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文檔簡介
1、同濟醫(yī)科大學藥學院物理化學題庫 一、 熱力學(一) 名詞解釋 1. 可逆過程2. 化學位3. internal energy4. reversible process5. chemical potential6. phase rule7. Gbbis Surface energy8. state function9. heat of combustion (二) 簡答題 1. 什么是卡諾理想熱機? 2. 為什么要引入“偏摩爾量”這一概念? 3. 什么是可逆過程?簡述其特征。 What is the definition of reversible process? Plea
2、se briefly write its characteritic.4. What is Carnort ideal heat engine?5. 為什么藥提出偏摩爾量的概念?舉出3個例子。6. 試分別簡述判斷過程方向及平衡的三個判據(jù)。7. 指出在下列各過程中體系的U、H、S、F和G何者為零:(1) (1) 理想氣體Carnot循環(huán)(2) (2) H2O(l)在100,101.325kPa下蒸發(fā)為氣體(3) (3) 理想氣體恒溫可逆膨脹(4) (4)
3、 理想氣體絕熱膨脹(5) (5) 理想氣體向真空膨脹(6) (6) H2、O2在絕熱鋼瓶中發(fā)生反應8.某一理想氣體體系從某一始態(tài)出發(fā),分別進行恒溫可逆和恒溫不可逆膨脹,能否達到同一終態(tài)?若從某一始態(tài)出發(fā),分別進行絕熱可逆和絕熱不可逆膨脹,能否達到同一終態(tài)?為什么?9.什么是理想溶液與非理想溶液?分別寫出其化學勢表達式。10.什么勢是狀態(tài)函數(shù)?它有何特點?11. 什么是Carnot循環(huán)?12. 化學平衡的條件是什么?13判斷自發(fā)過程的方向和限度有幾種判據(jù)?它們使用的條件是什么?14可逆過程的特征是什么?它和不可逆過程的根本區(qū)
4、別在哪里?15指出下列平衡體系的組分數(shù)(K),自由度數(shù)(f)各為多少?(1)NH4 Cl(g)部分分解為NH3(g)和HCl(g)。(2)若在上述體系中額外加入少量的NH3(g)。16什么是狀態(tài)函數(shù)?它有哪些特征?17寫出過程方向和限度的熵判據(jù)與吉布斯(Gibbs)自由能判據(jù)的數(shù)學表達式及應用條件。 (三) 填空題1. 1. (dH/dV)T=0, 說明焓只能是溫度的函數(shù),與 _ 無關(guān)。2. 2. 熱力學第二定律可表達為:“功可全部變?yōu)闊?,但熱不能全部變?yōu)楣Χ?_
5、。3. 在一定的溫度及壓力下,溶液中任一組分在任意濃度范圍均遵守拉烏爾定律的溶液稱為 _ 。4. 用G0判斷過程的方向和限度的條件是 _ 。5. 當某氣體的壓縮因子z<1時,說明理想氣體比此真實氣體_壓縮(易于,難于)6. 試寫出范德華方程_7. 臨界溫度使氣體可以液化的_溫度(最高,最低)8. 理想氣體經(jīng)過節(jié)流膨脹后,熱力學能_(升高,降低,不變)9. 熱力學第三定律的表述為_10. 寫出熱力學基本方程 dG=_11. G判據(jù):G0的適用條件_12. 吉布斯-杜亥姆方程的表達式為_13. 1mol H2(g)的燃燒焓等于1mol_的生成焓14. 理想氣體絕熱向真空膨脹,體積由V1變到V
6、2,其S=_15. 恒溫恒壓可逆相變,哪一個狀態(tài)函數(shù)為0_16. 卡諾熱機在T1=600K的高溫熱源和T2=300K的低溫熱源間工作,其熱機效率=_17. 高溫熱源溫度T1=600K,低溫熱源溫度T2=300K.今有120KJ的熱直接從高溫熱源傳給低溫熱源,此過程S=_18. 25°C時,10g某溶質(zhì)溶于1dm3溶劑中,測出該溶液的滲透壓=0.4000kpa.該溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量為_19. 1 mol理想氣體由298K,100kpa作等溫可逆膨脹,若過程G= -2983J,則終態(tài)壓力為_20. 25°C時,0.5mol A與0.5molB形成理想液態(tài)混合物,則混合過程的S=
