1. 某体系经历一个不可逆循环后,下列关系式中不能成立的是 A 。
A. Q = 0 B. ΔS = 0 C. ΔU = 0 D. ΔH = 0
2. 已知CH3COOH(1)、CO2(g)、H2O(1)的标准摩尔生成焓?fHm(298 K) / kJ·mol-1分别为-484.5,-393.5,-285.8。则
CH3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓?cHm(298 K) / kJ·mol-1为 C 。 A. -484.5 B. 0 C. -873.5 D. 194.8 3. 工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机,其效率为 A 。
A. 20 % B. 25 % C. 75% D. 100 %
4. 理想气体自状态p1、V1、T等温膨胀到p2、V2、T,则此过程的?A与?G的关系为 B 。
A. ?A>?G B. ?A=?G C. ?A<?G D. 不能确定
5. 在400 K时,液体A的蒸气压为4×104 Pa,液体B的蒸气压为6×104 Pa,两者组成理想液体混合物,平衡时,溶
液中A的摩尔分数为0.6,则气相中B的摩尔分数为 B 。
A. 0.60 B. 0.50 C. 0.40 D. 0.31 6. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种? D 。
A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料 B. 20%葡萄糖水 C. 含兴奋剂的饮料 D. 含适量维生素的等渗饮料 7. 对恒沸混合物的描述,下列各种叙述中哪一种是不正确的? B 。
A. 与化合物一样,具有确定的组成 B. 不具有确定的组成 C. 平衡时,气相和液相的组成相同 D. 其沸点随外压的改变而改变 8. 相图与相律之间的关系为 A 。
A. 相图由实验结果绘制得出,不能违背相律 B. 相图由相律推导得出
C. 相图由实验结果绘制得出,与相律无关 D. 相图决定相律
9. 液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液,在精馏塔中精馏时,塔釜得到的是 D 。
A. 恒沸混合物 B. 纯A C. 纯B D. 纯A或纯B 10. 下列各系统中属于近独立粒子系统的是 B 。
A. 绝对零度的晶体 B. 理想气体混合物 C. 理想液体混合物 D. 纯气体 1. 当某实际气体的压缩因子大于1时,表明该气体比理想气体 难 压缩。(填易、难)
2. 对实际气体,经节流膨胀后,Q = 0,ΔH = 0,Δp < 0。要达到降温制冷的目的,需要μJ-T > 0。 3. 水在273.15 K,p下凝结成冰,下面各热力学量Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔG,ΔA中哪些为零 ΔG 。 4. 一切不可逆过程都是向混乱度 增加 的方向进行,而 熵 函数则可以作为系统混乱度的一种量度。 5. 在等温、等压条件下,一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其 吉布斯自由能 的减少。
6. 0.1 kg H2O中含有0.0045 kg 某纯非电解质的溶液,于272.685 K时结冰,则该溶质的摩尔质量为 0.18 kg·mol-1。已知水的凝固点降低常数Kf为1.86 K·mol-1·kg。
7. 摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293.15 K和标准大气压下,每摩尔溶液的体积为2.83×10
-5
m3·mol-1,甲醇的
偏摩尔体积为3.95×10-5 m3·mol-1。把1 mol的甲醇加入上述大量溶液中,体积增加 3.95×10-5 m3,加入1 mol水后体积增加 1.71×10-5 m3。
8. CuSO4与水可生成CuSO4·H2O、CuSO4·3H2O、CuSO4·5H2O三种水合物,该体系的C = 2 ,最大自由度等于
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3 。在一定压力下和CuSO4溶液及冰共存的含水盐有 1 种。
9. 在恒熵、恒容、不做非体积功的封闭系统中,当热力学函数 热力学能 到达最 小 值的状态为平衡状态。 10. 在一般情况下,用 ?rGm 来判别化学反应的方向,而 ?rGm 只能反映反应的限度。
11. 25℃?时水的饱和蒸气压为3.168 kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?fGm为-237.19 kJ·mol-1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为 -228.6 kJ·mol-1 。
