物理化学复习题答案part
《物理化学》课程综合复习资料及参考答案
《物理化学》课程综合复习资料及参考答案一、填空题1. 理想气体的两个微观特征是 分子间无作用力 ; 分子本身无体积 。
2. 理想液态混合物的定义是在任意浓度范围内溶剂和质都服从拉乌尔定律的液态混合物。
A 与B 形成理想液态混合物的过程中Δmix V =0 ;Δmix H = 0 。
3. 稀溶液依数性有4个,给出其中两个的名称:沸点升高 和 冰点降低 。
稀溶液中溶质B 服从亨利定律,该定律可用式Bx B x k p =表达。
4. 用ΔS ≥0做为过程方向性判据的条件是 隔离物系 或物系熵变和环境熵变的和 。
5. 碳酸钙分解: CaCO 3(S) = CaO(S) + CO 2(g) 构成的平衡体系相数是 3 ;组分数是 2 ;自由度数是 1 。
6. 极化产生的两个主要原因是:浓差极化 和 电化学极化 。
7. 相律的数学表达式是 F = C – P + 2 。
8. 兰缪尔( Langmuir)单分子层吸附理论是在以下几点基本假设下建立起来的:吸附是单层的 ; 被吸附分子间无作用力 ; 吸附和解吸动平衡。
9. 弯曲液面上附加压力可用式=∆p r σ2 计算。
10. 电导率κ,摩尔电导率m Λ和电解质溶液浓度c 间的关系是:m Λ=c κ。
11. 焓H 的定义式是H = U + PV 。
12. CO 在苯中溶解形成稀溶液,溶质CO 符合亨利定律,定律表达为=CO p COx x k 。
温度升高的亨利系数怎样改变? 增大 。
13. 理想气体绝热可逆过程方程式之一是 γγ2211V p V p = 。
14.理想气体状态方程式是 n R T p V = 15. 实际气体可以液化的条件是CT T ≤, *p p ≥。
16. 吉布斯自由能的定义式是G = H - TS 。
热力学基本关系式之一是d G = - SdT + Vdp 。
17. 理想气体的=-m V m p C C ,, R 。
18. 纯理想气体的化学势表达式为μ=θθμp pRT ln+ 。
《物理化学》全册复习题(答案)
A. 150 min; B. 15 min; C. 30 min; D. 不能求算
二、填空题
1. ΔrUm°(T) 等于化学反应的恒温、恒容、其它功等于零 反应热;ΔrHm° (T) 等于化学反应的 恒温、恒压、其它功等于零 反应热;
2.热力学第二定律数学表达式是 ,在恒温恒压,其它功为零的化学反应
12.已知反应 C(s)+O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为 K1;
CO(g)+
O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为 K2;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) 的平衡常数为 K3; 则K3与K1,,K2的关系为 _ K3 =(K1/K2)2 _。
13. 25℃时,电池反应Ag++1/2Hg2Cl2==AgCl+ Hg 的电池电动势为
5.给出下列公式的适用条件:△H = Qp 封闭系统、恒压、非体积功为
零;
△G<0判断过程是否可逆 封闭系统、恒温、恒压、非体积功为零 。
6.当纯组分气-液两相达平衡时,两相的化学势 相等 。
7.石墨和金刚石(C)在25℃下的标准摩尔燃烧热分别为-393.4kJ/mol
和-395.3kJ/mol,则金刚石的标准摩尔生成热
( )
A.与浓度成反比关系,随浓度增大而变小;B.与浓度无关,不受浓
度的影响;
C.与浓度的成线性关系,随浓度增大而减小; D.与浓度的成线性
关系,随浓度增大而增大。
17.纯物质在其三相点的自由度是( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
18.若某液体在毛细管内呈凸液面,则该液体在毛细管中将沿毛细管(
40. 有关活化能的下列说法正确的是:( )A、活化能与反应本性有
物理化学各章复习题 附答案
第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1.可逆的化学反应就是可逆过程。
2.Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
3.焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
4.焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。
5.一个绝热过程Q = 0,但体系的DT不一定为零。
6.对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
7.某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、DU与DH是相等的。
8.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
9.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
10.不可逆过程的熵变是不可求的。
11.某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。
12.在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。
13.绝热过程Q = 0,即,所以d S = 0。
14.可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15.绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH等于零。
16.按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。
17.在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 <以水和水蒸气为体系>,该过程W>0,DU>0。
18.体系经过一不可逆循环过程,其DS体>0。
19.对于气态物质,C p-C V = n R。
20.在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q = 0,所以DS=0。
1.4.2 选择题1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有.A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<02.体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系.A.吸收热量40J B.吸收热量360JC.放出热量40J D.放出热量360J3.在一绝热箱,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则.A.Q> 0,W = 0,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 04.任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是.A.DG B.DS C.DU D.Q5.对一理想气体,下列哪个关系式不正确.A. B.C. D.6.当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V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,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则.A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 08.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是.A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 09.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 .Q R = Q IRB .C .W R = W IRD . 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 >0C .W <0,Q >0,DU =0,DH =0D .W = 0,Q =0,DU =0,DH =012.H 2和O 2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 >0C .Q >0,DU >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。