7、_21. 在某一溫度下,將碘溶于CCl4中,當?shù)獾哪柗謹?shù)x(I2)在0.010.04范圍內(nèi)時,此溶液符合稀溶液規(guī)律.今測得平衡時氣相中碘的蒸氣壓與液相中碘的摩爾分數(shù)之間的兩組數(shù)據(jù)如下:P(I2,g)/kpa1.63816.72x(I2)0.030.522. 兩個容積均為V的玻璃球泡之間有細管連接,泡內(nèi)密封著標準狀況下的空氣.若將其中一個球加熱到100°C,另一個球維持0°C,忽略連接細管中氣體的體積,則容器內(nèi)空氣壓力為_23. 一定量的理想氣體經(jīng)歷某過程變化到終態(tài),若變化過程中,PV不變,則狀態(tài)函數(shù)_不變. 24. 某反應Al2Cl6(s)+6Na(s)- 2Al(s)+
8、6Nacl(s)的 =1072KJ·mol-1.NaCl(s) 的 = - 411.3 KJ·mol-1,則Al2Cl6(s)的 =_ KJ·mol-1 答:5. 難于 6. 7. 最高 8. 不變 9. 0K時純物質(zhì)完美晶體的熵等于零10 .SdT+VdP 11. 恒溫恒壓,非體積功為零 12. 或 13. H2O(l)14. nRln(V2/V1) 15. G 16. 0.5 17. 200 J·K-1 18. 6.20*104 19. 30kpa20. 5.76 J·K-1 21. 0.612 22. 117.0kpa 23. S 24.
9、 3539.8 (四)判斷和改錯1. 熵增加的放熱反應是自發(fā)反應。2. 第二類永動機是從單一熱源吸熱而循環(huán)不斷對外作功的機器。3. 在克拉貝龍方程中:dP/dT=H/TV,H和V的符號可相同或不同。4. 公式 dS=nCVlnT2/T1 只適用于理想氣體的變溫過程。5. 因為 G°=RTlnK中,K是由平衡時的組成表示的,所以G°表示平衡時產(chǎn)物與反應物吉布斯自由能之差。6. 因為Q,W不是系統(tǒng)的性質(zhì),而與過程有關(guān),所以熱力學過程中(QW)的值也應由具體過程決定。7. 熵差S就是過程的熱溫商。8. 在孤立系統(tǒng)中發(fā)生的任何過程都是自發(fā)過程。9. 可逆絕熱過程必定是等熵
10、過程。10. 同一物質(zhì),當溫度升高時,熵值增大。11. 自發(fā)過程一定是不可逆過程。12. 熵增加的放熱反應是自發(fā)反應。13. 孤立系統(tǒng)中的熵值總是有增無減。14. 系統(tǒng)的混亂度越大,則其熵值越大。15. 在標準壓力及指定溫度下,任何穩(wěn)定單質(zhì)的剩成焓值為零。16. 在兩個不同溫度的熱源之間工作的熱機以卡諾熱機的效率最大。17. 當理想氣體反抗一定外壓,作絕熱膨脹時,內(nèi)能總是減小。18. 在絕熱過程中,系統(tǒng)所作的功只由系統(tǒng)的始末態(tài)決定。19. 內(nèi)能是狀態(tài)的單質(zhì)函數(shù),所以兩個狀態(tài)相同時,其內(nèi)能值必然相同。20. 卡諾熱機的效率只與兩個熱源的溫度有關(guān)而與工作物質(zhì)無關(guān)。21. 不可逆過程一定是自發(fā)過程。
11、22. 熱力學第一定律與熱力學第二定律是人們經(jīng)驗的總結(jié),它不能從邏輯上或用其它理論方法來加以證明。23. 利用彈式量熱容器測量萘的燃燒熱,這個實驗過程是絕熱定容過程。24. 101325Pa,1001mol液態(tài)水經(jīng)定溫蒸發(fā)成水蒸氣(若水蒸氣可視為理想氣體),因溫度不變,所以U = 0,H = 0 。25. n mol理想氣體從同一始態(tài)出發(fā),分別經(jīng)一定溫可逆膨脹過程和一絕熱自由膨脹過程,其終態(tài)溫度必定不同。26. 水可以在定溫定壓條件下電解形成氧氣和氫氣,此過程中H =QP 。27. 當熱量由系統(tǒng)傳給環(huán)境時,系統(tǒng)的內(nèi)能必定減少。28. 一定量的氣體,從始態(tài)A變化到終態(tài)B,系統(tǒng)吸收100 J的熱量
12、,對外作功200 J,這不符合熱力學第一定律。29. 在標準壓力及指定溫度下,金剛石是單質(zhì),所以其焓值為零。30. 公式dH = nCPdT 只適用于理想氣體的定壓變溫過程。31. 公式dU = nCVdT 只適用于理想氣體的定容變溫過程。32. 在定溫定壓只作體積功的相變過程中,G一定等于零。33. 功可自發(fā)地全部變?yōu)闊幔珶岵豢赡苋孔優(yōu)楣Α?4. 系統(tǒng)的狀態(tài)一定,所有狀態(tài)函數(shù)值一定,狀態(tài)改變,所有狀態(tài)函數(shù)值必定改變。35.同一理想氣體的化學反應,其定壓反應熱效應QP必定大于定容熱效應QV。36. 對某理想氣體dU = n CVdT的公式只適用于等容過程。37. H = QP,因為H是狀態(tài)
