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1.已知:
Zn(s)+(1/2)O2(g)=ZnO(s)ΔrHmΘ=351.5kJ/mol
Hg(s)+(1/2)O2(g)=HgO(s)ΔrHmΘ=90.8kJ/mol
因此Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(s)的ΔrHmΘ是:
()
A.442.2kJ/mol
B.260.7kJ/mol
C.-62.3kJ/mol
D.-442.2kJ/mol
2.1mol单原子理想气体,从273K,202.65kPa,PT=常数的可逆途径压缩到405.3kPa的终态,该过程的ΔU是:
()
A.1702J
B.-406.8J
C.406.8J
D.-1702J
3.恒压下,无相变的单组分封闭体系的焓值随温度的升高而()
A.增加
B.减少
C.不变
D.不一定
4.ΔH=Qp适用于下列哪个过程?
A.理想气体从1×
107Pa反抗恒定的1×
105Pa膨胀到1×
105Pa
B.0oC,101325Pa下冰融化成水
C.101325Pa下电解CuSO4水溶液
D.气体从298K,101325Pa可逆变化到373K,10132.5Pa
5.苯在一个刚性的绝热容器中燃烧,C6H6(l)+(15/2)O2(g)=6CO2(g)+3H2O(g)
下列关系式正确的是:
A.ΔU=0,Q=0
B.ΔU<
0,Q=0
C.ΔU=0,Q>
0
D.ΔU=0,Q<
=0
6.反应热效应是在()条件下定义的。
A.只作体积功,反应物与产物温度相同B.只作体积功,反应物与产物温度不同
C.只作非体积功,反应物与产物温度相同D.只作非体积功,反应物与产物温度不同
(三).是非题
1.某一理想气体从始态膨胀变为终态,则可逆过程中体系对外做的功最大。
2.恒容反应热有时与恒压反应热在数值上相等。
3.对于所有气体其内能的增加与温度有关,温度升高,内能增加。
4.对于一封闭体系经过一个升压恒容过程,则该过程的焓变大于零。
5.理想气体从同一始态膨胀到同一终态,若经过一个等温膨胀对外做功W1,若经过一个等温可逆膨胀过程对外做功为W2,则W1≤W2。
()
(四).计算题
1.
(1)在373K,101.325kPa下,1mol水全部蒸发为水蒸气,求此过程的Q,W,ΔU和ΔH。
已知水的汽化热为40.7kJ.mol-1。
(2)若在373K,101.325kPa下的1mol水向真空蒸发,变成同温同压的水蒸气,上述各量又如何?
(假设水蒸气可视为理想气体)。
2.10mol的气体(设为理想气体),压力为1013.25kPa,温度为300K,分别求出等温时下列过程的功:
(1)在空气中(压力为PΘ)体积胀大1dm3。
(2)在空气中膨胀到气体的压力也是PΘ。
(3)等温可逆膨胀至气体的压力为PΘ。
3.容器中放有100gN2,温度和压力为25oC和3039.75kPa,若该气体反抗外压1013.25kPa作等外压绝热膨胀,试计算体系的最后温度T、ΔU、ΔH。
假定N2是理想气体,且Cv,m=20.71J·
K-1mol-1。
第一章热力学第一定律练习题答案
1.热效应方向和限度2.不可逆热与功3.联系化学变化4.热功5.2.8KJ6.uB=uBΘ+RTlnaB
1.B2.D3.A4.B5.A6.A7.
1.√2.√3.×
4.√5.√
373K,101.325kPa
1.
(1)
1molH2O(l)1molH2O(g)
Q=40.7kJ
W=∫P外dV=P外(Vg-Vl)=PV=nRT=3.101kJ
ΔU=Q-W=37.598kJ
ΔH=Qp=40.7kJ.
真空蒸发
(2)
373K,101.325kPa373K,101.325kPa
始态终态与
(1)相同:
1
ΔU=Q-W=37.598kJ0.5
ΔH=Qp=40.7kJ.0.5
W=02
Q=ΔU+W=37.598Kj1
2.
