物理化学各章复习题 附答案 联系客服

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13.理想气体的不可逆循环,?G 。

A.<0 B.=0 C.>0; D.无法确定

14.在α、β两相中含A、B两种物质,当达平衡时,正确的是 。 A. B. C.

15.多组分体系中,物质B的化学势随压力的变化率,即 的值 。 A.>0 B.<0 C.=0 D.无法确定 2.4.3 填空题(1、2、3题填 >0、<0 或 =0)

1.在绝热定容的容器中,两种同温度的理想气体混合,DG ,DS ,DH 。 2.理想溶液混合时,DmixV , DmixS , DmixG , DmixH 。 3.在孤立体系中(体积不变),发生剧烈化学反应,使系统的温度及压力明显升高,则该系统的DS____、DU____、DH____ 、DF____。

4.比较水的化学势的大小(此处p=101.325kPa):(填 >、< 或 =) ①μ(l,100℃, p) ____μ(g,100℃, p) ②μ(l,100℃, p) ____μ(l,100℃,2p) ③μ(g,100℃, p) ____μ(g,100℃,2p) ④μ(l,100℃,2p) ____μ(g,100℃,2p) ⑤μ(l,101℃, p) ____μ(g,101℃, p)

5.非理想溶液溶质的化学势表示式____,其标准态为____。 6.利用DG≤0判断自发过程的条件是__________________。

7.在一定的温度及压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势μB(l)与μB(g)______;若维持压力不变,升高温度,则μB(l)和μB(g)都______;但μB(l)比μB(g)______。 8.理想溶液中任意组分B的化学势:μB=_______________。

9. 298K、101.325kPa,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mol萘,第二瓶为1升,溶有0.25mol萘,若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势,则它们的关系为__________。 2.4.4 计算题

5 6

练2-1 400K,1mol理想气体由10Pa定温可逆压缩至10Pa,求该过程的Q、W、DH 、DS、DG、DU。

练2-2 计算:100℃,101.325kPa H2O(l) → 100℃,2×101.325kPa H2O(g) 的 DG ?

练2-3 若纯A物质nA mol,纯B物质nB mol,两者混合为同温同压下的理想溶液,求在此过程中的DG? 练2-4 298K, p苯和甲苯组成的x苯= 0.6的理想溶液,现将1mol苯从x苯= 0.6的溶液中转移到x苯= 0.4的溶液中,求该过程?G的变化。(设不引起浓度上的改变)

练2-5 298K及 p下,将1mol苯溶于x苯= 0.4的苯和甲苯的大量溶液中,求此过程中DG的变化。 2.5.1 判断题

1.错 2.错 3.对 4.错 5.错 6.错 7.对 8.错 9.错 10.错 11.错 12.错 13.错 14.对 15.对 选择题

1.B 2.C 3. D 4.B 5B 6 D 7.A 8.A 9.B 10.D 11.D 12.D 13.B 14.B 15.A

填空题

1. <0; = 0。 2. = 0,>0,<0, = 0。 3.>0; =0;>0;<0 4.=; <; <; <; > 5.

6.定温、定压、W/=0 7.μB(l)=μB(g); 减小, 减小得慢

*

8.μB=μB(T,p)+RTlnxB 9.μ1=μ2。

2.5.4 计算题

练2-1. D H = DU = 0; W =7657.5 J; Q = -7657.5 J DG=7657.5 J; DS = -19.14 J·K –1

练2-2.解:本题是一个不可逆相变,先将其设计成一个可逆过程,根据盖斯定律 DG =DG1 + DG2 计算。

100℃,101.325kPa, H2O(l) 100℃,2×101.325kPa, H2O(g)

100℃,101.325kPa, H2O(g) DG1 = 0;

2149.5 J

DG = DG1 + DG2 = 0 + 2149.5 = 2149.5 J 3. DG = nARTlnxA + nBRTlnxB 。 4. DG-1004 J。 5. DG = -2.27 kJ

第三章 相 律 3.4 练习题 3.4.1 判断题

1. 在一个给定的体系中,物种数可以因分析问题的角度不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。

