物化复习试题与部分答案

1、一、判断题(正确打“/ ，错误打“ X”)1、处于临界状态的物质气液不分，这时 Vm(g) =Vm(l )。对2、 在正常沸点时，液相苯和气相苯的化学势相等。对3、 绝热过程都是等熵过程。错4、 等温等压下的聚合反应若能自发进行，则一定是放热反应。对5、 气体的标准态是在标准压力下具有理想气体性质的纯气体。对6、 液体水在等温等压下可逆变为水蒸气，因温度不变，所以U也不变。错7、当厶H=Qp时，Qp就是状态函数。 错& PiVir =F2V2r只适用于理想气体可逆过程。错9、绝热恒容过程，系统的厶H=Q 错10、 拉乌尔定律对理想液态混合物中任一组分都适用。对11、 理想气体分子之间无

2、相互作用力，分子本身不占有体积。对12、 在正常沸点时，液相苯和气相苯的摩尔自由能相等。对13、 绝热过程是等温过程。错19、功可全部转化为热，但热不能全部转化功。错22、凡自发过程都要对外做功。错24、理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。对28、 体系温度越高，其热能越大。错29、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰，过程的厶 G为零。 对30、 绝热过程是等温过程。错35、体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。错37、恒温恒压下化学反应的熵变 S G。错T52、 纯组分的偏摩尔量等于其摩尔量。对53、 纯物质的化学势即为其摩尔吉布斯函数。对54、 物质总是从其化学势高的相

3、向化学势低的相迁移，这一过程将持续至 物质迁移达平衡时为止，此时系统中每个组分在其所处的相中的化学势相等。对55、在高、低温热源间工作的所有可逆热机，其热机效率必然相等，与工作 物质及其变化的类型无关。 对56、 任意可逆循环的热温商之和为零。对57、 同分异构体，对称性越高，熵值越小。对58、在恒温、恒容的条件下，增加反应物的量，无论是单独增加一种还是同时增加两种，都是会使平衡向右移动，对产物的生成有利。对59、在恒温、恒压条件下，加入反应物却不一定总使平衡向右移动，反应物A与B的起始摩尔配比会对平衡移动产生影响。对60、 系统在一可逆过程中熵值不变。错61、一定温度下，由正向或逆向反应的平

4、衡组成所测得的平衡常数应相等。 对62、 任何情况下，平衡产率均小于平衡转化率。错二、选择填空1、真实气体在（ D ）的条件下，其行为与理想气体相近。A高温高压；B低温低压；C低温高压；D高温低压；2、以下说法正确的是（ C ）A功、热、内能都是能量，它们都是体系的性质； B体系温度越高，其热 能越大；C绝热过程，环境对体系做功，体系内能增大； D体系对环境做功， 体系的功减少。3、 以下说法不正确的是（C ）A自发过程必然是不可逆过程；B不可逆过程不全都是自发过程；C凡自发过程都要对外做功；D凡反自发过程都要消耗外功。4、真实气体经节流膨胀过程后，其（ A ）A H=0 B G=0 C U=

5、0 D S=05、被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱，将电冰箱门打开的同时向冰箱供给电能而使其运行。室内的温度将（B ）A逐渐降低；B逐渐升高；C不变；D无法确定。6、有关状态函数的描述，不正确的是（ D ）A状态函数是单值函数；B状态函数改变值只由始态和终态决定而与具体 途径无关；C状态函数的微小变化是全微分；D体系某状态函数变化决不会影 响其它状态函数。7、下列全是状态函数的是（BD ）A: H、U、Q S ; B : G A V、T;C: P、A、H、QV D : U、H、T、Cpm&有关理想液态混合物的正确描述是（CD ）A理想液态混合物分子间无相互作用；B理想液态混合物中各组

