华东理工大学物化上自测练习

第一章物质的pVT关系和热性质一、概念题1、气体A的临界温度高于气体B的临界温度，则气体A比气体B

液化。（难、易）2、某实际气体的温度低于其波义耳温度，在压力较小时pV

nRT。(>、=、<)3、当液体蒸发为同温度下的蒸气时，分子的热运动能不变，但分子间距增大，因此要吸收热量。

。（对、错）4、一封闭系统经第一个过程由初态变化到终态的热和功分别为Q1、W1；经第二个过程完成相同状态变化的热和功分别为Q2、W2。若W2/W1=2，则Q1/Q2的值

。（一定、不一定）5、H2O(g)的标准摩尔生成焓等于H2(g)的标准摩尔燃烧焓。

。（对、错）6、对于任何宏观物质，其热力学能总是

它的焓。（大于、等于、小于）7、25℃，。(>、=、<)8、若一理想气体化学反应的不随温度而变化，则该反应的

。（对、错）二、(1)25℃时，C2H4(g)的，CO2(g)的，H2O(l)的，试求C2H4(g)的。(2)已知25℃时乙醇C2H5OH(l)的二甲醚(CH3)2O(g)的。求25℃二甲醚的。

解：(1)2C(石墨)、2H2(g)C2H4(g)2CO2(g)、2H2O(l)解：(2)二、(1)25℃时，C2H4(g)的，CO2(g)的，H2O(l)的，试求C2H4(g)的。(2)已知25℃时乙醇C2H5OH(l)的二甲醚(CH3)2O(g)的。求25℃二甲醚的。

(CH3)2O(g)2CO2(g)、3H2O(l)C2H5OH(l)2C(石墨)、3H2(g)、

O2(g)三、

试求反应在1000K时的标准摩尔反应焓。已知数据如下：

31.437.752.3-393.51-74.81-484.09CO2(g)CH4(g)CH3COOH(l)CH3COOH(g)物质25℃时CH3COOH(l)的蒸发热为。

解：CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)1000KCH3COOH(l)CH4(g)+CO2(g)298.15KCH3COOH(g)298.15K三、

试求反应在1000K时的标准摩尔反应焓。已知数据如下：

31.437.752.3-393.51-74.81-484.09CO2(g)CH4(g)CH3COOH(l)CH3COOH(g)物质25℃时CH3COOH(l)的蒸发热为。

解：CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)1000KCH3COOH(l)CH4(g)+CO2(g)298.15KCH3COOH(g)298.15K四、火箭发动机的推动力可由公式计算。式中cp,m是排出气体的恒压热容，T是排出气体的热力学温度，m是排出气体的质量，W对于给定的火箭发动机是一个常数。今有两种燃料──氢气和肼，它们的燃烧反应分别为：44.03882N2O(g)95N2H4(g)18.034-242H2O(g)物质(1)试计算两种燃料所能达到的火焰温度。(2)用计算说明何者是更理想的火箭燃料。假定燃烧焓和气体的cp,m不随温度改变，燃烧焓都用来加热气体产物。已知：解：(1)H2:四、火箭发动机的推动力可由公式计算。式中cp,m是排出气体的恒压热容，T是排出气体的热力学温度，m是排出气体的质量，W对于给定的火箭发动机是一个常数。今有两种燃料──氢气和肼，它们的燃烧反应分别为：44.03882N2O(g)95N2H4(g)18.034-242H2O(g)物质(1)试计算两种燃料所能达到的火焰温度。(2)用计算说明何者是更理想的火箭燃料。假定燃烧焓和气体的cp,m不随温度改变，燃烧焓都用来加热气体产物。已知：解：(1)N2H4:四、火箭发动机的推动力可由公式计算。式中cp,m是排出气体的恒压热容，T是排出气体的热力学温度，m是排出气体的质量，W对于给定的火箭发动机是一个常数。今有两种燃料──氢气和肼，它们的燃烧反应分别为：44.03882N2O(g)95N2H4(g)18.034-242H2O(g)物质(1)试计算两种燃料所能达到的火焰温度。(2)用计算说明何者是更理想的火箭燃料。假定燃烧焓和气体的cp,m不随温度改变，燃烧焓都用来加热气体产物。已知：解：(2)H2:N2H4:∴H2是更理想的火箭燃料。