(完整版)物理化学习题库(含答案)
(完整版)物理化学习题库(含答案)《物理化学》复习思考题热⼒学⼀、判断题: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。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔⽣成焓。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )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。
( )5、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。
()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。
()7、隔离系统的热⼒学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、⼀定量理想⽓体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、⼀个系统从始态到终态,只有进⾏可逆过程才有熵变。
()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。
()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。
()14、系统经历⼀个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、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。
()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。
()17、临界温度是⽓体加压液化所允许的最⾼温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
( )21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、⼀个绝热过程Q = 0,但体系的?T不⼀定为零。
( )23、对于⼀定量的理想⽓体,温度⼀定,热⼒学能和焓也随之确定。
物理化学考试复习题目及答案
物理化学考试复习题目及答案第二章热力学第一定律一判断题1. 理想气体经历绝热自由膨胀后,其内能变化为零。
2. 当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生改变时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
3. 一定量的理想气体,当热力学能U 与温度确定后,则所有的状态函数也完全确定了。
4. 卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,而且环境也复原了。
5. 理想气体非等压过程温度从T 1升至T 2,其焓变为ΔH =∫T1T2 C p dT6. 节流膨胀过程,不论是理想气体还是实际气体,也不论结果温度下降还是上升,都是等焓过程。
7. 稳定态单质的Δf H m O (500K) = 0 。
8. 热化学方程式 N 2(g )+3H 2(g)=2NH 3(g) Δr H m =其中的mol -1 意指每生成1mol NH 3(g)的热效应。
9. 因理想气体的热力学能与体积,压力无关,所以(eU /eV )P =0,(eU /eP )V =010. 1mol 水在下由25oC 升温至120oC ,其ΔH =∫T1T2 C p,m dT 。
11. 因为内能和焓都是状态函数, 而恒容过程V U Q ?=, 恒压过程p H Q ?=, 所以Q p 何Q v是状态函数12. 恒温过程表示系统既不放热, 也不吸热13. 由于绝热过程Q=0, W=ΔU, 所以W 也是状态函数14. 当理想气体反抗一定的压力做绝热膨胀时, 其内能总是减小的.15. 理想气体的内能只是温度的函数, 当其做自由膨胀时, 温度何内能不变, 则其状态函数也不发生变化16. H 2O(1)的标准摩尔生成焓也是同温度下H 2(g)的标准摩尔燃烧焓17. CO 的标准摩尔生成焓也就是同温度下石墨的标准摩尔燃烧焓18. 1mol 乙醇在等温变为蒸汽, 假设为理想气体, 因该过程温度不变, 故ΔU=ΔH=019. 系统的温度愈高, 热量就愈高, 内能就愈大20. 不可逆过程的特征是系统不能恢复到原态二选择题1. 在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q ,W 和体系的△U 值的符号为( )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. 隔离系统内 ( )A 热力学能守恒,焓守恒B 热力学能不一定守恒,焓守恒C 热力学能守恒,焓不一定守恒D 热力学能. 焓均不一定守恒3. 非理想气体在绝热条件下向真空膨胀后,下述答案中不正确的是( )A Q =0B W =0C ΔU =0D ΔH =04. 1mol 水银蒸气在正常沸点630K 时压缩成液体。
《物理化学》题库整理(含答案)
判断38、孤立体系的热力学能是守恒的。
()正确答案:正确39、在绝热体系中发生一个不可逆过程,从状态I到I,则不论用什么方法,体系再也回不到原来状态了。
()正确答案:正确42、反应级数不一定是简单的正整数。
()正确答案:正确43、只有广度性质才有偏摩尔量。
()正确答案:正确44、任何一个偏摩尔呈均是温度压力和组成的函数。
()正确答案:正确45、含不挥发性溶质的理想稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
()正确答案:正确46、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。
()正确答案:正确47、恒温恒压且非体积功为零的条件下,一切放热且熵增大的反应均可自动发生。
()正确答案:正确48、热力学过程中W的值应由具体过程决定()正确答案:正确49、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热力学能不变。
()正确答案:正确50、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。
()正确答案:正确51、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。
()正确答案:正确学生答案:×52、25℃时H2(g))的标准摩尔燃烧焙等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焙。
()正确答案:错误学生答案:×53、依据相律,恒沸混合物的沸点不随外压的改变而改变。
()正确答案:错误学生答案:×54、离子独立运动定律只适用于无限稀释的强电解质溶液。
()正确答案:错误学生答案:×55、原电池的正极即为阳极,负极即为阴极。
()正确答案:错误学生答案:×56、如同理想气体一样,理想溶液中分子间没有相互作用力。
()正确答案:错误学生答案:X57、隔离体系的嫡是守恒的。
()正确答案:错误学生答案:×58、化学势是广度性质的量。
()正确答案:错误59、理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律,溶质遵从拉乌尔定律。
()正确答案:错误学生答案:×60、绝热过程都是定烯过程。
物理化学复习题答案上册
物理化学复习题答案上册一、选择题1. 在物理化学中,以下哪个概念与能量变化有关?A. 熵B. 焓C. 吉布斯自由能D. 熵变答案:B2. 根据热力学第一定律,下列哪个表达式是正确的?A. ΔU = q + wB. ΔH = q - wC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔA = ΔU + pΔV答案:A3. 化学平衡常数Kc与温度T的关系可以通过哪个方程式描述?A. Van't Hoff方程B. Arrhenius方程C. Nernst方程D. Le Chatelier原理答案:B二、填空题4. 根据热力学第二定律,自发过程的______总是增加的。
答案:熵5. 电化学中的法拉第定律表明,电化学反应中电子转移的量与产生的电荷量成正比,比例系数是______。
答案:法拉第常数6. 理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表压强,V代表体积,n代表摩尔数,R是______,T是温度。
答案:气体常数三、简答题7. 简述热力学第二定律的两种表述方式。