3.
第二章热力学第二定律及化学平衡
明确热力学第二定律的意义和热力学第三定律的内容,了解自发过程的共同性质
掌握S,F,G的定义及在特定条件下的物理意义,ΔS,ΔG和ΔF的计算方法,熵判据和吉布斯能判据的应用,热力学四个基本关系式
了解热力学第二定律与卡诺定律的联系,Gibbs-Helmhdts方程
准确理解(标准)平衡常数,反应进度的意义
1.ΔS.ΔF.ΔG的计算运用
2.热力学三大判据
3.化学平衡等温方程式及其应用
4.化学反应等压方程式及其应用
难点:
(一).单项选择题
1.理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀,吸热Q,所作功是变到相同终态的最大功地0%,则体系的熵变为:
A.Q/T
B.0
C.5Q/T
D.-Q/T
2.单原子理想气体的Cv,m=(3/2)R,当温度由T1变到T2时,等压过程体系的熵变与等容过程的熵变之比是:
A.1:
1
B.2:
C.3:
5
D.5:
3
3.常温常压下2molH2和2molCl2在绝热钢筒内反应生成HCl气体,则()
A.ΔrU=0,W=0
B.ΔrU=0,W>
C.ΔrU>
0,W=0
D.ΔrU>
0,W>
4.373K和101325Pa下的1molH2O(l),令其与373K的大热源接触,并使其向真空器皿蒸发,变为373K和101325Pa下的H2O(g),对于这一过程可用以下哪个量来判断过程的方向?
A.ΔS体系
B.ΔS总
C.ΔG
D.ΔU
5.在恒温恒压不作非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行:
A.ΔH>
0,ΔS>
B.ΔH>
0,ΔS<
C.ΔH<
D.ΔH<
6.对于化学反应等温式ΔrGm=ΔrGmΘ+RTlnQa,
当选取不同的标准态时,反应的ΔrGmΘ将改变,该反应的ΔrGm和Qa将:
A.都随之改变
B.都不改变
C.Qa变,ΔrGm不变
D.Qa不变,ΔrGm变
7.已知反应:
C(s)+O2(g)=CO2(g)K1Θ
2CO(s)+O2(g)=2CO2(g)K2Θ
C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)K3Θ
则三个平衡常数间的关系是:
A.K3Θ=K1ΘK2Θ
B.K3Θ=K1Θ/K2Θ
C.K3Θ=K1Θ/(K2Θ)1/2
D.K3Θ=(K1Θ)1/2/K2Θ
8.在温度T时,某反应的ΔrHmΘ<
0,ΔrSmΘ>
0,则该反应KpΘ应是:
A.KpΘ>
1,随温度升高而增大
B.KpΘ>
1,随温度升高而减小
C.KpΘ<
D.KpΘ<
9.等温等压下,某反应的ΔrGmΘ=5kJ/mol,该反应:
A.正向自发进行
B.逆向自发进行
C.不能判断
D.不能进行
10.反应3O2(g)=2O3(g)在25oC时ΔrHmΘ=-280kJ/mol,对该反应有利的条件是:
A.升温升压
B.升温降压
C.降温升压
D.降温降压
11.化学势是()。
A(∂G/∂ni)T,P,nj≠iB(∂A/∂ni)T,V,nj≠iC(∂V/∂ni)T,P,nj≠iD(∂H/∂ni)T,P,nj≠i
12.若某反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
的Kp=0.73,Pco=0.5kPa,PH2O=0.2kPa,PCO2=0.3kPa,PH2=0.3kPa,则反应()。
A.正向自发B.逆向自发C.达到平衡D.无法判断
13.若反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)放热,则升温()。
A.对正逆向反应均有利B.对正向反应有利C.对逆向反应有利D.无影响
14.熵判据的应用条件是()。
A封闭体系的任何过程
B孤立体系的任何过程
C封闭体系的等温等压非体积功为零的过程
D封闭体系的等温等容体积功为零的过程
15.已知反应:
N2O4→2NO2
在250C时Kp=15351,若指定N2O4为25×
101325Pa,NO2为5×
101325Pa,则()
A正向自发B逆向自发C平衡D无法判断