6、分的化学势都相等；C组分形成理想液态混合物时，体系某些热力学量改变是随组分浓度而 变，与本性无关；D理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。9、 当把少量的蔗糖放入适量的水中时，会出现（D ）A溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压高；B溶液的沸点比纯溶剂的沸点低；C溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点高；D溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低。10、和压强有关的平衡常数是（C ）A Kp ； B K0 ； C Kx ； D K0f11、注射器筒中有NO2和N204勺混合气体，2NO（棕色）一N2O4（无色）,当活塞快速推进时，观察到的现象是（C ）A棕色消失成无色；B棕色逐渐变浅；C棕色先加深后变浅；D棕

7、色越 来越深。20、对2 H2+O2=2 H2O反应，反应进度E =1mol是表示（ B ）A有1molH2O生成；B 完成了 1单位的化学反应；C完成了 2单位的化学反应D指单位时间内生成1mol的H2O22、定温定压的氧化塔中，进行 2SO2（g） +O2（g） =2SO3（g）反应，此 时若加入定量的氮气，则会改变的量是（C ）A Kp ； B K0 ； C Kx ； D rG0m。26、 判断过程自发与否的是（D ）A S体系；B H ;C U ; D S体系+ S环境27、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰，过程的厶 G（ B ）A小与零；B等与零；C大与零；D不能判断28、在一定

8、t、p下真实气体的vm大于理想气体的vm则该气体的压缩因子Z (A )A>1； B =1； C <1；D无法确定。29、下列全是状态函数的是(B )AH、U、Q S ； B G 、A、V、T；C P、A H QD U、H、T、W34、P1V1r =P2V2r只适用于(C )A理想气体可逆过程；B理想气体任何过程；C理想气体的绝热可逆过程；D 实际气体的绝热可逆过程41、在恒温、恒压下，理想液态混合物混合过程的(B )A mixVm> 0, B mixSm> 0 C mixGm> 0, D mixHm> 0。46、当纯物质由固相变为气相时，平衡压力随温度降低而

9、( C )A不变；B升高；C降低； D视不同物质升高或降低50、亨利定律适用于(C )A溶质分子在溶剂中发生缔合的体系；B稀溶液中的溶剂；C溶质在气相和液相中的分子状态相同的体系；D蔗糖和水形成的稀溶液。52、下列几个是强度量_U(a) H ()(b) P ( ) (c) (S)V ()(d) Gm ()53、1013.25kPa的0.002m3理想气体向真空膨胀，直至体系内达到506.625kpa为止，则此过程中该气体做功为：(a) 2.027kJ ( ) (b) 0.507kJ( )(c) 1.013kJ( )(d)0 ()54、某化学反应如(刀ri ui )产物(刀ri u i )反应物

10、(a)该反应正向自发进行()(b)该反应逆向自发进行()(c)该反应达平衡态()(d)以上三种情况均不能确定()55、理想气体从同一始态(PVT)出发，经等温可达压缩及绝热可遂压缩至终态均为V2贝(a) WT>WS ) (b) WS>WT ( ) (c) WT=WS ( ) (d)无确定关系二、计算1、300K时1mol的理想气体(双原子分子)，从10atm恒温可逆膨胀到1atm, 求此过程的Q W H、A G A。答案:Q=5748J、W=-5748J U=0 H=0 G =-5748J、 S=19.15JK -12、 试求标准压力下，-50C1mol的过冷液体苯变为固体苯的 S

11、,并判断 此凝固过程是否可能发生。已知苯的正常凝固点为50C,在凝固点时熔化焓fusH0m=9940 Jmol- 1,液体苯和固体苯的平均定压摩尔热容分别为127JK-1mol- 1 和 123 JK - 1mol- 1。答案： S 体=-35.62 JK - 1 S 环=-36.94 JK - 1 可能3、 测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPS。求(1)该溶液中蔗糖 的质量摩尔浓度；(2)该溶液的凝固点降低值；(3)在大气压力下，该溶液的 沸点升高值已知 Kf =1.86K mol - 1Kg- 1, Kb =0.513K mol - 1Kg-， vapH0m=40662J mo