答案:热力学第二定律的两种表述方式是开尔文-普朗克表述和克劳修斯表述。
开尔文-普朗克表述指出,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
克劳修斯表述指出,不可能实现一个循环过程,其唯一结果就是将热量从冷处传到热处。
8. 解释什么是化学动力学中的活化能,并说明它对反应速率的影响。
答案:活化能是化学反应中反应物分子达到活化状态所需的最小能量。
活化能越高,反应物分子达到活化状态的难度越大,反应速率越慢;反之,活化能较低,反应速率较快。
四、计算题9. 已知某理想气体在298K时的摩尔体积为22.4L/mol,求该气体在1atm和273K时的摩尔体积。
答案:首先,利用理想气体状态方程PV=nRT,将已知条件代入,得到V=nRT/P。
由于气体为理想气体,所以P1=1atm,T1=298K,V1=22.4L/mol。
将这些值代入,得到V1=nR*298/1。
物理化学复习题目(含答案)
物理化学总复习第一章热力学第一定律1.热力学第一定律U Q W∆=+只适用于:(A)单纯状态变化(B)相变化(C)化学变化(D)封闭体系的任何变化2.1mol单原子理想气体,在300K时绝热压缩到500K,则其焓变∆约为:4157JH3.关于热和功,下面说法中,不正确的是:(A)功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上(B)只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义(C)功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量(D)在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必互相抵消4.涉及焓的下列说法中正确的是:答案:D(A)单质的焓值均为零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5.下列过程中,体系内能变化不为零的是:(A)不可逆循环过程(B)可逆循环过程(C )两种理想气体的混合过程 (D )纯液体的真空蒸发过程6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的?答案:A(A )0)TU(V =∂∂ (B ) 0)V U (T =∂∂ (C ) 0)P U (T =∂∂ (D )0)PH(T =∂∂ 7. 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的?(A ) Q = 0 ;H ∆ =0;P ∆< 0 (B ) Q = 0 ;H ∆ = 0;P ∆> 0 (C ) Q > 0 ;H ∆ =0;P ∆< 0 (D ) Q < 0 ;H ∆ = 0;P ∆< 0 8. 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1=300 K 、p 1=100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2=300 K 、p 2=50kPa ,对于这一过程的Q= 3741J 、W= -3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
9. 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T 1升高到T 2,压力从p 1升高到p 2,则:Q = 0 ;W = 0 :U ∆ = 0。
《物理化学》学习辅导习题及答案要点
期末复习《物理化学》学习辅导材料之一热力学一、判断题: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。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )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。
( )5、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。
()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。
()7、隔离系统的热力学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()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。
()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。
()14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、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。
()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。
()17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
( )21、焓的增加量∆H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、一个绝热过程Q = 0,但体系的∆T不一定为零。
( )23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
( )24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、∆U及∆H是相等的。
物理化学习题库(含答案)
《物理化学》复习思考题热力学一、判断题: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。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )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。
( )5、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。
()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。
()7、隔离系统的热力学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()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。
()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。
()14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、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。
()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。
()17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
( )21、焓的增加量∆H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、一个绝热过程Q = 0,但体系的∆T不一定为零。
( )23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
物理化学习题库及答案
物理化学习题库及答案第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于()(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案:B2.关于焓的性质, 下列说法中正确的是()(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D。
因焓是状态函数。
3.涉及焓的下列说法中正确的是()(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。
4.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数()(A) 理想溶液(B) 稀溶液(C) 所有气体(D) 理想气体答案:D5.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是()(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A。
