物理化学习题及答案

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1、第 23 页 共 23 页化学热力学部分练习题判断题1 可逆的化学反应就是可逆过程。2Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。3焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。4焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。5一个绝热过程Q = 0，但体系的 DT不一定为零。6对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。7某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。8任何物质的熵值是不可能为负值和零的。9功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。10不可逆过程的熵变是不可求的。11某一过程

2、的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。12在孤立体系中，一自发过程由AB，但体系永远回不到原来状态。13绝热过程Q = 0，即 ，所以dS = 0。14可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。15绝热过程Q = 0，而由于DH = Q，因而DH 等于零。16按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。17在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W0，DU0。18体系经过一不可逆循环过程，其DS体0。19对于气态物质，CpCV = nR。20在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q = 0，所以DS

3、=0。选择题1273K, pq时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有（ ） .AW 0 B. DH = QP C DH 0 D DU02体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系（ ）A吸收热量40J B吸收热量360J C放出热量40J D放出热量360J3.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则（ ）.AQ 0，W = 0，DU 0 BQ =0，W = 0，DU 0CQ = 0，W 0，DU 0 DQ 0，W = 0，DU 04任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是（ ）.ADG BD C C DU DQ5对一理想气体，下

4、列哪个关系式不正确（ ）A B C D 6当热力学第一定律写成dU =Q dV时，它适用于（ ）.A理想气体的可逆过程 B封闭体系的任一过程C封闭体系只做体积功过程 D封闭体系的定压过程7在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1T2，压力由p1p2，则（ ）.AQ 0，W 0，DU 0 BQ = 0，W 0，DU 0CQ = 0，W 0，DU 0 DQ = 0，W = 0，DU = 08理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是（ ）.ADS 0 BDH =0 CDG = 0 D DU = 09.任意的可逆循环过程，体系的熵变（ ）.A一定为零 B一定大于零 C一定为负 D是温度的函

5、数10一封闭体系，从AB变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则（ ）.AQ R = Q IR B CW R = W IR D 11理想气体自由膨胀过程中（ ）.AW = 0，Q0，DU0，DH=0 BW0，Q=0，DU0，DH0CW0，Q0，DU=0，DH=0 DW = 0，Q=0，DU=0，DH=012H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则（ ）.AQ=0，DH0，DS孤 = 0 BQ0，W = 0，DU0CQ0，DU0，DS孤0 D Q=0，W = 0，DS孤013理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有（ ）.A DS 体= 0 B DU=0 CQ0 D DH=014当理想气体反抗一

6、定的外压做绝热膨胀时，则（ ）. A. 焓总是不变的 B热力学能总是不变的C焓总是增加的 D热力学能总是减小的15环境的熵变等（ ）.A B C D 填空题1理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最 ，定温可逆压缩过程环境做的功最 。2利用熵变判断某一过程的自发性，适用于 。3某一理想气体的 ，则 。4可逆热机的效率最 ，若用其牵引汽车，则速率最 .（以下空填 0, 0、0 B. 1，则应控制反应的温度_。三、计算题Example1:在1500K、 ，反应? ，水蒸气的离解度为 ；反应 ， 的离解度为 。求反应 在该温度下的平衡常数。Example2:半导体工业为了获得氧含量不大于 的高纯氢，在29

7、8K、 下让电解水得到氢气（99.5%H2、0.5%O2）通过催化剂，因发生反应 而消除氧。已知气态水的 问：反应后氢气的纯度能否达到要求？Example3: 乙烯气体与水在塔内发生催化加成，生成乙醇水溶液，试求该反应的平衡常数。 已知：反应方程式是 25时，乙醇处于纯态的饱和蒸气压为7599 Pa，处于上述假想态时，平衡分压为533Pa。Example4: 将6%（物质的量分数）的 、12%的 与惰性气体混合，在100kPa下进行反应，试问在什么温度下，反应达到平衡时有80%的 转变为 ？相平衡一、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

8、数。2自由度就是可以独立变化的变量。3I2（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Tx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px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

9、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。二、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 。A5；3 B4；3 C3；3 D 2；22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

10、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3Clapeyron-Clausius方程可适用于 。AI2（s）= I2（g） BC（石墨）= C（金刚石）CI2（g,T1,P1）= I2(g,T2,P2) DI2(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 BH CS DG 6在一定外压下，多

11、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 。

12、A2 B3 C4 D511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 。A2 B4 Cn + 2 D n12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

13、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 。A3；3 B3；4 C4；4 D: 4；518NH4HS(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 。A1 B1/2 C1/4 D1/819水的三相点附近其蒸发热为44.82 kJmol-1,熔化热为5.99 kJmol-1,则在三相点附近冰的升华热约为 。A38.83 kJmol-1 B50.81 kJmo

14、l-1C38.83 kJmol-1 D50.81 kJmol-120 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 。Af = 0；xg = xl Bf = 1；xg = xl Cf = 0；xg xl Df = 1；xg x2280时纯苯的蒸气压为0.991 pq,纯甲苯的蒸气压为0.382 pq,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 。 A0.85 B0.65 C0.35 D0.14三、填空题1. 在25时，A，B，C三种物质(不发生化学反

15、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= ，自由度数f = 。3CaCO3(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5已知水的平均气化

16、热为40.67kJmol-1,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 = 。计算题Example1:已知水在100时的饱和蒸气压为101.3 kPa ，汽化热为40.68 kJmol-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。Example2: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1.023105Pa,液体组成为含B的摩尔分数为x = 0.55，求两纯液体在80时的饱和蒸气压，设液体体积可忽略。答案参见我的新浪博客：