五、将0.1256g蔗糖放在氧弹量热计中完全燃烧，开始时温度为25℃，燃烧后温度升高了1.743℃。已知燃烧产物和量热计的总热容为，蔗糖的摩尔质量为，燃烧反应为：。CO2(g)和H2O(l)的摩尔生成焓分别为和。试计算25℃时蔗糖的摩尔燃烧焓和摩尔生成焓。解：C12H22O11(s)+12O2(g)25℃12CO2(g)+11H2O(l)26.743℃12CO2(g)+11H2O(l)五、将0.1256g蔗糖放在氧弹量热计中完全燃烧，开始时温度为25℃，燃烧后温度升高了1.743℃。已知燃烧产物和量热计的总热容为，蔗糖的摩尔质量为，燃烧反应为：。CO2(g)和H2O(l)的摩尔生成焓分别为和。试计算25℃时蔗糖的摩尔燃烧焓和摩尔生成焓。解：C12H22O11(s)+12O2(g)25℃12CO2(g)+11H2O(l)26.743℃12CO2(g)+11H2O(l)第二章热力学定律和热力学基本方程一、概念题1、卡诺热机中的工作介质可以是理想气体，也可以是实际气体，还可以是水等其它物质。

（对、错）2、理想气体经一绝热可逆膨胀过程，，。(>、=、<)3、式的适用条件是

。<=恒容过程；理想气体的一切过程(1)绝热过程；(2)孤立系统组成恒定的均相封闭系统4、对于1mol单原子分子理想气体，其的值为

。5、焦耳-汤姆逊效应的热力学特征是

。6、作为过程的可逆性判据，其适用条件是

。7、热力学基本方程的适用条件是

。8、式的适用条件是

。纯组分系统的两相平衡二、CCl4(l)的正常沸点为77℃，蒸发热为，摩尔质量为。试分别计算下列过程的DU、DH、DS、DA、DG。设CCl4(l)的体积可略，蒸气可视为理想气体。(1)1molCCl4(l)在77℃恒压蒸发为101325Pa的蒸气。(2)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)恒温可逆膨胀至20265Pa。(3)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)反抗20265Pa的恒定外压，恒温膨胀至内外压力相等。解：(1)

CCl4(l)77℃,101325PaCCl4(g)77℃,101325Pa恒压二、CCl4(l)的正常沸点为77℃，蒸发热为，摩尔质量为。试分别计算下列过程的DU、DH、DS、DA、DG。设CCl4(l)的体积可略，蒸气可视为理想气体。(1)1molCCl4(l)在77℃恒压蒸发为101325Pa的蒸气。(2)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)恒温可逆膨胀至20265Pa。(3)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)反抗20265Pa的恒定外压，恒温膨胀至内外压力相等。解：(2)

CCl4(g)77℃,101325PaCCl4(g)77℃,20265Pa恒温可逆二、CCl4(l)的正常沸点为77℃，蒸发热为，摩尔质量为。试分别计算下列过程的DU、DH、DS、DA、DG。设CCl4(l)的体积可略，蒸气可视为理想气体。(1)1molCCl4(l)在77℃恒压蒸发为101325Pa的蒸气。(2)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)恒温可逆膨胀至20265Pa。(3)1mol77℃、101325Pa的CCl4(g)反抗20265Pa的恒定外压，恒温膨胀至内外压力相等。解：(3)

CCl4(g)77℃,101325PaCCl4(g)77℃,20265Pa恒定外压三、(1)0℃时H2O(s)的熔化焓为，摩尔体积为，而H2O(l)的摩尔体积为，试求压力对冰熔点的影响。水的摩尔质量为。(2)25℃时，若规定N2(g)的热力学标准状态为101.325kPa的纯理想气体，则相应的标准摩尔熵为。而若在此温度，将N2(g)的热力学标准状态改为100kPa的纯理想气体，试问N2(g)相应的标准摩尔熵又是多少？

解：(1)

三、(1)0℃时H2O(s)的熔化焓为，摩尔体积为，而H2O(l)的摩尔体积为，试求压力对冰熔点的影响。水的摩尔质量为。(2)25℃时，若规定N2(g)的热力学标准状态为101.325kPa的纯理想气体，则相应的标准摩尔熵为。而若在此温度，将N2(g)的热力学标准状态改为100kPa的纯理想气体，试问N2(g)相应的标准摩尔熵又是多少？

解：(2)

N2(g)0K,100kPaN2(g)298.15K,100kPaN2(g)0K,101.325kPaN2(g)298.15K,101.325kPa四、(1)25℃时将1molO2(g)从0.1MPa恒温可逆压缩至0.6MPa，试求此过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(2)在(1)中，若自始至终用0.6MPa的外压恒温压缩之，试求过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(3)试以合适的平衡判据，对(2)的可逆性作出判断。设O2(g)为理想气体。解：(1)