按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。
6.dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是()(A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案:D7.下列过程中, 系统内能变化不为零的是()(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程答案:D。
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《物理化学》复习思考题热力学一、判断题: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。
( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )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。
( )5、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。
()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。
()7、隔离系统的热力学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()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。
()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。
()14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、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。
()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。
()17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
( )21、焓的增加量∆H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、一个绝热过程Q = 0,但体系的∆T不一定为零。
( )23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
( )24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、∆U及∆H是相等的。
物理化学 -带答案
《物理化学》课程综合复习资料一、填空题1. 理想气体的两个微观特征是 ; 。
2. 理想液态混合物的定义是 。
A 与B 形成理想液态混合物的过程中Δmix V = ;Δmix H = 。
3. 稀溶液依数性有4个,给出其中两个的名称: 和 。
稀溶液中溶质B 服从亨利定律,该定律可用式 表达。
4. 用ΔS ≥0做为过程方向性判据的条件是 。
5. 碳酸钙分解: CaCO 3(S) = CaO(S) + CO 2(g) 构成的平衡体系相数是 ;组分数是 ;自由度数是 。
6. 极化产生的两个主要原因是: 和 。
7. 相律的数学表达式是 。
8. 兰缪尔( Langmuir)单分子层吸附理论是在以下几点基本假设下建立起来的: ; ; 。
9. 弯曲液面上附加压力可用式=∆p 计算。
10. 电导率κ,摩尔电导率m Λ和电解质溶液浓度c 间的关系是:m Λ= 。
11. 焓H 的定义式是H = 。
12. CO 在苯中溶解形成稀溶液,溶质CO 符合亨利定律,定律表达为=CO p 。
温度升高的亨利系数怎样改变? 。
13. 理想气体绝热可逆过程方程式之一是 。
14. 理想气体状态方程式是15. 实际气体可以液化的条件是 , 。
16. 吉布斯自由能的定义式是G = 。
热力学基本关系式之一是d G = 。
17. 理想气体的 =-m V m p C C ,, 。
18. 纯理想气体的化学势表达式为μ= 。
19. 临界温度是实际气体可以被液化的 温度。
20. 隔离体系的热力学能(内能)变化△U 0(填>、< 或 = 号)。
21. 吉布斯函数的定义式G = 。
22. 原电池中,负极(也称为阳极)发生 反应;正极(也称为阴极)发生 反应。
23. 向AgNO 3溶液中滴加少量KI 稀溶液,生成带正电的AgI 溶胶,其胶团结构式为 。
二、选择题1. 半衰期与初始浓度无关的反应是 ( ) a.零级反应;b.一级反应;c.二级反应;d.三级反应2. 同温同浓度的HCl 溶液和NaOH 溶液的摩尔电导率相比 ( ) a.Λm,HCl 最大;b.Λm,NaOH 最大;c.Λm,HCl 和Λm,NaOH 同样大3. 由于电极的极化,随着电流密度的增大 ( ) a.阴极电势升高,阳极电势降低 b.电池的端电压增大 c.电解池耗电能降低d.以上说法都不对4. 有一小水滴,半径为r ,表面张力为σ , 滴内液体所受的附加压力为 ( )a.rp σ=∆b.r p σ2=∆c.r p σ3=∆d.r p σ4=∆5. 某物质加入水中后发生溶液表面正吸附,则溶液的表面张力与纯水的表面张力相比( ) a.变大b.变小c.无变化d.不确定6. 兰缪尔( Langmuir)吸附理论中重要的基本假设之一是 ( )a.气体处于低压下b.固体表面的不均匀性 c 吸附是单分子层的 d.吸附是放热的 7. 对理想气体,以下那种说法不正确 ( )a.分子间无作用力;b.恒温时内能为零; c .恒温时焓值不变; d.向真空膨胀时温度不变。
《物理化学》复习题及答案
《物理化学》复习题及答案《物理化学》复习题⼀.填空和选择题:1、内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(Q+W)的变化是:2)(Q+W)>0;(3)(Q+W)<0;(4)不能确定2、焓是系统的状态函数,H=U+PV,若系统发⽣状态变化时,ΔH=ΔU+Δ(PV),式中Δ(PV)的意思是:(1)P ΔV(3)PΔV- VΔP;4、100℃,101 325 Pa的液态H2O的化学势为µl,100℃,101 325 Pa的⽓态H2O的化学势为µg ,⼆者的关系是:: (1)µl>µg;(2)µl<µg5、系统经历⼀个绝热可逆过程,其熵变ΔS:(1)>0;(2)<0 ;(4)不能确定6、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是:(1)理想⽓体任意过程;(3)理想⽓体等压过程;(4)真实⽓体等压过程。
7、下列说法正确的是:(1)放热反应均是⾃发反应;(2)ΔS为正值的反应均是⾃发反应;(3)摩尔数增加的反应,ΔS8、下述表达不正确的是:(1)能斯特⽅程适⽤于可逆电池;(2)能斯特⽅程不适⽤于同样计划存在的电池;(3)9、Qv=ΔU,Qp=ΔH的的适⽤条件条件是封闭体系、⾮体积功为零、恒容(恒压)。
10、隔离系统中进⾏的可逆过程ΔS =0 ;进⾏不可逆过程的ΔS >0 。
11、化学反应是沿着化学势降低的⽅向进⾏。
10、在298K和100kPa下,反应3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等压热效应Q p与等容热效应Q v之差为(Q p=Q v + nRT )A、9911 J·mol-1B、-9911 J·mol-1 C、14866 J·mol-1D、7433 J·mol-112. 把玻璃⽑细管插⼊⽔中,凹⾯的液体所受的压⼒P与平⾯液体所受的压⼒P0相⽐:(1)P= P0)P> P0(4)不确定13、系统经过某过程后,其焓变ΔH=Qp,则该过程是:A、理想⽓体任意过程;C、理想⽓体等压过程;D、真实⽓体等压过程。
物理化学复习题答案(part 3)
[2]
s l dT T fusV T dp fus H fus H l s
(1)绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图; (2)若有 100 kg 含对二甲苯的摩尔分数为 0.70 的溶液由 10 ℃冷至-15 ℃时, 能析出对 二甲苯多少? (3)当继续降温时,可析出纯对二甲苯最多能有多少千克?此时液相的质量为若干? 解 30:(1)绘制相图如下:
间二甲苯
x(对二甲苯)
对二甲苯
为 D) + 固相 B → 固体 AB2 (不稳定化合物)。此时,体系三相平衡,F*= 0,温度不能 改变,随温度不断冷却,固体 AB2 不断增加,液相量不断减少,直到溶液全部消失,剩下 固体 B 和 AB2,温度又不断下降。 [3 分]
30.
