物化第一学期练习题

一. 判断题:

1、 热力学第一定律ΔU=Q+W 适用于任何热力学系统。×

2、 系统发生了一个等温变化，系统与环境之间一定有热交换。× 3、 理想气体经节流膨胀后，Q=0，ΔH=0, 而且ΔU=0, ΔT≠0。× 4、 绝热可逆过程是等熵过程。√

5、 可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将最快。×

6、 封闭系统中，理想气体绝热可逆膨胀过程ΔS=0，理想气体绝热不可逆膨胀过程ΔS > 0，理想气体绝热不可逆压缩过程ΔS < 0。×

7、 偏摩尔量是强度性质，应该与物质的数量无关，但浓度不同时其值亦不同。√

8、 液体A与B混合形成非理想液态混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言产生正偏差。×(负偏差)

9、 100 oC, 2×105Pa下的水蒸汽化学势小于100 oC, 标准压力下的水蒸汽化学势× 10、 化学反应处于平衡时，各物质的化学势相等。× 11、 在温度为T, 压力为p时，反应3 O2 (g) = 2 O3 (g) 的Kp/Kx为p。× 12、 标准平衡常数仅是温度的函数，量纲为1。√

13、 热力学第二定律可以表述为\将热全部转变为功是不可能的；将功全部转变为热则是可能的”.× 14、 完全互溶的双液系统，对拉乌尔定律产生最大正偏差的双液系可以采用精馏的方法将两组分分离成纯组分。×

15、 二组分固液系统中形成的简单低共熔混合物是二组分形成的固熔体。× 二. 选择题:

1、有一高压钢瓶,打开阀门后气体喷出钢瓶外,当钢瓶内、外的压力相等时关闭阀门,这时钢瓶内的温度与外界温度相比（B）

(A) 比外界高 (B) 比外界低

(C) 与外界一样 (D) 无法确定

2、在隔离系统中发生一个变化,则ΔU和ΔH的变化值为（D） (A) ΔU>0, ΔH>0 (B) ΔU<0, ΔH<0 Z (C) ΔU=0, ΔH=0 (D) ΔU=0, ΔH不确定

3、1 mol单原子理想气体,温度由T1可逆变到T2,则等压熵变ΔSp与等容熵变ΔSv之比的值为（C）

（A）1:1 （B）2:1 （C）5:3 （D）3:5

4、理想气体经历如图所示A→B→C→A的循环过程。对其中B→C过程的Q，当用图上阴影面积来表示时对应的图为（B）

5、一定量的理想气体，从同一初态压力P1膨胀到压力为P2，则绝热可逆膨胀的终态体积与绝热不可逆膨胀的终态体积之间是 （A）

（A）前者小于后者 （B）前者大于后者 （C）二者相等（D）无法判断

6、一个恒组成的封闭系统,在不做非体积功的条件下,经历了一个等容、绝热可逆过程,这时应该用什么判据来判断过程的自发性（D）

（A）ΔG （B）ΔH （C）ΔA （D）ΔU

7、热力学基本方程式dU= TdS-pdV适用于封闭系统的下列哪个过程?（A） (A) 理想气体真空膨胀 (B) 298K、101325Pa下水的蒸发过程

(C) 光解水制氢 (D) 氮气和氧气反应生成氨,但反应未达平衡

??T?

? 等于（B） 8、对于单分子理想气体， ??P??S

(A) 5T/3p (B) 2T/5p (C) －5p/3T (D)－7T/5p

9、下列偏微分中，能称为化学势的是 （A）

?H)S,P,n（A）(?nB (C)

C?U)T,P,n (B) ((C?B)?nB (D) (C?B)C(C?B)

(?G)P,V,n?nBC(?S)T,H,n?nBC(C?B)

10、在一定的温度和大气压力下,纯溶剂A的饱和蒸汽压、化学势和凝固点分别为pA*、μA*和Tf*。 加入少量非挥发溶质后形成理想的稀溶液, A的蒸汽压、化学势和凝固点分别为pA、μA和Tf：( D )

(A) pA*pA, μA*<μA, Tf*< Tf (C) pA* Tf (D) pA*>pA, μA*>μA, Tf*> Tf

11、苯(A)与甲苯(B)形成理想液态混合物，当5 mol苯与5 mol甲苯混合时，与混合物相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是 ( C )

