物理化学思考题及答案

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1、物理化学思考题 第一章 气体第二章 热力学第一定律第三章 热力学第二定律6第四章 多组分系统热力学参考答案第一章 气体1 理想气体模型是分子间_相互作用，分子_占有体积。2 真实气体在_条件下，与理想气体状态方程偏差最小。A 高温高压 B 高温低压 C低温高压 D低温低压3 判断这种说法对否：在临界点有：（）T=04 在100C下将CO2气体加压，能否使之液化？为什么？5 有关纯气体临界点性质的描述中，下面的说法不正确的是： A 临界温度TC是气体加压可以使之液化的最高温度； B 在临界参数TC，PC，VC中，VC是最易测定的； C 在临界点有（）T=0，（）r=0； D在临界点气体和液体有相

2、同的摩尔体积Vm。6 符合范德华方程的气体称为范德华气体，该气体分子间是相互_A 吸引 B 排斥 C 无相互作用7 判断对否：范德华常数b与临界体积VC成正比关系。8 101.325KPa，100的水蒸气的压缩因子Z_1。（，=，）9 1molA气体（理想气体）与1molB气体（非理想气体）分别在两容器中，知PAVA=PBVB，其温度均低于临界温度。 TA_TB（，=，）10 抽取某液体的饱和气体，体积V。；恒温下使压力降低一半，则其体积为V1。V。与V1的关系为_。 A 2 V。= V1 B 2 V。 V1 C 2 V。Qvm B Qpm= Qvm C Qpm0，则节流膨胀后气体温度_（上升

3、，下降，不变）13在室温常压下，H2（g）经节流膨胀后温度_，其（）T_0，同样条件下，空气经节流膨胀后温度_。14某反应在恒压P，绝热，W，=0的条件下进行，系统温度由T1升到T2，则过程H _0。 上述反应在恒T，P，W，=0的条件下进行，则H_0。15300K，标准压力下的反应： C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3 H2O（g） Q _0，rH0m_0，rUm_0，W_016举出三个H=0的不同过程：理想气体_；真实气体_；化学反应_。17氯仿（L）的Cpm=116J.mol-1.Kg-1, Cpm- Cvm=40.66 J. mol-1.Kg-1,苯（L）的Cpm=1

4、35.1J.mol-1, Cpm- Cvm=42.30 J. mol-1.Kg-1今要将液体由5加热到55，将液体装入密闭容器中， 能否将液体装满，然后加热，为什么？ 加热上述液体各100mol，各需多少热？第三章 热力学第二定律1 判断：下列说法是否正确（正确的打，错误的打）对外做功的过程一定是自发的过程，自发的过程一定对外做功。恒温恒压过程中，过程可逆一定有G=0，过程不可逆一定有G0。气体经绝热不可逆压缩S0的过程都不能自发进行。100，101.325KPa下水变为同温同压下的水蒸气的过程，不论过程是否可逆，G=0均成立。凡是系统熵增加的过程一定是自发的过程。工作于两相同高低温热源间的任

5、一热机的效率不会大于可逆热机的效率。2 内燃机车头牵引相同的一列车厢，在下列_环境下，消耗燃料最多。A 北方冬天 B.北方夏天 C.南方冬天 D.南方夏天3 判断下列推论是否正确，若不正确指出错误之处，修改结论。 定温下将1 mol的水可逆蒸发为水蒸气，因过程的H0，过程可逆S=0，由G=（H-TS）=H-TS=H，故G0 对封闭系统W，=0的过程：由第一定律可知：dQ=du+p环dV由第二定律：dS不可逆可逆 将式代如式得：dS因T环0，故得：T环dSdu+p环dV 结论：duT环dS- p环dV某封闭系统由同一初态分别经绝热可逆膨胀或绝热自由膨胀过程达到终态。因为绝热可逆膨胀S=0，而绝热

6、自由膨胀可用一绝热可逆膨胀代替，由状态函数法可知亦有S=0。写完整下列判据，并注明条件： S 0。 A 0， G 0， 0， 下列分式正确的有： A Cpm=V B Cvm= C Cvm= p D Cpm=P E Cpm=v F Cpm= v6.下列关系中只适用于理想气体的是_； A U=Q+W B Cpm- Cvm=R C D 可逆绝热过程=常数 E 恒压下H=U+pV F 7下列公式皆可用于封闭系统的单纯PVT变化，其中_的使用条件不对，应改为_： A =-P任何气体 B = 任何物质 C 任何物质 D 理想气体8从热力学数据表中可查得298K，（g）的S0m =188.83J. mol-