用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示:
答案(part 3)
相平衡部分 21. 指出下列各体系的独立组分数、相数和自由度数各为若干? (1)NH4Cl(s)部分分解为 NH3(g)和 HCl(g); (2)若在上述体系中再加入少量的 NH3(g); (3)NH4HS(s)和任意量的 H2S(g)和 NH3(g)混合达平衡; (4)C(s)与 CO(g),CO2(g),O2(g) 在 973 K 时达平衡。 解 21:(1) C S R R' 1=, P 2 F=C-P+2=1-2+2=1 (2) C S R R' 3 1 0 2 , P 2
[5 分]
(2)当温度从 P 点降到 O 点 (物系点) 时, 由图可看出, 液相组成为 x (对二甲苯) 056 . ,
设此时析出的对二甲苯的质量为 m ,则液相的质量应为(100 kg-m),根据杠杆规则: m(1.00-0.70)=(100 kg-m)(0.70-0.56) 解得: m=31.8 kg (3)设析出纯对二甲苯的质量为 m(s),则液相的质量 m(l)=100 kg-m(s), 则 m(s) (1.00-0.70)=[100 kg-m(s)] (0.70-0.133) 解得: m(s)=65.4 kg 故 m(l)=100 kg-65.4 kg=34.6 kg 31. 根据相图回答: [2 分]
物理化学复习题(带答案)
物理化学复习题(带答案)第一章热力学第一定律(概念辨析)4.热力学第一定律的数学表达式△u=q+w适用于(b)(a)开放系统(b)封闭系统(c)边缘化系统(d)上述三种5.热力学第一定律的数学表达式△u=q+w中w代表(c)(a)收缩功(b)有用功(c)各种形式功之和(d)机械功6.热力学第一定律的数学表达式△u=q+w适用于什么途径(c)(a)同一过程的任何途径(b)同一过程的可逆途径(c)不同过程的任何途径(d)同一过程的不可逆途径10.公式h=u+pv中,p则表示什么含义(a)(a)系统总压(b)系统中各组分分压(c)1.01×102kpa(d)外压11.对于半封闭的热力学系统,下列答案中哪一个恰当(a)(a)h>u(b)h=u(c)h<u(d)h和u之间的大小无法确定12.下列答案中,哪一个就是公式h=u+pv的采用条件(b)(a)气体系统(b)封闭系统(c)开放系统(d)只做膨胀功的系统13.理想气体展开边界层民主自由收缩后,下列哪一个不恰当(都恰当)(a)q=0(b)w=0(c)△u=0(d)△h=0(备注:△s≠0)14.非理想气体进行绝热自由膨胀后,下述哪一个不正确(d)(a)q=0(b)w=0(c)△u=0(d)△h=015.下列观点中,那一种恰当?(d)(a)理想气体的焦耳-汤姆森系数不一定为零(b)非理想气体的焦耳-汤姆森系数一定不为零(c)SbCl理想气体的焦耳-汤姆森系数为零的p-t值只有一组(d)理想气体无法用做电冰箱的工作介质16.某理想气体进行等温自由膨胀,其热力学能的变化△u应(c)(a)△u>0(b)△u<0(c)△u=0(d)不一定17.某理想气体展开等温民主自由收缩,其焓变小△h应当(c)(a)△h>0(b)△h <0(c)△h=0(d)不一定18.某理想气体进行绝热自由膨胀,其热力学能的变化△u应(c)(a)△u>0(b)△u<0(c)△u=0(d)不一定19.某理想气体展开边界层民主自由收缩,其焓变小△h应当(c)(a)△h>0(b)△h<0(c)△h=0(d)不一定120.某理想气体展开边界层恒外压收缩,其热力学能够的变化△u应当(b)(a)△u>0(b)△u<0(c)△u=0(d)不一定21.某理想气体进行绝热恒外压膨胀,其焓变△h应(b)(a)△h>0(b)△h<0(c)△h=0(d)不一定22.某理想气体的??cp,mcv,m?1.40,则该气体为何种气体(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24.下面的说法中,不符合热力学第一定律的是(b)(a)在孤立体系中发生的任何过程中体系的内能不变(b)在任何等温过程中体系的内能不变(c)在任一循环过程中,w=-q(d)在理想气体民主自由收缩过程中,q=δu=025.关于热力学可逆过程,下列表述正确的是(a)a可逆过程中体系做最大功b可逆过程出现后,体系和环境不一定同时复原c可逆过程中不一定并无其他功d一般化学反应都是热力学可逆过程推论正误28.不可逆变化是指经过此变化后,体系不能复原的变化。
物理化学考试题及答案
物理化学考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个选项是热力学第一定律的数学表达式?A. ΔU = Q + WB. ΔH = Qp - WC. ΔG = ΔH - TΔSD. ΔS = Q/T答案:A2. 理想气体状态方程为:A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nRT^2答案:A3. 以下哪个选项是熵变的计算公式?A. ΔS = Q/TB. ΔS = Cp/TC. ΔS = ΔH/TD. ΔS = ΔU/T答案:A4. 以下哪个选项是吉布斯自由能的数学表达式?A. ΔG = ΔH - TΔSB. ΔG = ΔU - TΔSC. ΔG = ΔH - PΔVD. ΔG = ΔU - PΔV答案:A5. 以下哪个选项是阿伦尼乌斯方程?A. ln(k) = ln(A) - Ea/RTB. ln(k) = ln(A) + Ea/RTC. ln(k) = ln(A) - Ea/TD. ln(k) = ln(A) + Ea/T答案:A6. 