13、函數(shù),所以QP也是狀態(tài)函數(shù)。38. 系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過程后,能恢復原狀,所以循環(huán)過程就是可逆過程。39. 在一絕熱剛性容器中進行一放熱反應,則U = H = 0 。40. 理想氣體在絕熱向真空膨脹的過程中,內(nèi)能保持不變。41. 理想氣體的內(nèi)能和焓只是溫度的函數(shù),與系統(tǒng)的壓力、體積無關(guān)。42. 理想氣體進行等溫膨脹時,其U及H均為零。43. U = QW只適用于密閉系統(tǒng)。44. 水的標準生成熱也就是H2 (g)的標準燃燒熱。45. 處于標準狀態(tài)的CO2 (g)和O2 (g),其標準燃燒熱為零。46. H = QP的關(guān)系式適用于只作體積功的定壓過程。47. U = QV的關(guān)系式適用于只作體積功的定容過
14、程。48. 理想氣體的定壓摩爾熱容與定容摩爾熱容之差為R 。49. 1mol苯在298K時置于彈式量熱容器中完全燃燒,生成CO2 (g)和H2 O(l),同時放熱3264KJ,則其定壓燃燒熱QP為3268KJ 。50. 在任意溫度條件下,C(石墨)的標準燃燒熱HC,m與同溫度下CO2 (g)的標準生成熱Hf °的數(shù)值相等。51. 因焓是溫度與壓力的函數(shù)H = f (T,P) , 則 dH = , 在正常相變時,dT = 0,dP = 0,故此過程H = 0 。52. 298K及101325Pa下化學反應CO(g)+ 1/2O2 (g) = CO2 (g)的Hm°是CO2 (
15、g)的標準生成焓Hf,m,CO2(g)。53. P1V1= P2V2的關(guān)系式只能用于絕熱可逆過程。54. 熱力學第三定律可表示為:在0 K時任何物質(zhì)的熵值S為零。55. 在定溫定壓只作體積功的條件下,凡是G0的過程都不能進行。56. 第二類永動機是從單一熱源吸熱而循環(huán)不斷作功的機器。57. 公式S= nCVlnT2/T1只適用于理想氣體的定容變溫過程。58. 101325Pa,100,1mol液態(tài)水向真空蒸發(fā)為同溫度同壓力的水蒸氣,因為過程是不可逆過程,所以G不等于零。59. 2mol理想氣體定溫向真空膨脹,體積由V1變到V2,由dU=QW知,因P外=0,W =0,又因dT=0,dU=0,所以
16、Q =0,再由公式 dU=TdSPdV知:Q =TdS,W =PdV,所以可得到dS=0。60. 在101325Pa,10的過冷水變?yōu)?0的冰,熱效應為QP,QP =H相變,則S相變=H相變/T 。61. 理想氣體是一個抽象概念,它要求氣體分子間沒有作用力,分子本身沒有體積。62. 在SI單位制中,通用氣體常數(shù)R的數(shù)值與單位為8.314J. mol-1.K-1。63. 在水的三相點時,S冰S水S氣。64. 在等溫條件下,理想氣體狀態(tài)變化過程中,A=G。65. 非理想氣體,經(jīng)不可逆循環(huán)后體系的S=0。66. 由熱力學關(guān)系式dG=SdTVdP,對于H2O(g)298K,101325Pa H2O(l
17、)298K,101325Pa dT=0,dP=0 dG=0 。67. 理想氣體定溫膨脹時所吸收的熱量全部用來對外作功,此即為從單一熱源吸熱并使之全部變?yōu)楣Φ倪^程,但這與熱力學第二定律矛盾,因此是不可能的。68. 卡諾循環(huán)是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成的。69. 凡是遵守能量守恒定律的一切過程都能自發(fā)進行。70. 熱不可能從低溫物體傳向高溫物體。71. 在相變過程中,熵差的計算公式可用S=H/T(H為相變熱)。72. 公式S=nCPlnT2/T1只適用于理想氣體的定壓變溫過程。73. 化學反應的定容反應熱與定壓反應熱的關(guān)系式H=URTn中,n是指產(chǎn)物的總摩爾數(shù)與反應物的總摩爾數(shù)之差。74.