7、1.Kg-1 ,.mol-1.Kg-1 ,这些值指状态_的值。 A 100KPa的水蒸气 B 100KPa的液态水的饱和蒸汽 C 低压水蒸气 D 100KPa假想的理想气体状态水蒸气9对1 mol范德华气体单纯PVT变化：_ A B C 0 D -10在298K，PO下，1 molNH3（g）真实气体的规定熵为Sm, 1 mol理想气体的规定熵为S0m ，则S0m_Sm （,=）11.100: _ (,=)12.某实际气体的状态方程为PVm=RT+P，其中为大于零的正数 气体经绝热自由膨胀后，温度_（上升 下降 不变） 气体经节流膨胀后，温度_（上升 下降 不变）13斜方硫转变为单斜硫的Hm为

8、正，在101.325KPa下，平衡温度为115，在100101.325KPa下平衡温度为120，问晶形密度大的是哪一种？14系统进行不可逆循环过程，则_ A S0, S环=0 B S=0，S环0 C S=0, S环=0 D S0, S环015.空气进行可逆绝热压缩过程，则_一定成立 A U=0 B S=0 C A=0 D G=016范德华气体绝热自由膨胀过程： T_0，U_0，S_017下列各过程中，U，S，H，G哪几个一定为0： 非理想气体循环过程 理想气体节流膨胀 范德华气体节流膨胀 100，101.325KPa的液体水变成同温度压力的水蒸气 1 molH2与0.5 molO2在绝热定容反

9、应器中反应生成H2O 理想气体绝热自由膨胀 范德华气体可逆绝热膨胀18系统经某一过程变化，下列函数中与途径有关的是_ U，S，A，G，H，Q，W19初态298K，100KPa的1 molH2（g）的混合气，绝热恒容反应生成HCl（g），设气体为理想气体，298KfH0m（HCl，g）=-92.307KJ.mol,过程： U_0，S_0，H_0（,=）20.范德华气体等温膨胀，Q_-W 范德华气体绝热自由膨胀，T_0 （，=） 实际气体绝热可逆膨胀，S_021101.325KPa，100的H2O（l）的化学势和90的H2O（l）的化学势之关系_ A B = C D 不能确定22隔离系统发生一不可

10、逆过程，则U_0，S_0，H_0（,=,不能确定）231 mol理想气体在400，1m3状态时：_（填数值及单位）24理想气体自相同的始态，经可逆绝热压缩或不可逆绝热压缩至相同的终态体积，S终（可逆）_S终（不可逆）W可逆_W不可逆 U终（可逆）_U终（不可逆）25A，B两理想气体，知Cvm(A)/ Cvm(B)=5/3,等mol的A与B混合气经绝热可逆膨胀过程：SA_0 SB_0 SA+SB_026判断下表中各过程的函数（,P2+ B P2 P1+ C P1= P2+ D P2= P1+ P1P2淡水海水 半透膜 图4-9玻璃板水水溶液图4-1610.在一封闭恒温箱中有二杯液体（气相已饱和）

11、，A杯为纯水，B杯为蔗糖水溶液，静置足够长的时间，发现： A A中减少，B中增加 B A中增加，B中减少 C A，B均减少 D A，B均不变11在恒T，P下，I2溶解分配于水和CCL4中达到平衡，在两液相中I2性质相等的有：A B aI2(H2O)= aI2 C CI2(H2O)= CI2 D (H2O)= 12.化学势公式：lnab.B+中是指的化学势。 A bB=1 mol.Kg-1的温度为T，压力为P0的溶液中1 molB的； B ab,B=1温度为T，压力为P0的溶液中1 molB的； C Bb=1 mol.Kg-1,温度为T，压力为P0符合理想稀溶液性质的假想溶液中1 molB的13

12、非理想气体混合物中B的化学势，=其中的状态为：A =P0的纯气体B B PB=P0的纯气体B C 总压P=P0的混合气D PB=P0的假想纯理想气体B14有一软性半透膜球（可渗透水） 球中装水，将球置于海水中； 球中装海水，将球放入淡水中； 放置长时间后，球各自发生什么变化（变大，变小，不变）15液态混合物中组分i对拉乌尔定律为正偏差，下列各式正确的是 A ri1 D ri=16.如图4-16，左边为水，右边为加入不挥发溶质的水溶液。 保持温度不变，放置长时间后，两边液体是否相同？ 若不同，哪边高？ 若不同，高的一边液位是否会无限增高（设仪器是足够高的）？17气体A和气体B的混合气是非理想气，

