北京化工大学 物理化学思考题(一)

第一章气体一、填空题和和13,需将容器（设容积不变）加热到δVTδV2TTδVTδVδTδTpδpV9．恒压下，物质的量恒定的某理想气体，其温度随体积的变化率(δT)=。δVp气体的对比温度Tr对比压力pr＝。当液体的蒸气压与外压相当时，液体就开始沸腾，此时的温度称为.☆填空题答案4.450.-1二、选择题1.对于实际气体，下列与理想气体相近的条件是。A．高温高压B.。高温低压C。低温高压锅D。低温低压2．理想气体状态方程pV＝nRT包括了A．波义尔定律、盖-吕萨克定律和道尔顿定律B．波义尔定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律D．盖-吕萨克定律、阿伏加德罗定律和阿马格定律δVTδVTδVT4．在298.15K,A、B两个抽空的容器中分别为100g和200g水。当达到气液平衡时，两个容器中的水蒸气压力分别为p和p,则有。ABA.pA<pBB.pA>pB5.关于临界状态的描述，不正确的是。A.在临界状态气、液之间没有区别B.临界点处等温线的一阶、二阶偏导数均为零C.一般说来，物质的分子间引力愈大则对应有较低的临界温度6．加压使实际气体液化，必要条件是气体要达到。A.波义耳温度之下B。临界温度之下C.温度低于沸点D。临界温度之上7．在一定T、p下，某实际气体的V大于理想气体的V则该气体的压缩因子Z()。mm,A.=1B.>1C.<1D.无法确定8．下面关于压缩因子Z的阐述中，正确的是().A.Z主要用于对实际气体p、V、T的计算C.Z>1,气体不易压缩，而Z<1,气体易压缩D.Z>1,气体不易液化，而Z<1,气体易液化9．设i为理想混合气体中的一个组分，下面正确的是().A.pi=Vi=niB.pIV=pVI=niRTIVI=niRTD.都正确10．真实气体在一定条件下，当分子间引力占主导地位时，其压缩因子().A.小于1B.大于1C.等于1D.不正确11．两种不同气体处于对应状态时，则它们相同.A.压力B.温度计C.压缩因子D.pVm12．混合理想气体的组分B,其物质的量nB为().BpV pV BBnBnBpV=pV=13．关于临界点的性质，下面描述不正确的是().A.液相摩尔体积与气相摩尔体积相等B.液相与气相之间不存在界面C.气、液、固三相共存D.气化热为零☆选择题答案A,B,CA,B10.A11.C12.B,D13.C（三）讨论习题c①理想气体状态方程m②压缩因子图ccpV ppV rpr故rc4设混合气体中各气体的体积为VCH4、VH2、VN2，由题意得：HN设过量氧气的体积为V，则有：NO从反应式看出，1体积CH需消耗2体积O，2体积H要消耗1体积O，所以4411-V2HO将式(2)、式(3)联立，得：再将式(1)、式(4)联立，得：最后得V=H23-V2H2VN24HxHx22N4N4第二章热力学第一定律(一)填空题1.在一绝热容器中盛有水，将一电阻丝浸入其中，接上电源一段时间（见下左图）当选择丝QW-1rp,mrp,m径函数的有。状态函数中属于强度性质rHm0＜0若该反应在恒容、绝热条件下进行，则ΔU-22可按理想气体处理）6.理想气体向真空膨胀过程，下列变量ΔT、ΔV、ΔP、W、Q、ΔU、ΔH中等于零的7.1mol理想气体从相同的始态(p1、T1、V1)，分等于)。8.某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T1升高至T2，则此过程ΔH零，如果这一反应在恒温（T1）恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其ΔH于零。EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up10(2a),RT)气体的焦——汤系数μJ-T=，此气体节流膨胀后ΔH0。molB气体反应，生成molA2B气体，对应的反应进度ξ为。13．1mol理想气体经恒压加热温度升高1℃,则该过程的功为W=。参考答案：水Q<><W<>><>><>μJT=-1-11、某化学反应在恒容、绝热、无其它功的条件下进行，体系的温度由T升至T，此过程系统内能的变化ΔU();若这一反应在恒温T、恒容、无其它功的条件下进行，系1统内能的变化ΔU(A．