2.自由度就是可以独立变化的变量。

/

3.I2(s)= I2(g)平衡共存,因S = 2, R = 1, R= 0所以C = 1。 4.单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 5.在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对的量。 6.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。 7.部分互溶双液系总以相互共轭的两相平衡共存。 8.恒沸物的组成不变。

9.相图中的点都是代表体系状态的点。 10.三组分体系最多同时存在4个相。

11.完全互溶双液系T~x图中,溶液的沸点与纯组分的沸点的意义是一样的。

12. 据二元液系的p~x图,可以准确的判断该体系的液相是否是理想液体混合物。 13. 二元液系中若A组分对拉乌尔定律产生正偏差,那么B组分必定对Raoult定律产

生负偏差。

14. A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与体系中A的摩尔分数

成正比。

3.4.2 填空题

1. 在25℃时,A,B,C三种物质(不发生化学反应)所形成的溶液与固相A和B、C组成的气相呈平衡,则体系的自由度f = 。 A,B,C三物质组成的体系能平衡共存的最大相数是 。 2.在石灰窑中,分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡,则该体系的组分数C= ,相数P = ,自由度数f = 。

3.CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)达到平衡时,此体系的相数是 , 组分数是 ,自由度数是 。

4.纯液体在其正常沸点下沸腾变为气体,下述各量中增加的量是 ,减少的量是 ,不变的量是 。

A.蒸气压 B.摩尔气化热 C.摩尔熵 D.摩尔焓 E.吉布斯自由能

F.温度 G.外压 H.摩尔体积 I.亥姆霍兹自由能

-1

5.已知水的平均气化热为40.67kJ·mol,若压力锅允许的最高温度为423K,此时压力锅内的压力为 kPa.

6.在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体,若对其不断加热,可见到 现象,若将容器不断冷却,又可见到 现象。

7.一个含有K+,Na+,NO3-,SO42-,四种离子的不饱和水溶液,其组分数为 。

8.已知温度T时,液体A的蒸气压为13330Pa,液体B的蒸气压为6665Pa,设A与B构成理想液体混合物,则当A在溶液中的摩尔分数0.5时,其在气相中的摩尔分数为 。 9.定温下水,苯甲酸,苯平衡体系中可以共存的最大相数为 。 10.二元液系相图中,共沸点的自由度数f = 。 3.4.3 选择题

1.水煤气发生炉中共有C(s),H2O(g),CO(g), CO2(g)及H2(g)五种物质,它们之能发生下述反应:CO2(g)+ C(s) = 2CO(g) CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)

H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) 则此体系的组分数、自由度数为 。 A.5;3 B.4;3 C.3;3 D .2;2

2.物质A与B可形成低共沸混合物E,已知纯A的沸点小于纯B的沸点,若将任意比例的A+B混合物在一个精馏塔中精馏,在塔顶的馏出物是 。

A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能 3.Clapeyron-Clausius方程可适用于 。

A.I2(s)= I2(g) B.C(石墨)= C(金刚石) C.I2(g,T1,P1)= I2(g,T2,P2) D.I2(s) = I2(l)

4.将一透明容器抽成真空,放入固体碘,当温度为50℃时,可见到明显的碘升华现象,有紫色气体出现,若维持温度不变,向容器中充入氧气使之压力达到100p时,将看到容器中 。 A.紫色变深 B.紫色变浅 C.颜色不变 D.有液态碘出现

5.在一定温度下,水在其饱和蒸气压下气化,下列各函数增量中 为零。 A. △U B.△H C.△S D.△G

6.在一定外压下,多组分体系的沸点 。 A. 有恒定值 B .随组分而变化

C .随浓度而变化 D. 随组分及浓度而变化 7.压力升高时,单组分体系的沸点将 。 A.升高 B.降低 C.不变 D.不一定 8.进行水蒸汽蒸馏的必要条件是 。

A.两种液体互不相溶 B .两种液体蒸气压都较大 C. 外压小于101kPa d.两种液体的沸点相近 9.液体A与液体B不相混溶,在一定温度T,当有B存在并且达到平衡时,液体A 的蒸气压为 。