16.已知在298.15K及P⊝时反应
3C(石墨,P⊝)+3H2(g,P⊝)=C3H6(环丙烷,P⊝)
ΔcHmΘ(kJ/mol)-393.5-285.8-2092
则升高温度对()有利。
A正向B逆向C正向和逆向D无法判断
17.根据250C,P⊝下各物质的参数,
石墨→金刚石
ΔfHmΘ(kJ•mol-1)01.90
Sm⊝(J•K-1mol-1)5.692.44
此条件下()较为稳定。
A石墨B金刚石C石墨和金刚石D无法判断
(二).是非题
1.判断孤立体系和封闭体系的进行过程的方向性,均可采用熵判据进行判断。
2.等温等压下的可逆相变的ΔG=0。
3.在一定的温度和饱和蒸气压下,液态水可逆变成水蒸气,而发生这可逆相变的压力随温度的变化关系由ΔHm决定。
4.某气体向真空膨胀,则此过程气体对外做功为零。
5.卡诺循环的热机效率不仅和低温热源和高温热源的温度有关,还和工作介质有关。
()
(三).计算题
1.已知298.15K时,反应
H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(g)
的ΔrGmΘ为-228.57kJ.mol-1,298.15K时水的饱和蒸气压为3.1663kPa,水的密度为997kg.m-3。
求298.15K反应H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l)
的ΔrGmΘ。
及KΘ。
2.1molO2于298.15K
(1)由101.3kPa等温可逆压缩到608.0kPa,求Q,W,ΔU,ΔH,ΔG,ΔS体和ΔS总;
(2)若自始至终用608.0kPa的外压,等温压缩到终态,求上述各热力学量的变化。
3.已知甲醇蒸气的标准生成吉布斯自由能ΔfGmΘ(298.15K)为-161.92kJ/mol。
试求甲醇(液)的标准生成自由能(假定气体为理想气体,且已知298.15K时甲醇(液)饱和蒸气压为16.343kPa)。
4.在25℃,101.325kPa下,1mol过冷水蒸气变为25℃,101.325kPa的液态水,求此过程的ΔS及ΔG。
已知25℃水的饱和蒸气压为3.1674kPa,汽化热为2217kJ.kg-1。
上述过程能否自发进行?
第二章热力学第二定律及化学平衡练习题答案
1.C2.D3.A4.B5.C6.C7.C8.B9.C10.C11.A12.B13.C14.B
15.A16.A17.A
1.×
2.√3.√4.√5.√
1.解:
H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(g)H2O(l)
298.15K,PΘ298.15K,PΘ
H2O(g)H2O(l)2
298.15K,3.1663kPa298.15K,3.1663kPa
ΔrG1=∫VdP=nRTln(P2/P1)=-8.5910Kj2
ΔrG2=01
ΔrG3=01
Δr1GmΘ=ΔrG1+ΔrG2+ΔrG3=-8.591kJ0.5
ΔrGmΘ=Δr1GmΘ+Δr2GmΘ=-228.57-8.591=-237.16kJ·
mol-10.5
ΔrGmΘ=-RTlnKΘ2
-237.16×
103=-8.314×
298.15lnKΘ
KΘ=1
解:
(1)理想气体等温可逆压缩过程:
W=nRTln(V2/V1)=-4.442kJ2
ΔU=0(等温),ΔH=01
ΔG=∫VdP=nRTln(P2/P1)=4.442kJ2
ΔS体=Qr/T=-14.898J.K-10.5
ΔS环=-Qr/T=14.898J.K-10.5
ΔS孤=ΔS体+ΔS环=00.5
(2)理想气体恒外压压缩:
始态和终态与
(1)相同,因此状态函数的改变量均不变,即
ΔU=0(等温),ΔH=00.5
ΔS体=-14.898J.K-10.5
W=P外(V2-V1)=-12.399kJ1
Q=ΔU+W=-12.399kJ0.5
ΔS环=-Q/T=41.586J.K-10.5
ΔS孤=ΔS体+ΔS环=26.68K-10.5
ΔS,ΔG
25℃,101.325kPa25℃,101.325kPa
1molH2O(g)1molH2O(l)
25℃,3.1674kPa25℃,3.1674kPa