13、yB=0.99，对该气体用路易斯-兰德尔规则计算出逸度系数A和B，则下述说法正确的是 A A误差比B大 B A误差比B小 C A，B误差相近 D A，B误差没有规律18任一液体的饱和蒸汽，其逸度系数_1（,=）19.非理想气体A与B的混合物，服从路易斯-兰德尔规则，求出如下过程的mixG=_（写出具体数据）1molA298K,P+1molB298K,P2mol混合气298K，P20写出下列公式的使用条件： fB（T，P，yB）=fB*（T，P）yB _21乙烯的临界温度TC=9.19,临界压力PC=5.039MPa，在9.19,有1 MPa，3 MPa，5 MPa的三种乙烯气的压缩因子和逸度系

14、数分别记作Z1，Z3，Z5，1，3，5，将下列二组数据按大小排列： Z1，Z3，Z5和1 1，3，5和122某实验室可供0的冰，无其他制冷设备，如何制备一个-5的冷源。23指出下列公式适用的条件和范围： H=U+（PV） dQ=TdS Tb=KbbB Q=-W=T S=-A=-G24恒T，P下，将1mol纯A（L）加入A与B的混合液中（含nA的A（l），nBD的B（l），为理想混合物），求该过程的G，H，S。 参考答案 第一章 气体1.无 不2.B3.4.否，100超过CO2的临界温度5.B6.A7.8.。 说明：凡低于临界温度的气体，压缩因子均小于1。9.10.c11.,下降。14.H=0,

15、H015.,0, 不是S=0,结论为G=0 对 不对，两过程终态不同，因而S不同，绝热自由膨胀为不可逆过程S04.S0不可逆 可逆 （隔离系统或绝热系统） A0不可逆 自发 可逆 平衡 （恒T，V，W=0） G0不可逆 自发 可逆 平衡 （恒T，P，W=0） 0不可逆 自发 可逆 平衡 （恒T，P，W=0或T，V，W=0）5.C,D,E6.B,D,F7.B,理想气体8.D9.A10.11.12.不变，上升 说明：W=0，Q=0，U=0 故节流升温.13.斜方硫14.B15.B16.T017.U=H=S=G=0,U=H=0,H=0, G=0,U=0,U=H=0,S=0,18.Q,W19. U=0

16、, H0, S020.Q-W,T0, U=0, H不能确定23.=8.314PaK-1,说明:24.,25. SA0, SA+SB=0 说明:W=U,若单独膨胀,A为双原子气体,温度下降少,降为T2A,B为单原子气体,温度下降多,降为T2B. T2AT2B,最后温度介于其间,混合时,A的温度还要降,B的温度要上升.26.过程TPUHSWQS环AG单纯PVT变化理想气体可逆恒温膨胀=0000000000000=000000?可逆绝热膨胀0000=00=0=0?反抗恒外绝热膨胀0000000000=0=0?绝热自由膨胀=00=0=0=000反抗恒外压恒温膨胀=000000=0=00000范德华气体

17、可逆恒温膨胀=00?00000真实气体节流膨胀?0?=0=0?任一循环过程=0=0=0=0=0?0=0=0反应H2+1/2 O2H2O（g），初态373K，100KPa, W，=0绝热恒压0=000=0=0000=000=0=0=00?恒T，P=0=00000计算0恒T，V=00000=0000000000=0000=0H2O（l）H2O（s）-5, 101.325KPa=0=00000000=0=0=000恒T，P混合为理想液态混合物同上说明：非恒温过程A，G一般无法确定，因绝对熵不知道. G0因G=H-(TS)=T1S1-T2S(T1T2,S1S2)0 A0因A=U-(TS)0(两项均0)

18、 第四章 多组分系统热力学1.，2.A,D;A,C3.,4.V,U,S,A,G5.=6.VB7.A,B8.A,D9.B10.A11.D12.C13.D14.变小,变大15.C16.不同左低右高不会 说明:左P=P0e右P=P0(1-XB) 故:e17.A18. Z1Z3Z5,1 1 3 522.在水中加冰,得0的冰水混合物,加盐(如NaCl),边加边搅,边测温度,但不可加盐过多(见相图).23封闭系统,可逆过程,稀溶液,溶质不挥发,理想气体恒温可逆过程24.1molna+G=RTlnXA+nARTlnH=0S=- 第五章 化学平衡1.,2.C3.B.C4.25. rS0m=-b-2CT, rH