O2(g)25℃,0.1MPaO2(g)25℃,0.6MPa恒温可逆四、(1)25℃时将1molO2(g)从0.1MPa恒温可逆压缩至0.6MPa，试求此过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(2)在(1)中，若自始至终用0.6MPa的外压恒温压缩之，试求过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(3)试以合适的平衡判据，对(2)的可逆性作出判断。设O2(g)为理想气体。解：(2)

O2(g)25℃,0.1MPaO2(g)25℃,0.6MPa恒外压四、(1)25℃时将1molO2(g)从0.1MPa恒温可逆压缩至0.6MPa，试求此过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(2)在(1)中，若自始至终用0.6MPa的外压恒温压缩之，试求过程的Q、W、DU、DH、DS、DA、DG。(3)试以合适的平衡判据，对(2)的可逆性作出判断。设O2(g)为理想气体。解：(3)

O2(g)25℃,0.1MPaO2(g)25℃,0.6MPa恒外压∴(2)是一个不可逆过程。

五、将450℃、物质的量之比为1∶3的N2和H2混合气体，从20MPa恒温压缩至100MPa，试计算该过程的DSm。已知该混合气体在此温度和压力范围的状态方程为：解：N2和H2混合气体450℃,20MPaN2和H2混合气体450℃,100MPa五、将450℃、物质的量之比为1∶3的N2和H2混合气体，从20MPa恒温压缩至100MPa，试计算该过程的DSm。已知该混合气体在此温度和压力范围的状态方程为：解：N2和H2混合气体450℃,20MPaN2和H2混合气体450℃,100MPa2、作为相变化和化学变化的平衡判据，其适用条件是

。将该平衡判据用于纯组分的两相平衡系统，其形式变为

。3、混合物中组分的化学势表达式为。因为化学势决定于温度、压力和组成，所以逸度也决定于温度、压力和组成。

。（对、错）第三章多组分系统的热力学，逸度和活度一、概念题1、物质A和B形成均相溶液，在恒温恒压条件下，若A的偏摩尔体积随浓度增大而增大，则B的偏摩尔体积随浓度增大如何变化？为什么？增大；(2)减小；(3)不变；(4)不一定。由吉布斯-杜亥姆方程，当时，

封闭系统，只做体积功

5、溶液中组分i的化学势的大小与活度参考状态的选取

。（有关、无关）6、亨利定律可以表示为，亨利常数的大小决定于

。它的物理意义是

。7、N2(g)、H2(g)、NH3(g)以任意的比例混合，并且达到化学平衡，其自由度f=

。Mg和Ni可以生成化合物MgNi2、Mg2Ni，试指出在一定压力下最多有几个固相与溶液成平衡？8、吉布斯相律，其中R’必须是同一相中的限制条件数目。

。（对、错）4、对于实际气体能否以逸度fi代替压力p将其状态方程写作：？为什么？

不能。因为fi用于校正化学势表示式中的压力的，而不是校正状态方程中压力的。

温度、溶剂及溶质的本性

一种虚拟的具有无限稀释溶液性质的纯物质的饱和蒸气压。

。令，,已有一液相,所以应有两个固相。

二、纯物质A和B在一定温度压力下混合，形成二元理想稀溶液，其中B是溶质。试证明：式中，为混合的吉氏函数变化，为亨利常数，为纯物质B的饱和蒸气压。（提示：使用集合公式）解：三、纯物质B与溶剂水A形成理想稀溶液。已知25℃时，

。设气体服从理想气体状态方程。(1)试求活度和之间的关系。(2)求及时的、、、。四、20℃乙醚(A)的饱和蒸气压为58.96kPa。今在100g乙醚中溶入某非挥发性有机物质(B)10.0g，乙醚的蒸气压降为56.79kPa。试求该有机物质的摩尔质量。解：第四章饱和蒸气压不同的两种液体形成理想混合物，当其达到气液平衡时，饱和蒸气压大的组分在气相中的相对含量_______它在液相中的相对含量，饱和蒸气压小的组分在气相中的相对含量___________它在液相中的相对含量。（大于，等于，小于）大于小于组分A和B形成具有最低恒沸点的系统。当将该系统在精馏塔中精馏时，塔顶得到_____________。（纯A、纯B、恒沸混合物）在化工生产中，可以利用精馏的方法进行物质的分离，这是因为当气液平衡时两相的组成是不同的。_____对____。（对、错）恒沸混合物A和B二元系液固平衡相图(1)指出相图中各相区的相。(2)在相图中的四条水平线上分别有哪些相平衡共存？(3)分别画出以b,c点为代表的系统的冷却曲线。1—L；2—L+SA；3—SA+SC；4—L+SC；5—SC+SD；6—L+SD；7—SD+SE；8—L+SE；9