A. 与体系中A的摩尔分数成比例 B.等于T温度下纯A的蒸气压 C. 大于T温度下纯A 的蒸气压

D. 与T 温度下纯B 的蒸气压之和等于体系的总压力。

10.氢气和石墨粉在没有催化剂存在时,在一定温度和压力下不发生化学反应,体系的组分数是 。

A.2 B.3 C.4 D.5

11.上述体系中,有催化剂存在时可生成n种碳氢化合物,平衡时组分数为 。 A.2 B.4 C.n + 2 D. n 12.相律适用于 。

A.封闭体系 B.敞开体系 C.非平衡敞开体系 D.已达平衡的多相敞开体系

13.某物质在某溶剂中的溶解度 。

A. 仅是温度的函数 B. 仅是压力的函数

C. 同是温度和压力的函数 D. 除了温度压力外,还是其他因素的函数

14.在实验室的敞口容器中,装有单组分液体,如对其不断加热,则看到 。 A.沸腾现象 B.三相共存现象 C.临界现象 D.升华现象 15.相图与相律之间的关系是 。

A.相图由相律推导得出 B.相图由实验结果绘制得出,不能违背相律 C.相图决定相律 D.相图由实验结果绘制得出,与相律无关 16.下述说法中错误的是 。 A.通过相图可确定一定条件下体系由几相构成 B.相图可表示出平衡时每一相的组成如何 C.相图可表示达到相平衡所需时间长短

D.通过杠杆规则可在相图上计算各相的相对含量

17.三组分体系的最大自由度数及平衡共存的最大相数为 。 A.3;3 B.3;4 C.4;4 D: 4;5

18.NH4HS(s)的分解压力为1 pq时,反应NH4HS(s)= NH3(g)+ H2S(g)的标准平衡常数是 。 A.1 B.1/2 C.1/4 D.1/8

19.水的三相点附近其蒸发热为44.82 kJ·mol-1,熔化热为5.99 kJ·mol-1,则在三相点附近冰的升华热约为 。

A.38.83 kJ·mol-1 B.50.81 kJ·mol-1 C.–38.83 kJ·mol-1 D.–50.81 kJ·mol-1

20. 在相图上,当物系点处于 点时,只存在一个相。

A.恒沸点 B.熔点 C.临界点 D.最低共熔点

21.具有最低恒沸温度的某二组分体系,在其T-X相图的最低点有 。 A.f = 0;xg = xl B.f = 1;xg = xl C.f = 0;xg > xl D.f = 1;xg > x

qq

22.80℃时纯苯的蒸气压为0.991 p,纯甲苯的蒸气压为0.382 p,若有苯–甲苯气液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为y苯=0.30,则液相组成x苯接近于 。 A.0.85 B.0.65 C.0.35 D.0.14 3.4.4 计算题

练3-1 已知水在100℃时的饱和蒸气压为101.3 kPa ,汽化热为40.68 kJ·mol-1,试计算(1)水在95℃时的饱和蒸气压。(2)水在106.3 kPa下的沸点。

练3-2 A、B两种液体形成理想溶液,在80℃容积为15升的空容器中加入0.3mol及0.5molB,混合物在容器内形成气液两相平衡,测得物系的压力为1.023×105Pa,液体组成为含B的摩尔分数为x = 0.55,求两纯3.5 练习题答案

3.5.1 判断题

1.对 2.错 3.错 4.对 5.对 6.错 7.错 8.错 9.对 10.错 11.错 12.对 13.错 14.错 3.5.2 填空题

1. 1;5 2. 2;3;1(该体系R/ = 0,R = 1) 3. 5;3;0

4. C;D;H;I;A;B;E;F;G 5. 472.88 6. 临界;三相共存 7. 4 8. 2/3 9. 4 10. 0 3.5.3 选择题

1.C 2.C 3.A 4.A 5.D 6.D 7.A 8.A 9.B 10.A 11.A 12.D 13.C(组分数C = 2 P = 2 则F = 2) 14.A 15.B 16.C 17.D 18.C 19.B 20.C 21.A 22.D 3.5.4 计算题

练3-1. p2 = 84.76 kPa T2 = 374.4K 练3-2. pA* = 0.763×105Pa pB* = 1.236×105Pa 液体在80℃时的饱和蒸气压,设液体体积可忽略 第四章 化学平衡 4.4 练习题

4.4.1 选择题:

1. 在T、P恒定的条件下,反应 A.

达到平衡的条件是 .