19、0m=a-cT2 说明: S=6.B7.C8.放热,减小,减小,减小,增加9.向右,不10.降低温度,升高压力,减少惰性气11.B12.D13.能不能14. 第六章 相平衡1.,2.升高,下降,0.013.5,2,2,34.D5.0,不能6.A7.,8.正,负9.C10.A11.4,1,不变,改变12.,17.0.750.6XBBAt/18.最大负偏差19.C=2,P=2,F=120.C=1,P=2,F=121.最大负偏差,气,气+液,液,塔顶A,塔底恒沸混合物.22.：气,:L1+气,:二液L1+L2,:L1,:L2+气,:L223.H2O(L)+气,气24.答案略25.略,均不能 第七章

20、电化学1.,2.0.5,0.5,3.K+,Cl-4.HCl,KCl,0.015.增大，先增大，后减小，某一浓度时的电导率最高。6.7.不同8.HCl,H+,KCl,KCl9.A10.B11.,12.13.Ca(NO3)2,NaNO3,NaCl14.a+-=0.009,a=8.110-5 a+-= a=15.1r16.吸热，Qr=TS,QQr17.B18.消除液体接界电势，K+和Cl的摩尔电导率相近19.B20.Ag(s)Ag+Ag(Au) E=21.B22.-,阳 AgAgNO3(b2)AgNO3(b1) Ag+,阴-，阳 ptH2(2PO)HClH2(P0) pt+ ,阳23.C24.PtH

21、2(101.325KPa) KOHHClH2(101.325KPa) PtZnZn(CN)42-,CN-ZnCl2ZnCuCuCl(s)及其饱和溶液CuCl2CuPtH2(100KPa) HBr(0.1mol.kg-1) AgBr(s) AgPtH2(100KPa) KOHO2(100KPa) Pt25.ZnZn2+Cl-Cl2(100KPa) PtPtH2(P0) OH-Ag2O(s) AgBaBaSO4(s) SO2-4(a1) SO2-4(a2) BaSO4(s) Ba26.大，多27.低，高，氧化28., 第八章 统计热力学初步1.2.基态，激发态3.独立子离域子能相依子离域子不能独立

22、子定域子能4.5.WD=N!6.ABC,D,BC,AD,AD7.q=异，气体，不太低，平衡8.独立子，UVN，平衡态，q=9.离域子系，理想气体10.CH4C2H2CO2H2ON2Ar,说明：CH4C2H2CO2H2ON2Ar总自由度15129963平动333333转动322320振动97431011.12.C13.C14.摘取最大项15.增大，增大16.qt17.B18.C19.3;332;323;23320.1001种，21.exp(7.251021),说明：22.S=S平=kln A=-kTln 将U平，q平代入即可。 第九章 表面现象1.,2.变小，曲率半径3.向左，向右4.，说明：

23、5.。，易于6.高，凹，高，凸，低7.B8.P大气+9.凸，凹10.小，大11.12.B13.凸台下沿，h14.A15.,=17.过热液体，过冷液体，过饱和蒸汽，过饱和溶液18.,化学键力，分子间力19.单，均匀，无，达到，吸附系数，变化20.,正21.,减小22.B23. 单位表面层中所含溶质的量与同量溶剂在溶液本体中所含溶质的量之差 mol.m-224.放热25.P3P1P226.GI=A() G=4A() G=A()27.Pr=P0exp() 第十章 化学动力学1.,2.C3.CB=b-x-y,CD=x-y, CF=y4.A5.C6.-, =,5.010-510360cm3.mol-1m

24、in-1=3.0cm3.mol-1min-17.1,0,28.19.大10.B11.D12.13.Ea=E1+E2-E-114.升高15.TT*16.17.C18.v=k1Ia19.光化学的初级过程中，吸收一个光子，活化一个分子（或原子），初级，=吸收一个光子而发生的反应分子数。20.B21.不改变，减小，减小，不改变，增大，增大22.A23.B24.C25.化学，变小26.HCl,蔗糖27.活化络合物X与反应物基态能量之差（即0 K时的反应活化能）28.29.外扩散，内扩散，吸附，表面反应，解吸，内扩散，外扩散30.支链反应31.升高32.D 第十一章 胶体化学1.1-100nm2.B3.10,(AgI)m.nI-.(n-x)K+x-xK+,Al(NO3)34.C5.(AgI)m.nl-.(n-x)K+x-xK+x-xK+6. 负，正，KCl,LiCl7.负，变慢，正8.负，Na2SO4,NaI9.负，慢，正10.负11.聚沉，保护12.转化，起泡，表面活性13.O/W，W/O14.降低电位15.多相，高分散度，热力学不稳定16.胶粒带电，布朗运动，溶剂化17.正