18、在標準狀態(tài)下生成1mol量的某物質(zhì)時反應的吉布斯自由能變化值就是該物質(zhì)的標準生成吉布斯自由能。75. 偏摩爾體積的物理意義可表示為在恒溫、恒壓條件下,往體系中加入1mol物質(zhì)之所引起體系體積的改變值。76. 克拉佩龍(Clapeyron)方程式對于任何純物質(zhì)的任何兩相平衡均適用。77H2O(l)的標準生成熱也是H2(g)的標準燃燒熱。78狀態(tài)改變,狀態(tài)函數(shù)值一定都改變。79絕熱可逆過程一定是恒熵過程。80絕熱過程所做的功的大小,只由始末狀態(tài)所決定。81理想氣體,經(jīng)歷不可逆循環(huán)后,體系的S一定等于零。82不可逆過程一定是自發(fā)過程。83熱量不能從低溫物體傳到高溫物體。84循環(huán)過程一定是可逆過程。8
19、5C(石墨)+O2(g)=CO2(g) 該化學反應的反應熱也是CO2(g)的生成熱。86=可適用于理想氣體單純狀態(tài)變化的任意過程87組分數(shù)K就是表示在一個平衡體系中所含各種物質(zhì)的種類數(shù)88當系統(tǒng)的狀態(tài)一定時,所有的狀態(tài)函數(shù)都有一定的數(shù)值。當系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時,所有的狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值也隨之發(fā)生變化。89體積是廣度性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù);在有過剩NaCl(s) 存在的飽和水溶液中,當溫度、壓力一定時;系統(tǒng)的體積與系統(tǒng)中水和NaCl的總量成正比。90在101.325kPa、100下有l(wèi)mol的水和水蒸氣共存的系統(tǒng),該系統(tǒng)的狀態(tài)完全確定。91.一定量的理想氣體,當熱力學能與溫度確定之后,則所有的狀態(tài)函數(shù)也完全
20、確定。92.系統(tǒng)溫度升高則一定從環(huán)境吸熱,系統(tǒng)溫度不變就不與環(huán)境換熱。93.從同一始態(tài)經(jīng)不同的過程到達同一終態(tài),則Q和W的值一般不同,Q + W的值一般也不相同。94.因QP = H,QV = U,所以QP 與QV 都是狀態(tài)函數(shù)。95封閉系統(tǒng)在壓力恒定的過程中吸收的熱等于該系統(tǒng)的焓。96對于一定量的理想氣體,當溫度一定時熱力學能與焓的值一定,其差值也一定。97在101.325kPa下,1mol l00的水恒溫蒸發(fā)為100的水蒸氣。若水蒸氣可視為理想氣體,那么由于過程等溫,所以該過程U = 0。981mol,80.1、101.325kPa的液態(tài)苯向真空蒸發(fā)為80.1、101.325kPa的氣態(tài)苯
21、。已知該過程的焓變?yōu)?0.87kJ,所以此過程的Q = 30.87kJ。991mol水在l01.325kPa下由25升溫至120,其H = CP,mdT。100因焓是溫度、壓力的函數(shù),即H = f(T,p),所以在恒溫、恒壓下發(fā)生相變時,由于dT = 0,dp = 0,故可得H = 0。101因Qp = H,QV = U,所以Qp - QV = H - U = (pV) = -W。102卡諾循環(huán)是可逆循環(huán),當系統(tǒng)經(jīng)一個卡諾循環(huán)后,不僅系統(tǒng)復原了,環(huán)境也會復原。103一個系統(tǒng)經(jīng)歷了一個無限小的過程,則此過程是可逆過程。104若一個過程中每一步都無限接近平衡態(tài),則此過程一定是可逆過程。105若一個
22、過程是可逆過程,則該過程中的每一步都是可逆的。1061mol理想氣體經(jīng)絕熱不可逆過程由p1、V1變到p2、V2,則系統(tǒng)所做的功為。107氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后,因Q = 0,W = 0,所以U = 0,氣體溫度不變。108(U/V)T = 0 的氣體一定是理想氣體。109因理想氣體的熱力學能與體積壓力無關(guān),所以(U/p)V = 0,(U/V)p = 0。110若規(guī)定溫度T時,處于標準態(tài)的穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)的標準摩爾生成焓為零,那么該溫度下穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)的熱力學能的規(guī)定值也為零。111已知CO2在298.15K時的和0到1000的熱容Cp,m,則CO2在1000K時的標準摩爾生成焓為(1000K) = (29
