋅⨯=⋅ (ii )∵0dT = ∴ 0U H ∆=∆= 又∵0su p = ∴ 0V W = ∴Q=0 115sy S J K -∆=⋅(iii )∵0dT = ∴ 0U H ∆=∆=又∵51.01310su p Pa =⨯∴53321() 1.01310(49.220)10 2.95V su W p V V Pa m kJ-=--=-⨯⨯-⨯=-2.95V Q W kJ =-= 115sy S J K -∆=⋅9. 8 mol 某理想气体(C P,m = 26.1011J Kmol --⋅⋅)由始态(400K ,0.20 MPa )分别经下列三个不同过程变到该过程指定的终态,分别计算各过程的W V 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。

过程I :定温可逆膨胀到0.10 MPa ;过程II :自由膨胀到0.10 MPa ;过程III :定温下对抗恒外压0.10 MPa 膨胀到0.10 MPa 。

解:过程I :∵0dT = ∴0U H ∆=∆=221111lnln 0.188.314400ln18.4410.2V V p W nRT nRT V p mol J mol K K kJ --=-==⨯⋅⨯⨯=-18.441Q W kJ =-=11844146.10400Q S J K T -∆===⋅ 21ln18.441p A G nRT kJ p ∆=∆==- 过程II :∵0dT = ∴ 0U H ∆=∆=又∵0su p = ∴ 0V W = ∴Q=0 118.441S J K -∆=⋅ 18.441A G kJ ∆=∆=- 过程III :∵0dT = ∴0U H ∆=∆=2212211()()(1)0.188.314400(1=13.300.2V su nRT nRT pW p V V p nRT p p p kJ =--=--=--=-⨯⨯⨯--)13.30Q W kJ =-= 11844146.10400Q S J K T -∆===⋅ 18.441A G kJ ∆=∆=-10. 1mol 水蒸气在100℃及101.325kPa 下可逆地凝结为液体水,水的汽化热为22581J g -⋅,假定水蒸气是理想气体,试计算此凝结过程的W V 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 和ΔG 。

解:22373()(p KH O g H O l θ)11122581840.64m V a p m H H J g g m o l k J mo l θθ---∆=∆=-⋅⨯⋅=-⋅ 由于是可逆相变,所以0G ∆=40.64p V a p m Q H n H k J θ=∆=∆=- 18.314373.153102 3.012V W nRT J kJ ==⨯⨯== 37.53p V U Q W kJ ∆=+=3140.6410108.9373.15pQ S J K T --⨯∆===-⋅ 3.012V A W kJ ∆==11. 由(,)V f T p =出发,证明()()()1p T V T V pV p T∂∂∂=-∂∂∂ 证明:由(,)V f T p =,有 p TV V dV dT dp T P ∂∂⎛⎫⎛⎫=+⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭令0dV = 则0p TV V dT dp T P ∂∂⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ T pV V dp dT P T ∂∂⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭给两边同乘以1pT T V ∂⎛⎫⎪∂∂⎝⎭得 ()()()1p T V T V pV p T∂∂∂=-∂∂∂证毕12. 试推导下式:()()T p H VV T p T∂∂=-∂∂ 证明:由,dH TdS VdP =+在定T 下两边同除以dp得 ()T THS T V p p ⎛⎫∂∂=+ ⎪∂∂⎝⎭ 将麦氏关系式p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭代入得()() T p H VV T p T∂∂=-∂∂证毕13. 试从热力学基本方程出发,证明理想气体()0T Hp∂=∂。

证明:由,dH TdS VdP =+在定T 下两边同除以dp得 ()T THS T V p p ⎛⎫∂∂=+ ⎪∂∂⎝⎭ 将麦氏关系式p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭代入得 ()() T p H VV T p T∂∂=-∂∂ 在恒压下,对nRTV p=两边求T 的偏导得 pV nR T p ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭,将此式代入上式得 () ==0T H n R V T V V p p ∂=--∂ 即()0T Hp∂=∂ ,证毕。

14. 证明:()()()T p T U V V T p p T p∂∂∂=--∂∂∂ 证明:由dU TdS pdV =-在定T 下两边同除以dp得 ()T T TUS V T p p p p ⎛⎫⎛⎫∂∂∂=- ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭ 将麦氏关系式p TS V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭代入得()T p TU V V T p p T p ⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-- ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭ ,证毕。

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