( T )1. 对于任何体系,等压只做体积功的过程?H=?U-W。 ( F )2. 功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 ( F )3. 在等温等压条件下,?G ? 0的过程一定不能进行。 ( T )4. 一个绝热过程Q = 0,但体系的 ?T不一定为零。
( F )5. 因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律。
( T )6. 在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题角度的不同而不同,但独立组分数是一个确定的数。 ( T )7. 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 ( F )8. 化学平衡时各物质的化学势相等。
( F )9. 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动。
( T )10. 对于气相反应,当体系总压力p变化时,对Kf无影响。
1. 设有压力为100 kPa,温度为293 K的理想气体3.0 dm3,在等压下加热,直到最后的温度为353 K为止。计算过程
中的W、ΔU、ΔH和Q。已知该气体的等压摩尔热容为27.28 J·K-1·mol-1。 解:n?p1V1101325?0.003??0.125mol (1分) RT18.314?293nRT2?0.125?8.314?353?3.62?10?3m3 (1分)
101325V2?p2W??p(V2?V1)??101325?(3.62?10?3?0.003)??62.8J (2分)
?H?Qp?n?Cp,mdT?0.125?27.28?(353?293)?204.6J (4分)
T1T2 ?U?Qp?W?204.6?62.8?141.8J (4分)
2. 已知在101.325 kPa下,水的沸点为100℃,其比蒸发焓ΔvapH = 2257.4 kJ·kg-1。液态水和水蒸气在100 ~ 120℃范围内的平均比定压热容分别为Cp(H2O, l) = 4.224 kJ·kg-1·K-1及Cp(H2O, g) = 2.033 kJ·kg-1·K-1。今有101.325 kPa下120℃的1 kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径,并按可逆途径分别求过程的ΔS及ΔG。 解:设计可逆过程如下:
H2O (l,393.15K,101.325 kPa) ΔSsys H2O (g,393.15K,101.325 kPa)
ΔS1 ΔS3
H2O (l,373.15K, 101.325 kPa) ΔS2 H2O (g, 373.15K, 101.325 kPa) (3分)
?S??S1??S2??S3?mCp(l)ln?1?4.224?lnT2m?vapHT??mCp(g)ln1T1T2T2373.151?2257.4393.15??1?2.033?ln393.15373.15373.15 (6分)
??0.221?6.050?0.106?5.935kJ?K?1物理化学(一) B卷 第2页 (共3页)
?H??H1??H2??H3?mCp(l)(T2?T1)?m?vapH?mCp(g)(T1?T2)
?1?4.224?(373.15?393.15)?1?2257.4?1?2.033?(393.15?373.15) (6分) ??84.48?2257.4?40.66?2213.58kJ?G??H?T?S?2213.58?393.15?5.935??119.77kJ (2分)
3、在真空的容器中放入固态的NH4HS,于25℃下分解为NH3(g)与H2S(g),平衡时容器内的压力为66.66 kPa。
(1) 当放入NH4HS时容器内已有39.99 kPa的H2S(g),求平衡时容器中的压力。 (2) 容器内原有6.666 kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S,才能形成NH4HS? 解:反应的化学计量式如下: NH4HS(s)? NH3(g)+H2S(g) 由题给条件,25℃下,K$$?pNH3pH2S(p$)2?33.33?33.33?0.1082 2(101.325)(1)
K?pNH3(pNH3?39.99)(p)$2?0.1082
pNH3=18.873kPa p=39.99+2pNH3=77.735 kPa
(2)
6.666?pH2S(101.325)2?0.1082 pH2S>166.65 kPa
4. 已知A,B两组分体系在p$下的相图(T-x图)如下图所示。
1)标出各区的相态;2)水平线EF,GDH和垂线CD上体系的条件自由度是多少(列出计算过程)? 3)在右图中画出a,b,c点冷却的步冷曲线。(本题共12分)
解:(1) (6分)
1 2 3 4 5 6 l A+l C+l B+l A+C C+B
(2) EF、GDH线:f*?C???1?2?3?1?0 (2分)
垂线CD:f?C???1?1?1?1?1 (1分)
* (3分)
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