23、8.15K) + Cp,mdT 。112一定量的理想氣體由0、200kPa的始態(tài)反抗恒定外壓(p環(huán) = 100kPa)絕熱膨脹達平衡,則末態(tài)溫度不變。113當系統(tǒng)向環(huán)境傳熱(Q < 0)時,系統(tǒng)的熱力學能一定減少。114在等壓下,機械攪拌絕熱容器中的液體,使其溫度上升,則H = Qp = 0。115對于同一始態(tài)出發(fā)的理想氣體的絕熱變化過程,WR = U = nCV,mT,WIr = U = nCV,mT,所以WR = WIr 。116. 自然界發(fā)生的過程一定是不可逆過程。117不可逆過程一定是自發(fā)過程。118熵增加的過程一定是自發(fā)過程。119絕熱可逆過程的S = 0,絕熱不可逆膨脹過程的
24、S > 0,絕熱不可逆壓縮過程的S < 0。120為了計算絕熱不可逆過程的熵變,可以在始末態(tài)之間設計一條絕熱可逆途徑來計算。121由于系統(tǒng)經(jīng)循環(huán)過程后回到始態(tài),S = 0,所以一定是一個可逆循環(huán)過程。122平衡態(tài)熵最大。123在任意一可逆過程中S = 0,不可逆過程中S > 0。124理想氣體經(jīng)等溫膨脹后,由于U = 0,所以吸的熱全部轉(zhuǎn)化為功,這與熱力學第二定律矛盾嗎?125自發(fā)過程的熵變S > 0。126相變過程的熵變可由 計算。127當系統(tǒng)向環(huán)境傳熱時(Q < 0),系統(tǒng)的熵一定減少。128一切物質(zhì)蒸發(fā)時,摩爾熵都增大。129冰在0,p下轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水,其熵變
25、 >0,所以該過程為自發(fā)過程。130自發(fā)過程的方向就是系統(tǒng)混亂度增加的方向。131吉布斯函數(shù)減小的過程一定是自發(fā)過程。132在等溫、等壓下,吉布斯函數(shù)變化大于零的化學變化都不能進行。133系統(tǒng)由V1膨脹到V2,其中經(jīng)過可逆途徑時做的功最多。134過冷水結(jié)冰的過程是在恒溫、恒壓、不做其他功的條件下進行的,由基本方程可得G = 0。135理想氣體等溫自由膨脹時,對環(huán)境沒有做功,所以 -pdV = 0,此過程溫度不變,U = 0,代入熱力學基本方程dU = TdS - pdV,因而可得dS = 0, 為恒熵過程。136是非題:“某體系處于不同的狀態(tài),可以具有相同的熵值”,此話對否?“體系狀態(tài)變
26、化了,所有的狀態(tài)函數(shù)都要變化”,此話對否? 絕熱可逆線與絕熱不可逆線能否有兩個交點? 自然界可否存在溫度降低,熵值增加的過程?舉一例。 1mol理想氣體進行絕熱自由膨脹,體積由V1變到V2,能否用公式:計算該過程的熵變? 137在100、p時,1mol水與100的大熱源接觸,使其向真空容器中蒸發(fā)成100、p的水蒸氣,試計算此過程的S、S(環(huán))。 139指出下列各過程中,物系的U、H、S、A、G中何者為零? 理想氣體自由膨脹過程;
27、160; 實際氣體節(jié)流膨脹過程; 理想氣體由(p1,T1)狀態(tài)絕熱可逆變化到(p2,T2)狀態(tài); H2和Cl2在剛性絕熱的容器中反應生成HCl; 0、p時,水結(jié)成冰的相變過程; 理想氣體卡諾循環(huán)。140a mol A與b mol B的理想氣體,分別處于(T,V,pA)與(T,V,pB)的狀態(tài),等溫等容混合為(T,V,p)狀態(tài),那么U、H、S、A、G何者大于零,小于零,等于零?141一個剛性密閉絕熱箱中,裝有H2與Cl2混合氣體,溫度為298K,今用光引發(fā),使其化合為HCl(g),光能忽略,氣體為理想氣體,巳知(HCl) =