以下哪个选项是范特霍夫方程?A. ln(K) = -ΔH/RT + ΔS/RB. ln(K) = -ΔH/RT - ΔS/RC. ln(K) = ΔH/RT - ΔS/RD. ln(K) = ΔH/RT + ΔS/R答案:D7. 以下哪个选项是理想溶液的蒸气压方程?A. P1 = X1P°1B. P2 = X2P°2C. P1 + P2 = X1P°1 + X2P°2D. P1 = X1P°2答案:A8. 以下哪个选项是理想溶液的沸点升高公式?A. ΔTb = Kbm2B. ΔTb = Kbm1C. ΔTb = Kb(m1 + m2)D. ΔTb = Kb(m1 - m2)答案:B9. 以下哪个选项是理想溶液的凝固点降低公式?A. ΔTf = Kfm2B. ΔTf = Kfm1C. ΔTf = Kf(m1 + m2)D. ΔTf = Kf(m1 - m2)答案:A10. 以下哪个选项是理想气体的摩尔体积?A. Vm = RT/PB. Vm = P/RTC. Vm = RT/P°D. Vm = P°/RT答案:A二、填空题(每题4分,共40分)11. 热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为功而不引起其他变化。
物理化学复习题及参考答案
物理化学复习题及参考答案《物理化学》课程复习资料一、单项选择题:1.对隔离体系而言,以下说法正确的是 [ ]A.体系的热力学能守恒,焓不一定守恒B.体系的热力学能和焓都不一定守恒C.体系的热力学能不一定守恒,焓守恒D.体系的热力学能和焓都守恒2.经下列过程后,体系热力学能变化不为零(ΔU ≠0)的是 [ ]A.不可逆循环过程B.可逆循环过程C.两种理想气体的混合D.纯液体的真空蒸发过程3.下列关于理想溶液的混合热力学性质正确的是 [ ]A.Δmix S = 0,Δmix G = 0B.Δmix S < 0,Δmix G < 0C.Δmix S > 0,Δmix G < 0D.Δmix S >0,Δmix G > 04.理想气体恒压膨胀,其熵值如何变化? [ ]A.不变B.增加C.减小D.不能确定5.在下列热力学函数中,可以用于判断过程自动与否的是 [ ]A.ΔUB.ΔHC.ΔG T,pD.ΔA6.若反应2H 2(g) + O 2(g) ==== 2H 2O(g) 的热效应为△r H m ,则 [ ]A.Δc H m [H 2(g)] = △r H mB.Δf H m [H 2O(g)] = 0.5Δr H mC.Δc H m [H 2(g)] = 2Δr H mD.Δf H m [H 2O(g)] = Δr H m7.已知反应H 2(g) + 0.5O 2(g) == H 2O (g)在298K 、p Θ下的反应焓变为)K 298(m r Θ?H ,下列说法中不正确的是 [ ]A.)K 298(m r Θ?H 是H 2O(g)的标准摩尔生成焓B.)K 298(m r Θ?H H 2(g) 的标准摩尔燃烧焓C.)K 298(m r Θ?H 为负值D.)K 298(m r Θ?H 与反应的)K 298(m r Θ?U 值不相等8.某化学反应在298K 时的标准Gibbs 自由能变化为负值,则该温度时反应的标准平衡常数K Θ值将[ ]A.K Θ= 0B.K Θ>1C.K Θ< 0D.0 < K Θ< 19.合成氨反应 N 2(g )+ 3H 2(g )== 2NH 3(g )达平衡后加入惰性气体,保持体系温度和总压不变(气体为理想气体),则有[ ]A.平衡右移,K p Θ 不变B.平衡右移,K p Θ增加C.平衡左移,K p Θ 不变D.平衡不移动,K p Θ不变10.在一定的温度T 和压力p 下,反应3O 2(g) ? 2O 3(g)的以组元分压表示的平衡常数K p 与以组元物质的量分数表示的平衡常数K y 之比为 [ ]A.RTB.pC.(RT )-1D.p-1 11.在373K 、p Θ下,水的化学势为μl ,水蒸气的化学势为μg ,则 [ ]A.μl = μgB.μl < μgC.μl >μgD.μl 与μg 的相对大小无法确定12.在α、β两相中均含有物质A 和B ,A 和B 在α相中的化学势分别为μA(α)和μB(α),A 和B 在β相中的化学势分别为μA(β)和μB(β),当两相达到平衡时应有 [ ]A.μA(α) = μB(β)B.μB(α) = μB(β)C.μA(α) = μB(α)D.μB(α) = μA(β)13.FeCl 3和H 2O 能形成FeCl 3·2H 2O 、FeCl 3·6H 2O 、2FeCl 3·5H 2O 和2FeCl 3·7H 2O 四种水合物,该体系的组元数和在恒压下最多可能平衡共存的相数为 [ ]A.C = 2,Φ= 3B.C = 2,Φ= 4C.C = 3,Φ= 4D.C = 3,Φ= 514.下列关于杠杆规则适用对象的说法中,不正确的是 [ ]A.不适用于单组元体系B.适用于二组元体系的任何相区C.适用于二组元体系的两相平衡区D.适用于三组元体系的两相平衡区15.对(基)元反应A +2B → P 而言,其反应速率方程可以用不同反应物浓度对时间的变化率来表示,即有2B A A A d d c c k t c =-,2B A B B d d c c k t c =-和2B A P P d d c c k tc =三种形式,则k A ,k B 和k P 三者之间的关系为[ ] A.k A =k B =k P B.k A =2k B =k P C.k A =0.5k B =k P D.k A =k B = -k P16.标准氢电极是指 [ ]A.Pt ,H 2(p H 2=p Θ)| OH -(a = 1)B.Pt ,H 2(p H 2=p Θ)| H +(a = 10- 7)C.Pt ,H 2(p H 2=p Θ)| H +(a = 1)D.Pt ,H 2(p H 2=p Θ)| OH -(a = 10- 7)17.在298K 时,测得浓度为0.1和0.01 mol·kg -1的HCl 溶液构成浓差电池的液接电势为E j(1);若溶液浓度相同,而换用KCl 溶液,则其液接电势为E j(2)。