(A) yA = 0.5 (B) yA < 0.5 (C) yA > 0.5 (D) 无法确定

12、分解反应 A (s) B(g) +2 C (g), 此反应的平衡常数Kp与分解压p之间的关系为：( C ) (A) Kp=4p3 (B) Kp=p3/27 (C) Kp=4p3/27 (D) Kp=p2

13、恒温下，在反应 2NO2 (g) N2O4 (g)达到平衡后的系统中加入惰性气体，保持总压不变时，则 ( B )

(A) 平衡向左移动 (B) 平衡向右移动 (C) 条件不充分，无法判断 (D) 平衡不移动 14、在大气压力下，Na3PO4 在 H2O (l) 中可以发生三级电离，则Na3PO4的不饱和水溶液的组分数 K 和自由度数 f 分别为( C )

(A) K=4, f=4 (B) K=3, f=3 (C ) K=2, f=2 (D) K=2, f=3 15、HAc及C6H6的相图如右图所示：

现有含C6H60.75的溶液100g，由20 oC冷却时，最多能析出的固体及质量为 ( B ) (A) HAc 60.9 g (B) C6H6 30.6 g (C) C6H6 60.9 g (D) HAc 30.6 g

三. 填空题:

1、在绝热钢瓶中氢气与氧气化合生成水,该过程 W 0, ΔU 0, ΔH 0 (填 >, < 或=)

2、封闭系统利用ΔG ≤ 0作为过程判据必须满足的条件是 、 、 。

3、20 oC 时，从一组成为n(NH3) : n(H2O) = 1:8.5的大量溶液中取出1 mol NH3转移到另一组成为n(NH3) : n(H2O) = 1:21的大量溶液中，该过程的ΔG为 J。

4、反应N2O4 (g) 2NO2 (g) 在60 oC时K = 1.33。则60 oC，标准压力时纯N2O4气体的解离度为 ，1 mol N2O4与 2 mol惰性气体中，N2O4的解离度为 ，当反应系统的总压力为106 Pa时，纯N2O4的解离度为 。 四. 简答题:

1、Zn和稀硫酸作用, (a) 在敞口瓶中进行; (b) 在封口瓶中进行。何者放热较多? 为什么? 2、某婴儿用品公司推出一款针对新生婴儿游泳时的保健产品, 该产品采用独特配方, 溶于水后形成接近母体羊水功效的水疗溶液, 可以保护新生婴儿皮肤, 防止皮肤受到伤害。 请试从稀溶液依数性的角度推测该产品的保健原理。 五.证明题:

试证明：C?C?T(?p)(?V)

PVVP?T?T并证明对理想气体来说，CP?CV?nR

六、计算题

1. 计算1 mol 理想气体在下列两个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。已知始态体积为25 dm3, 终态体积为100 dm3, 始态及终态温度均为100 oC。 (1) 定温可逆膨胀

(2) 在外压恒定为气体终态的压力下膨胀

2. 某合成氨厂用的氢气是天然气CH4 (g) 与H2O (g) 反应而来, 其反应为

CH4 (g) + H2O (g) CO (g) +3 H2 (g) (1) 试写出该反应标准平衡常数K 及经验平衡常数Kp, Kx, Kn之间的关系。

(2) 若反应在1000 K 进行,此时K = 26.56。如果起始时CH4 (g) 与H2O (g) 的物质的量之比为1:2, 试求算欲使CH4 (g)的转化率为78%, 反应系统的压力应为多少? 3. 绘图题:

A和B在液态完全互溶,在固态完全不互溶。A的熔点比B的低。A与B可以形成两种化合物A2B和AB2, A2B的熔点介于A和B的熔点之间, AB2的不相合熔点介于A和A2 B的熔点之间。AB2分解时的液相中含B的量比在固相中多。A与A2B的低共熔温度比AB2与B的低共熔温度低。

(1) 请画出A与B形成的低共熔T-X相图的示意图,并简明扼要标明各相区的组成及自由

度。

(2) 分别绘出组成与化合物A2B及AB2相同的液态混合物的步冷曲线。

(3) 如果AB2分解时的液相中含B的量比在固相中少,其他条件都相同, 试绘出A与B形

成的低共熔T-X相图的示意图。