28、 -94.56kJ·mol-1,試判斷該過程中U、H、S、A、G是大于零,小于零,還是等于零?142在一絕熱恒容箱內(nèi),有一絕熱板將其分成兩部分,隔板兩邊各有1mol N2,其狀態(tài)分別為298K、p與298K、10p,若以全部氣體為體系,抽去隔板后,則Q、W、U、H、S 中,哪些為零?143溶液的化學勢等于溶液中各組分化學勢之和。144系統(tǒng)達到平衡時,偏摩爾量為一個確定的值。145對于純組分,化學勢等于其吉布斯函數(shù)。146在同一稀溶液中組分B的濃度可用xB、mB、cB表示,因而標準態(tài)的選擇是不相同的,所以相應的化學勢也不同。147水溶液的蒸氣壓一定小于同溫度下純水的飽和蒸氣壓。148將
29、少量揮發(fā)性液體加入溶劑中形成稀溶液,則溶液的沸點一定高于相同壓力下純?nèi)軇﹦┑姆悬c。溶液的凝固點也一定低于相同壓力下純?nèi)軇┑哪厅c。149純物質(zhì)的熔點一定隨壓力升高而增加,蒸氣壓一定隨溫度的增加而增加,沸點一定隨壓力的升高而升高。150理想稀溶液中溶劑分子與溶質(zhì)分子之間只有非常小的作用力,以至可以忽略不計。151當溫度一定時,純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮涸酱?,溶劑的液相組成也越大。152在一定的溫度和同一溶劑中,某氣體的亨利系數(shù)越大,則此氣體在該溶劑中的溶解度也越大。153在非理想溶液中,濃度大的組分的活度也大,活度因子也越大。154在298K時0.01mol·kg-1的蔗糖水溶液的滲透壓與0.
30、01mol·kg-1的食鹽水的滲透壓相同。155物質(zhì)B在相和相之間進行宏觀轉(zhuǎn)移的方向總是從濃度高的相遷至濃度低的相。156在相平衡系統(tǒng)中,當物質(zhì)B在其中一相達到飽和時,則其在所有相中都達到飽和。157反應的吉布斯函數(shù)變就是反應產(chǎn)物與反應物之間的吉布斯函數(shù)的差值。158在恒定的溫度和壓力條件下,某化學反應的rGm就是在一定量的系統(tǒng)中進行1mol的化學反應時產(chǎn)物與反應物之間的吉布斯函數(shù)的差值。161在等溫等壓條件下,rGm > 0的反應一定不能進行。162rGm的大小表示了反應系統(tǒng)處于該反應進度時反應的趨勢。163任何一個化學反應都可以用來判斷其反應進行的方向。164在等溫、等壓、
31、W = 0的條件下,系統(tǒng)總是向著吉布斯函數(shù)減小的方向進行。若某化學反應在給定條件下rGm < 0,則反應物將完全變成產(chǎn)物,反應將進行到底。165在等溫、等壓不作非體積功的條件下,反應的 rGm < 0時,若值越小,自發(fā)進行反應的趨勢也越強,反應進行得越快。166某化學反應的 rGm若大于零,則K一定小于1。167理想氣體反應 A + B = 2C,當pA = pB = pC時,的大小就決定了反應進行方向。168標準平衡常數(shù)的數(shù)值不僅與方程式的寫法有關(guān),而且還與標準態(tài)的選擇有關(guān)。169在給定溫度和壓力下發(fā)生的PCl5的分解反應,只須測定平衡時混合氣體的密度就可以求知平衡常數(shù)了。170
32、因 K= f(T),所以對于理想氣體的化學反應;當溫度一定時,其平衡組成也一定。171若已知某氣相生成反應的平衡組成,則能求得產(chǎn)物的。172溫度T時,若K= l,說明這個反應在此溫度,壓力為100kPa的條件下已達到平衡。 173一個已達平衡的化學反應,只有當標準平衡常數(shù)改變時,平衡才會移動。174因K = (aB),所有化學反應的平衡常數(shù)狀態(tài)隨化學反應計量系數(shù)而改變。175有供電能力(Wf 0)的可逆電池反應體系的狀態(tài),在“G”曲線上可存在的位置?176“純是相對的,絕對純的物質(zhì)是沒有”,試從反應的親合能A上分析這句話的道理?177化學反應親合勢愈大,則自發(fā)反應趨勢越強,反應進行
33、得愈快,對否?178標準平衡常數(shù)與標準反應自由能的關(guān)系:,那么,為什么反應的平衡態(tài)與標準態(tài)是不相同的?179欲使反應產(chǎn)物的平衡濃度最大,反應物的投料比一般為多大?180對于計量系數(shù) = 0的理想氣體化學反應,哪些因素變化不改變平衡點?181平衡常數(shù) K= 1的反應,在標準態(tài)下反應,反應朝什么方向進行?182在空氣中金屬不被氧化的條件是什么?183反應PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 在212、p容器中達到平衡,PCl5 離解度為0.5,反應的= 88 kJ·mol-1,以下情況下,PCl5的離解度如何變化:(A)