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答案(part 3)相平衡部分21. 指出下列各体系的独立组分数、相数和自由度数各为若干?(1)NH 4Cl(s)部分分解为NH 3(g)和HCl(g);(2)若在上述体系中再加入少量的NH 3(g);(3)NH 4HS(s)和任意量的H 2S(g)和NH 3(g)混合达平衡;(4)C(s)与CO(g),CO 2(g),O 2(g) 在973 K 时达平衡。
解21:(1) C S R R =−−='1=,2P =[1分]21221F C P =−+=−+= (2) C S R R =−−=−−='3102,2P =[1分]22222F C P =−+=−+= (3) C S R R =−−=−−='3102,2P =[1分]22222F C P =−+=−+= (4)存在三个反应:C s O g CO g ()()()+=22,CO g O g CO g ()()()+=1222 C s O g CO g ()()()+=122,三个中只有两个是独立的。
C S R R =−−=−−='4202,2P =[2分]12211F C P =−+=−+=22. 将(NH 4)2CO 3(s)放入真空容器中,(NH 4)2CO 3(s)按下式分解并达平衡:(NH 4)2CO 3(s)=2NH 3(g)+H 2O(g)+CO 2(g)试计算下面两种情况下体系的自由度:(1)开始时只有(NH 4)2CO 3(s);(2)开始时除了(NH 4)2CO 3(s)之外,还有任意量的NH 3(g),CO 2(g)和H 2O(g)。
解22:(1)只有()存在,指的是NH 均由分解出来的,所以有两个浓度限制条件。
则(NH CO s 423))3)g H O g CO g 322(),(),()()(NH CO s 423 [3分]2(n)2(412)221F C p S R R P =−+=−−−+=−−−+=(2)反应前四种物质都有时:[2分](n)2(410)22F S R R P =−−−+=−−−+=23. 求下列情况下的组分数和自由度数:(1) NaCl(s),KCl(s),NaNO 3(s),KNO 3(s)的混合物与水振荡达平衡;(2) NaCl(s),KNO 3(s)与水振荡达平衡。
以上体系达平衡时,固相均消失。
解23:(1) S =5332(,,,,NaCl KCl NaNO KNO H O R =+=+133()NaCl KNO NaNO KClR '=0故 C S R R =−−='4[3分]4125F =−+= (2) S =3,R R ==00,'故 C S ==3[2分]3124F =−+=24. 对于下列各体系,求其组分数和自由度:(1)等温等压下,将固态碘溶解于CCl 4以后,再加适量水摇振后,静置分成二液层;(2)在等压下将NaCl 加入水中形成饱和溶液,并且有过量的NaCl 与冰, 然后,再加过量的KCl ;(3) 等温等压下,NaOH 与CO 2的水溶液,包括溶液上方的气相;(4)气态H 2S 放入真空容器中,部分离解成H 2与固态S 。
解24:(1) C =3 (I 2 CCl 4水); P=2 ; F ∗∗= 3 -2 = 1 [2分](2) C =3(NaCl 、水、KCl) ; P=4 (冰、NaCl 、KCl 、溶液) ;=3-4+1=0[3分]F ∗(3) C =3 (NaOH 、CO 2、H 2O) ; P =2 ;F ∗∗= 3 - 2 = 1 [2分]若 S =4(Na 2CO 3、NaOH 、H 2O 、CO 2);R =1 ; C=S-R =3 ; P =2 ; =1F ∗∗ (4) S =3 ; R =1 ;C =2 ;P =2 ; F = 2 - 3 + 2 = 1 [3分]25. 已知 Zn~Mg 凝聚体系相图如下, 指出 A 、B 、C 、D 、E 各点处的平衡相和自由度。
解25: 区 域 相 F *A 熔化液 2 [1分]B 熔化液+Mg 1 [1分]C 熔化液+Mg +MgZn 2 0 [1分]D 熔化液+MgZn 1 [1分]E Zn +MgZn 1 [1分]26. HNO 3与H 2O 能形成HNO 3⋅3H 2O 和HNO 3⋅H 2O 两种水化物,其熔点分别为-17℃和-39℃,HNO 3的熔点为-42℃,低共熔点为: t 1= -43℃,含HNO 3 32%(质量分数) t 2= -42℃,含HNO 3 70.5%(质量分数) t 3= -66℃,含HNO 3 89.9%(质量分数) 请绘出H 2O~HNO 3相图解26:水化物中HNO 3的含量为: : w (HNO HNO H O 323⋅3)/%=[63/(63+18×3)]×100=53.85 :w (HNO HNO H O 32⋅3)/%=[63/(63+18)]×100=77.78 此二化合物均有固定熔点,为稳定化合物, [2分] 依题意可作出相图如下: [3分]27. 电解LiCl 制备金属锂时,由于LiCl 熔点高(878 K),通常选用比LiCl 难电解的KCl (熔点1048 K )与其混合。