大于零B.等于零C.小于零D.不能确定5、若要通过节流膨胀达到制冷的目的，则焦耳—汤姆生系数为：JT(δp)JT(δp)HH(δT)J-T(δp)(δT)J-T(δp)HV2-p1V1(δV)T(δV)TA．不做非体积功的恒压过程C．外压等于体系压力的可逆过程(δU)(δp)B．(δU)(δp)TD．恒温恒压的化学变化过程cmfmcmfm(δP)(δP)TH(δP)T外压(P)膨胀，当膨胀了相同体积V之后，下述哪一种说法正确。D．理想气体的内能减少量比范德华气体多。CCA．它是状态的单值函数，状态一定它就有唯一确定的值；B．状态函数的改变值只取决于过程的始终态，与过程进行的途径无关；D．热力学中很多状态函数的绝对值不能测定，但其变化值却可以直接或间接测定的。B热可逆过程。对于其中B→C过程的ΔCU，当用图上BBDABCD15．某液态混合物由状态A变化到状态B，经历两条不同的途径，其热、功、内能变化、ACBΔUW=ΔUWDΔUΔH=ΔUΔH三、讨论习题W，ΔU，ΔH。ΔUΔUΔHΔHVV1 p=pp2Jp p23第二步是相变过程，冷凝成水的物质的量为:4J2（2）解：此过程的始态与终态正好是（1）问中的始态与终态的颠倒，所以：(3)解：此过程的始态、终态与（2）问相同22T2Y-5-2ΔU＝Wpp-R(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p外(2-1)-(T2-T1)=-p外(2-2ΔH=ΔU+Δ(pV)=2此题结论：绝热可逆过程与绝热不可逆过程从同一始态出发不能一步到达同一终点。终态，求该过程的W、Q、ΔU和ΔH。11T22由封闭系统，理想气体 3252TTT态的体积为。末态压力为。T5、298K下，将两种理想气体分别取1mol进行恒温恒压的混合，则混合前后热力学性质变化为-35.65J.mol-1.K-T/KT/K 1T/KA,BT/KT/KA,BBABD-1-1gllglglgTTT1A．可逆绝热过程B．恒容绝热且只作膨胀功的过程C．恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程D．恒温恒容且只作膨胀功的可逆过程9．在恒温恒压不作非体积功的情况下，下列哪个过程肯定可以自发进行？()A．隔离物系中的熵永不减少B．在绝热过程中物系的熵决不会减少C．物系处于平衡态时熵值最大总2δVT（三）讨论习题（2）绝热向真空膨胀至体到增大一倍；p1（1）是恒容过程，所以P3P2（2）理想气体向真空膨胀温度不变，所以p2p23pV 22=VV P 4=P112222O(l)12O(l)22T/K)1221l363T/K3T/K)J31(l)dT2T21p0下石墨转变为金刚石的ΔG；（3）增加压力能否使原来不稳定的晶型成为稳定的晶型？如果可能，所需的压力是多少？假设密度不随压力而变。p0下1mol石墨转变为金刚石时：-1p0下ΔG>0，表示石墨不可能转变成金刚石，即石墨是稳定的。（3）由于金刚石的密度大于石墨的密度，增加压力可能会使石墨转变成金刚石设25℃,压力为p,时能使石墨转变成金刚石，则ΔG,<0pp21ΔGC（金刚石）'ppp'pJ除了组分B以外其它各组分的物质的量均不变的条件下，由于某一组分B的物质的量的极微小变化而引起系统量X随组分B的物质的量的变化率。守定律的混合物，可以认为此溶液中各种分子的是相同的。3．物质标准态的规定如下，固态：固体纯物质在的状态；液态：纯液体在的状4．A、B两液体形成理想液态混合物，已知在温度T时纯A和B的饱和蒸气压分别为和气相组成为xB=,yB=。若平衡时的气相中A和B的摩尔分数相等，则液相中A和B的摩尔分数比为。化学势相差。BB将该溶液视为稀溶液，则丙酮（B）的活度系数Yx,理想气体-16A.μAα=μBβB.μBα=μBβC.μAα=μBαD.μBα=μAβ-3硫酸钾水溶液3．组分B从α相扩散入β相中，则以下说法正确的有：A．总是从浓度高的相扩散入浓度低的相B．总是从浓度低的相扩散入浓度高的相D．总是从高化学势移向低化学势A.BBB不能确定上述三者与纯溶剂的pA*，μA*，TA*相比，有A．pA*<pA，μA*<μA，TA*<TAB。