12、- 14、容积均为V的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况下的空 气。若将其中一个球加热到1000C,另一个球则维持00C,忽略连接细管中气 体，求该容器内空气的压力。-1115、已知反应(1)H2O=H2+ O2 的K =8.73 1021 11CO2 CO+ 2O2 的K =6.33 10 ,求反应(3) CO2+H2二CO+H2O的K =?在真空的容器中放入固态的 NH4HS于250C下分解为NH3(g)与H2S (g),平 衡时容器内的压力为 66.6kPa。(1)当放入NH4HS寸容器中已有39.99kPa的 H2S(g),求平衡时容器内的压力；(2)容器中已有6.666kPa

13、的NH3(g),问 需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HSI体。1） 77.7kPa 2 ） P （H2S 大于 166kPa。12、200C时HCI溶于苯中达平衡。气相中 HCI的分压为101.325KPa时， 溶液中HCI的摩尔分数为0.0425。已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa, 若200C时HCI和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克 HCI,13、 300K时1moI的理想气体（单原子分子），从10atm绝热膨胀到1atm, 求此过程的Q W H、A G A。14、 已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg

14、-1 。试求：（1）水在950C时饱和蒸气压；（2）水在110 .00KPa时的沸点。15、 将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中，并按下式分解：NH2C00NHS） =2NH3（g） +CO2（g）在20.80C达到平衡时，容器内压力为 8.825 KPa。在另 一次实验中，温度不变，先通入氨气，使氨的起始压力为 12.443 KPa，再加 入氨基甲酸铵使之分解。若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在， 求平衡时各 气体的分压及总压。答案：P （CO2 =0.554KPa； P （NH3 =13.551KPa； P （总）=14.105KPa；16、某理想气体Cvm=5R/2今有5mol该气体在恒压下

15、温度从350K降低 到 300K,求此过程的Q W U H、A So答案:Q=-7.275KJ、W=2.079KJ U=-5.196KJKJ、A H=-7.275KJ、A-1S=-22.43J17、800C时纯苯的蒸气压为100KPa纯甲苯的蒸气压为38.7KPao两液 体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，800C时气相中 苯的摩尔分数y （苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩尔分数。答案:x （苯）=0.142 , x （甲苯）=0.85819、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5g溶于100cm3水中形成的溶液。(1)若用40 cm3乙醚一次

16、萃取(所用乙醚已事先 被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚)求水中还剩下多少有机酸？ (2)将40 cm3乙醚分为两份，每次用20 cm3乙醚萃取，连续萃取两次，问水中还 剩下多少有机酸？答案： W仁2.5g ；( 2)W2=2.25g1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa求(1)该溶液中蔗糖 的质量摩尔浓度；(2)该溶液的凝固点降低值；(3)在大气压力下，该溶液的沸点升高值 已知 Kf =1.86K mol- 1Kg-1 , Kb =0.513K molKg1， vapH0m=40662Jnol-12、有理想气体反应 2H2(g)+O2(g)=H2O(g)，在 2000K时，已

17、知 K°=1.55 X107 (1)计算H2和O2分压各为1.00 X 10 4 Pa,水蒸气分压为1.00 X 105 Pa的 混合气体中，进行上述反应的 rGm并判断反应自发进行的方向。(2)当H2 和O2分压仍然分别为1.00 X 10 4 Pa时。欲使反应不能正向自发进行，水蒸 气分压最少需多大？ rGm=-1.6 * 105Jmol-1;正向自发;P (H2O =1.24 * 107Pa。3、 在真空的容器中放入固态的 NH4HS于250C下分解为NH3(g)与H2S (g)，平衡时容器内的压力为66.6kPa。装(1)当放入NH4HS寸容器中已有39.99kPa的H2S(