34、160; 通過減小容器體積來增加壓力; (B) 容器體積不變,通入N2氣來增加總壓力;(C) 升高溫度; (D) 加入催化劑。 184對于復分解反應,如有沉淀、氣體或水生成,則容易進
35、行到底,試以化學平衡理論分析其道理?292HgO(s) = 2Hg(g) + O2(g),在反應溫度下及p= 101.325kPa時,K= 4×10-3,試問HgO(s) 的分解壓力多大?當達到分解溫度時,與HgO(s) 平衡的pHg有多大?若在標準狀態(tài)下反應,體系的總壓力是多少? 189反應C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g),在673K、p下達到平衡,巳知Hm=133.5kJ·mol-1,問下列條件變化時,對平衡有何影響?(A) 增加溫度; (B) 增加水蒸氣的分壓;
36、(C) 增加總壓; (D) 通入N2 ; (E)增加碳的數(shù)量。 19025時,下列反應、的分解壓力分別為:p1 = 0.527 kPa,p2 = 5.72 kPa 。 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)若在25將物質(zhì)的量相等的NaHCO3(s)、Na2CO3(s) 和NH4HCO3(s) 放在一個密
37、閉的容器中,試問:(A) 這三種物質(zhì)的數(shù)量將如何變化;(B) 體系最終能否實現(xiàn)平衡。191 在一個給定的系統(tǒng)中,物種數(shù)可以因分析問題的角度的不同而不同,但獨立組分數(shù)是一個確定的數(shù)。192單組分系統(tǒng)的物種數(shù)一定等于1。193自由度就是可以獨立變化的變量。194相圖中的點都是代表系統(tǒng)狀態(tài)的點。195恒定壓力下,根據(jù)相律得出某一系統(tǒng)的f = l,則該系統(tǒng)的溫度就有一個唯一確定的值。 196單組分系統(tǒng)的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。197根據(jù)二元液系的px圖可以準確地判斷該系統(tǒng)的液相是否是理想液體混合物。198在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計算兩相平暢時兩相的相對的量。199杠桿規(guī)則只適用
38、于Tx圖的兩相平衡區(qū)。200對于二元互溶液系,通過精餾方法總可以得到兩個純組分。201二元液系中,若A組分對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差,那么B組分必定對拉烏爾定律產(chǎn)生負偏差。 202恒沸物的組成不變。203若A、B兩液體完全不互溶,那么當有B存在時,A的蒸氣壓與系統(tǒng)中A的摩爾分數(shù)成正比。204在簡單低共熔物的相圖中,三相線上的任何一個系統(tǒng)點的液相組成都相同。205三組分系統(tǒng)最多同時存在5個相。 答案: 答:6.× QW = U是狀態(tài)函數(shù)的改變值 (QW)只由始終態(tài)所決定而與過程無關(guān). 7. × 熵差S是可逆過程的熱溫商. 8. ; 9. ; 10
39、. ; 11. ; 12. ; 13. ; 14. ; 15. ; 16. ; 17. ; 18. ; 19. ; 20. ; 21. × 不可逆過程也有非自發(fā)過程。 22. ; 23. ; 24. × 這是可逆相變過程,系統(tǒng)U0,H0. 25. ×終態(tài)溫度相同. 26. ×此過程消耗了電功W'0,H QP . 27.×不一定,要看系統(tǒng)與環(huán)境間功的傳遞多少. 28. × U= Q - W ,這時系統(tǒng)內(nèi)能降低100 J. 29. ×金剛石不是穩(wěn)定單質(zhì). 30. ×一切固、液、氣態(tài)物質(zhì)的定壓變溫過程皆可用. 3