利用低共熔点现象来降低LiCl 熔点,节省能源。
已知LiCl(A)-KCl(B)物系的低共熔点组成为w B =050.,温度为629 K 。
而在723 K 时,KCl 含量w B 时的熔化物冷却析出LiCl (s )。
而w B =043.=063.时析出KCl(s)。
(1)绘出LiCl-KCl 的熔点-组成相图。
(2)指出图中各相区的相态(3)电解槽操作温度为何不能低于629 K 。
解27:w MnO [8分](正确画出相图6分,正确标出相态2分)(1)根据题意,LiCl和KCl混合物在629 K、质量分数w KCl为0.50时有一低共熔物。
通过该点c应有一根三相平衡共存线ab。
当w KCl为0.43时,熔化物从高温冷却到723 K析出LiCl(s),说明该点d一定落在LiCl的凝固点下降曲线上。
同理e点(723K,w KCl为0.63)一定落在KCl的凝固点下降曲线上。
LiCl(A)和KCl(B)的凝固点分别为878 K(f点)和1048 K(g点),连结fdc和gec曲线即得到完整相图。
(2)电解槽操作温度如果低于629 K,电解液全部凝固,Li+无法向阴极移动而析出金属锂。
[2分]28. 氯化钾和氟钽酸钾形成化合物KCl·K2TaF7,其熔点为758℃,并且在KCl的摩尔分数为0.2和0.8时,分别与KCl、K2TaF7形成两个低共熔物,低共熔点均为700℃。
KCl的熔点770℃,K2TaF7的熔点726℃。
(1)绘出KCl和K2TaF7体系的相图;(2)标明相图各区的相态;(3)应用相律说明该体系在低共熔点的自由度。
解28:(1)稳定化合物的组成用摩尔分数表示应为x(KCl)=0.5,依题意可绘相图如下。
[5分](2)各相区的相态如图所示。
[2分](3)在两低共熔点,分别是三相平衡共存,即P=3据相律F+P=C+2 ,在等压下F*=3-P, 则F*=0 [3分]29. 苯 (A) 和二苯基甲醇 (B) 的正常熔点分别为 6℃ 和 65℃,两种纯态物不互溶,低共熔点为1℃,低共熔液中含 B 为 0.2 (摩尔分数),A 和 B 可形成不稳定化合物AB2,它在 30℃ 时分解。
(1)根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的 T~x示意图;(2)标出各区域的相态;(3)说明含 B 的摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液在冷却过程中的变化情况。
解29:(1) 图如下。
[4分](2) 各区域的相态在下图中标出。
[3分](3) 含 B 为0.8 的不饱和溶液为 P (如图) 冷却到P1时有纯固相B析出,继续冷却固相不断析出,溶液组成沿P1D 曲线变化,当冷到 30℃时,发生下列反应:溶液(组成为D) + 固相 B →固体 AB2 (不稳定化合物)。
此时,体系三相平衡,F*= 0,温度不能改变,随温度不断冷却,固体 AB2不断增加,液相量不断减少,直到溶液全部消失,剩下固体 B 和AB2,温度又不断下降。
[3分]30. 用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示:(1)绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图;(2)若有100 kg 含对二甲苯的摩尔分数为0.70的溶液由10 ℃冷至-15 ℃时,能析出对二甲苯多少?(3)当继续降温时,可析出纯对二甲苯最多能有多少千克?此时液相的质量为若干?解30:(1)绘制相图如下:间二甲苯 x (对二甲苯) 对二甲苯 [5分](2)当温度从P 点降到O 点(物系点)时,由图可看出,液相组成为x(对二甲苯)=,设此时析出的对二甲苯的质量为,则液相的质量应为(100 kg-m ),根据杠杆规则: 056.m m ×(1.00-0.70)=(100 kg-m )×(0.70-0.56)解得: m =31.8 kg [2分](3)设析出纯对二甲苯的质量为m (s),则液相的质量m (l)=100 kg-m (s),则 m (s) ×(1.00-0.70)=[100 kg-m (s)] ×(0.70-0.133)解得: m (s)=65.4 kg故 m (l)=100 kg-65.4 kg=34.6 kg [3分]31. 根据相图回答:(1)分别绘出体系自a,b,c开始冷却的步冷曲线;(2)分别计算200克溶液自a,c冷却时最多能得到多少克固体,这种固体是什么?解31:(1)正确绘出三条步冷曲线[3分](2)由a冷却,先析出锆氟酸钾x克.所以 x.30=(200-x)(80-30)得 x=125克[4分]由c冷却,先析出氯化钾y克.所以 y.10=(200-y)(90-80) 得 y=100克[3分] 32. 单组分硫的相图如下图所示。
(1)图中实线和虚线各代表什么?(2)硫有几个三相点,各代表哪三相平衡共存?(3)D点代表什么?答32:(1)实线AB:正交硫与气态硫平衡曲线,即S(R) S(气)实线BC:单斜硫与气态硫平衡曲线,即S(M) S(气)实线CD:液态硫与气态硫平衡曲线,即S(液) S(气)实线EC:单斜硫与液态硫平衡曲线,即S(M) S(液)实线BE:正交硫与单斜硫平衡曲线,即S(R) S(M)虚线BG:是AB的延长线,S(R) S(气),介稳平衡,即过热正交硫的蒸气压曲线。
虚线CG:是DC的延长线,S(液) S(气),介稳平衡,即过冷液态硫的蒸气压曲线。