pA*>pA，μA*<μA，TA*<TAC．pA*>pA，μA*<μA，TA*>TAD。pA*>pA，μA*>μA，TA*>TA7.下列活度与标准态的关系表述正确的是()C.标准态的活度并不一定等于1D.活度与标准态的选择无关8.下列关于亨利系数的讨论中，不正确的是()A.其值因溶液组成表示方法不同而异B.其值与温度有关C.其值与溶质溶剂的性质均有关D.其值与溶质的活度有关9.溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是()A理想稀溶液B理想溶液(δH)(δG)(δn2)(δH)(δG)(δn2)S,p,n(δn2)T,p,nA为理想溶液B对丙酮为正偏差C对D丙酮为负偏差D以上都不对解：纯理想气体的化学势为μ=μ*＋RTlnp/pо则△μ=μ2-μ1＝RTlnp2/pо-RTlnp1/pо的关系为:21333A:B=1:1的混合气体发生反应，则A的理论转化率为。2222p(g)=CH4(g)的△rGm0=19.288kJ/mol，当气相压力为4p-3-22为—、Kn和Kf表示平衡常数，对于理想气体反应，与温度、压力都有关的平衡常数是，对于真实气体反应，与温度、压力都有关的平衡常数是fm13.理想气体反应在一定温度下达到平衡。若使体系总体积不变，加入一种新气体组分，各气体分压将；各气体化学势将；反应平衡将。14.理想气体反应的标准平衡常数用表示，实际气体反应的标准平衡常数用表EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(0),m)0pfrGm表示有限系统中反应进行时产物和反应物间的吉布斯函数之差(即表示终态和始态的吉布斯函数差)；rGm表示有限的反应系统处于反应进度ξ时反应趋势；rmrm(δG)(δξ)rGm表示||,即表示(δG)(δξ),,23．反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持体系2C．K不变，平衡时的N和H的量将减少，而NH的量增加4．已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)为放热反应。反应达平衡后，欲使平衡向右移动以获得2A．减少NH含量，有利于反应向合成NH的方向移动3D．减少反应放热的热量积累，以降低温度rmrmEQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up13(δ),δ)EQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up13(G),ξ),,9．某化学反应在298K时标准摩尔反应吉布斯函数变化为负值，则该温度时反应的K0：=rm2223133,,ffffff2ffff32,,的平衡常数K,为：fppcpcp物质物质H2O(l)fmK)m.K1B1B.K1.K1rmrmrm rm=0rm33fmK)mK)BB.K1.K1rm3pp0p0物质物质fmK)m.K1求算298K时反应的标准平衡常数K0；rmrmB1B.K1.K11rm3EQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up16(p),2)B373K种，这种（或这些）含水盐是。种物质存在，已知存在如下两个独立的化学反应：为,组分数,相数，自由度3．将固体NH4Cl(s)放入真空容器中，在某温度下达到分解平衡时体系的组分数为,相数为，自由度数为。2AB.7H2O(s)和AB.6H2O(s)，这个盐水体系的组分数为()，有()个(1)当深度为X1的溶液在封闭系统中恒压加热是，溶液的泡点（开始沸腾）的温度为，露点（液相完全消失）的温度系统的状态的相同之处是，不同之处(3)M点的自由度数f=。汽液相的相对量不同；(3)f=1)COCO在等温和总压不变的条件下进行，若原料气体中与的物质的量之比为），AABT10．饱和蒸气压不同的两种液体形成理想液态混合物成气-液平衡时，易挥发组分在气相中二、选择题BA当X最大气液两相达平衡时，系统压力B2．组分A与组分B形成完全互溶系统，在一定温度下，若纯B的饱和蒸汽压大于纯A的BAA.yB>xByB=xB此系统的自由度数是