ΔS1=nRTln(V2/V1)/T=nRln(P1/P2)=31.989JS2=ΔH/T=133.91J1
ΔS3=0
ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=101.91J
ΔG1=∫VdP=nRTln(P2/P1)=-8.59kJ
ΔG2=0
ΔG3=0
ΔG=ΔG1+ΔG2+ΔG3=-8.59kJ<
能自发进行
第三章相平衡
了解相,组分数和自由度的意义,了解用相图阐明溶解,结晶蒸馏和萃取的操作过程
掌握相律的基本内容与数学表示式,单组分和双组分相图,杠杆规则,C-C方程式及其
应用
1.相律及其应用
2.克-克方程式及其应用
3.单组分相图及其应用
4.简单低共熔相图及其应用
2.简单低共熔相图及其应用
1.组分x和y可按一定比例形成低恒沸混合物,已知纯组分y的沸点高于纯组分x,若将任意比例的x+y体系在精馏塔中蒸馏,则塔顶馏出物是:
A.纯x
B.纯y
C.低恒沸混合物
D.根据xy的比例不同而不同
2.水的三相点附近,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.99kJ/mol。
则在三相点附近冰升华热约为:
()
A.38.33kJ/mol
B.50.81kJ/mol
C.-38.33kJ/mol
D.-50.81kJ/mol
3.当用三角形坐标法来表示x-y-z三组分系统时,物系点在通过x点的一条直线上变动时,则物系的特点是:
A.y和z的百分含量之比不变
B.x的百分含量之比不变
C.y的百分含量之比不变
D.z的百分含量之比不变-
4.在101.325kPa下用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时,体系的沸点:
()
A.低于373.2K
B.高于373.2K
C.取决于水和有机物的相对数量
D.取决于有机物的分子量大小
5.从下图知,下列叙述错误的是:
A.OB为水的凝固点曲线,该线上两相平衡时温度和压力的对应关系符合克-克方程
B.OA为水的沸点曲线,Φ=2,f=1
C.O点为三相共存区,f=0
D.采用以该图为原理的冷冻干燥技术可制备粉针注射剂
6.FeCl3和H2O能形成FeCl3·
2H2O,FeCl3·
6H2O,2FeCl3·
5H2O,2FeCl3·
7H2O四种水合物,该系统在恒压下最多可能平衡共存的相数Φ是:
A.Φ=3
B.Φ=4
C.Φ=2
D.Φ=5
7.关于简单低共熔相图(如下图所示)叙述错误的是:
()
A在EOF线上是三相共存区,液相组成随物系点的不同而变
B在Ⅱ区是纯B固体与其在A中的饱和溶液平衡共存区
C该相图在药剂学中可用于制备固体分散体,提高药物的溶出速度
D任一个两相共存区都可以通过杠杆规则求出平衡两相的量之比
1.物种数就是组分数。
()
2.液体苯的蒸气压在298.15K时为10.021KPa,若已知液体苯的摩尔蒸发热,则可求出303.15K时液体苯的蒸气压。
()
第三章相平衡练习题答案
1.C2.B3.A4.A5.A6.A7.A
2.√
第四章电化学
了解离子在溶液中的导电机理和法拉第定律,电动势产生的机理及电动势测定法的一些应用
掌握比电导,摩尔电导的概念和计算公式,1-1价型和2-1价型强电解质的活度及平均
活度的计算,能斯特方程计算电池电动势和电极电势
熟悉离子独立运动定律及电导测定的一些应用,各类电极的组成和电池的设计,电极
电势的一套符号惯例
明确电动势与的ΔrGm关系
1.比电导,摩尔电导的概念和计算公式
2.1-1价型,2-1价型强电解质的活度,离子平均活度的计算
3.能斯特方程式计算电极电势和电池电动势
4.可逆电池热力学
1.1-1价型,2-1价型强电解质的活度,离子平均活度的计算
2.能斯特方程式计算电极电势和电池电动势
(一)填空题
1.5.25℃时以0.020mol•L-1KCl溶液充满电导池,测知其电阻为82.4Ω,已知其电导率为0.2786S·
m-1。
在同一电导池中装入同样体积的浓度(K2SO4/2)为0.005mol•L-1待测溶液,测得电阻为376Ω,试计算待测液Λm(K2SO4/2)=S·
m2·
mol-1.