18、g),求平衡时容器内 订的压力；线(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g)，问需加多大压力的 H2S(g),才能形成 NH4HSI体。1) 77.7kPa 2 ) P (H2S 大于 166kPa。；10、200C时HCI溶于苯中达平衡。气相中 HCI的分压为101.325KPa时， 溶液中HCI的摩尔分数为0.0425。已知200C时苯的饱和蒸气压为lO.OKPa, 若200C时HCI和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克 HCI,11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg- 1 。试求：（1）水在950C时饱和蒸气压；（2

19、）水在110 .00KPa时的沸点。12、800C时纯苯的蒸气压为100KPa纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。两液 体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，800C时气相中 苯的摩尔分数y （苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩尔分数。答案：x （苯）=0.142 , x （甲苯）=0.85 8。14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为 0.4。今有该有机酸5g溶 于 100cm3水中形成的溶液。（1）若用40 cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水 饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚）求水中还剩下多少有机酸？ （2）将40cm3乙醚分为两份，每次用20 cm3乙醚萃取，

20、连续萃取两次，问水中还剩下 多少有机酸？答案：（1） W仁2.5g ; （2） W2=2.25g17、乙烷可按下式脱氢：CH3CH（g） CH2CH（g） +H2 （g）（设反应的 rCp=0）试计算（1）在标准压力及298K时，求该反应的 rH0m； rG0m rS0m； K0 （298K）;（2）在标准压力及1000K时，求该反应的K0 （2000K）;乙烷的平衡转化 率是多少？热力学数据（298K）:fH/( KJmol -1)fG，n/( KJmol -1)0 -1 -S(JK mol1)CH3CH3 (g)-84.67-32.886229.49CH2CH2 (g)52.29268.1

21、78219.45H2 (g)00130.5871 1 1 rH0m=136.96 KJmol ; rG0m=101.06 KJmol ; rS0m=120.55 JK mol-1。K 0 (298K) =1.93 * 10-18; K0 (2000K)=0.138 ;a =34.9%20、(17分)固态氨的饱和蒸气压为：lnP= - 3754/T + 27.92液态氨的饱 和蒸气压为：lnP= - 3063/T + 24.38 其中P的单位是Pa,试求：(1)氨的三 相点的温度和压强；(2)三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少？(1)、 subHm =31.2KJmol- 1 ; vapHm

22、 =25.47KJmol- 1 ; fusHm1=5.75KJmol ; (2)、P=5934Pa, T=195.2K。9-22、(18 分)在 1000C下，下列反应的 8.1 X 10- , rS 9 = 125.6JK- mol-1，计算：C0CI2(g) = CO (g)+ CI2(g);(1) 1000C，总压为200KPa时COCl2的解离度；(2) 1000C下上述反应的 rHm9(3) 总压为200KPa COCl2解离度为0.1%时的温度。设 rCpm9= 0。 6.37 X 10-5, 105 KJmol 1; 446K;四、回答问题b b RT ln( pB/p )11、

23、理想(实际)气体的化学势表达式亠*RT l n p呃=+$呼片 RT l n xB装P订线12、理想(实际)液态混合物中各组分的化学势表达式13、稀溶液的依数性14、Carnot 定理15、封闭体系无非体积功热力学基本方程16、可逆过程18、水的冰点与三相点的差别三相点组成：冰水蒸气 纯水P= 610.62 Pa T= 273.16 K F=0冰点组成：液相水溶液：水中溶有气体气相 空气 固相 冰P=101.325KPa T=273.15KF= 2-3+2 = 1冰点可因压力改变而改变.19、某热力学体系的状态函数变了，其状态是否一定发生了变化？反之，状态变了，其状态函数是否全都发生变化？体系的不同状态，是否可以用某一相同的状态函数值表示？是，不一定，不可以20、 Q p是状态函数吗？Qp成立的条件是什么？系统不做非体积功恒压过程21、证明在PV图上可逆绝热线的比可逆恒温线陡22、温度、压力及加入惰气对气相化学平衡有何影响23、具有最高恒沸点的二组分真实液态混合物(A和B),经精馏产物为何？ 经精馏能否将两组份完全分开？24、 指出下列平衡系统中的