2.求m=0.05mol·
kg-1的BaCl2水溶液(γ±
=0.810)的电解质活度α=和离子平均活度α±
=。
3.求m=0.05mol·
kg-1的Na2SO4水溶液(γ±
=0.53)的电解质活度α=和离子平均活度α±
4.AgⅠAgCl(s)ⅠKCl(m)ⅠHg2Cl2(s)ⅠHg(l)的电动势E=0.0455V,(∂E/∂T)P=3.38×
10-4V·
K-1,则ΔrGm=J·
mol-1,Qr=J·
mol-1。
5.298.15K时,用电导池测定0.02mol/L的kCI溶液的电阻为82.4Ω,其电导率为0.2786S/m,则电导池常数为m-1,再用同一电导池测得0.005mol/L(以1/2K2SO4的浓度计)的K2SO4溶液的电阻为376Ω,则此溶液的摩尔电导率为S·
1.某一强电解质Mv+Xv-,其离子平均活度a±
与活度aB之间的关系是:
A.a±
=aB
B.a±
=aB2
C.a±
=aBV
D.a±
=aB1/V
2.对于同一电解质的水溶液,当其浓度逐渐增加时,何种性质将随之增加?
A.在稀溶液范围内的电导率
B.摩尔电导率
C.电解质的离子平均活度系数
D.离子淌度
3.两半电池之间使用盐桥测得电动势为0.059V,当盐桥拿走,使两溶液接触,这时测得电动势为0.048V,问液接电势值为:
A.-0.01V
B.0.01V
C.0.107V
D.-0.107V
4.下列电池中,电动势与Cl-离子的活度无关的是:
A.Zn|ZnCl2(a)|Cl2(PΘ)|Pt
B.Zn|ZnCl2(a1)||KCl(a2)|AgCl(s)|Ag
C.Ag|AgCl(s)||KCl(a)|Cl2(PΘ)|Pt
D.Pt|H2(PΘ)|HCl(a)|Cl2(PΘ)|Pt
5.查表得φΘAg+,Ag=0.7991V,φΘFe3+,Fe2+=0.771V,则将反应设计成电池,
Fe2+(a1)+Ag+(a2)=Ag(s)+Fe3+(a3)
则该电池的标准电动势为:
()
A.0.0281V
B.-0.0281V
C.1.5701V
D.-1.5701V
6.根据离子独立运动定律,下列叙述错误的是:
A.在无限稀释的溶液中,电解质全部电离,离子间独立运动,互不影响。
B.在一定的电场力作用下,离子的迁移速率与共存其他离子无关。
C.每种离子的摩尔电导率都是恒定的。
D.该定律适用于任何电解质。
7.关于电池的叙述正确的是:
()
A不可逆电池工作时对外做最大电功B电池两电极间的电势差称为电动势
C可逆电池的热效应等于体系的焓变D若电
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