40、1.×一切固、液、氣態(tài)物質(zhì)的定容變溫過程皆可用. 32. × 在定溫定壓只作體積功的可逆相變過程中,G一定等于零. 33. ×功可自發(fā)地全部變?yōu)闊幔珶岵豢赡苋哭D(zhuǎn)變?yōu)楣?而不引起其他變化. 34. ×系統(tǒng)狀態(tài)改變,狀態(tài)函數(shù)值不一定都改變. 35. × QP=QV + (n)RT,當n0時,QPQV. 36. ×可適用于任意過程. 37. ×Q是與過程有關(guān)的量,只有當W' = 0,定壓過程時QP =H . 38. ×可逆過程除系統(tǒng)恢復原狀外,環(huán)境也必須恢復原狀. 39. ×Q=0, V=0, W=
41、0 U=0,但H=U+(PV)0. 40. ; 41. ; 42. ; 43. ; 44. ; 45. ; 46. ; 47. ; 48. ; 49. ; 50. ; 51. ×此公式不適用于相變過程. 52. ×反應物中CO(g)是化合物. 53. ×只能用于理想氣體的絕熱可逆過程. 54. ×在0 K時,任何物質(zhì)完美晶體的熵值S為零. 55. ×在上述條件下,凡G0的過程都不能自發(fā)進行. 56. ×第二類永動機是從單一熱源吸熱而循環(huán)不斷作功而沒有任何變化的機器. 57. ×一切固、液、氣態(tài)物質(zhì)的定容變溫過程皆可用. 58
42、. ×因G是狀態(tài)函數(shù)的改變值,只由始終態(tài)決定,所以G=0. 59. ×dS=QV/T, QV =TdS.而不能得出Q=TdS=0,dS=0的結(jié)論. 60. × S=H相變/T 只能用于可逆相變. 61. ; 62. ; 63. ; 64. ; 65.×S是狀態(tài)函數(shù),經(jīng)任何循環(huán)過程S=0. 66. ×由于是不可逆相變過程, dG0. 67. ×并不矛盾,因為理想氣體定溫膨脹時系統(tǒng)的體積增大了,壓力減小了,故狀態(tài)發(fā)生了變化. 68. ×由兩個定溫可逆過程和兩個絕熱可逆過程組成. 69. ×除遵守能量守恒定律外,還必須遵
43、守熱力學第二定律. 70. × 熱不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體. 71. ×只有可逆相變過程才能用. 72. ×一切固、液、氣態(tài)物質(zhì)的定壓變溫過程皆可用. 73. ×產(chǎn)物中氣態(tài)物質(zhì)總摩爾數(shù)與反應物中氣態(tài)物質(zhì)總摩爾數(shù)之差. 74. ×由穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol量的 75. ×往無限大的體系中. 76. .88. 第一句話對,第二句話錯,如理想氣體的等溫過程U = 0,H = 0。89錯,均相系統(tǒng)的V才與總物質(zhì)的量成正比。90錯,兩個獨立變數(shù)可確定系統(tǒng)的狀態(tài)只對組成一定的均相封閉系統(tǒng)才成立。91錯,理想氣體的U = f(T),U與T不是
44、獨立變量。92錯,絕熱壓縮溫度升高;理想氣體恒溫可逆膨脹,吸熱。93第一個結(jié)論正確,第二個結(jié)論錯。94錯,QV、Qp是狀態(tài)變化的量、不是由狀態(tài)決定的量。95錯,(1)未說明該過程的W'是否為零;(2)若W' = 0,該過程的熱也只等于系統(tǒng)的焓變。96對。
45、60; 97錯,這不是理想氣體的單純 pVT 變化。98錯,該過程的p環(huán) = 0,不是恒壓過程。 99錯,在升溫過程中有相變化。100錯,H = f(T,p)只對組成不變的均相封閉系統(tǒng)成立。101錯,(pV)是狀態(tài)函數(shù)的增量,與途徑無關(guān),也不等于功。102錯,環(huán)境并沒有復原。 103錯,無限小過程不是可逆過程的充分條件。104錯,若有
46、外摩擦力(廣義)存在,則不可逆。 105對。 106對, 。107錯,一般的非理想氣體的熱力學能不僅只是溫度的函數(shù)。108錯,該條件對服從pVm = RT + bp的氣體也成立。109錯,(U/V)p(U/V)T 。
47、 110錯,U = H - pV。111錯,標準生成焓沒有規(guī)定溫度的值。 112錯,該過程不是可逆過程。113錯,理想氣體等溫可逆壓縮時向環(huán)境傳熱溫度不變。114錯,機械攪拌時W0 ;
48、0; 115錯,兩個過程的T不同。116 對。 117 錯,如絕熱不可逆壓縮過程。 118錯,理想氣體的等溫可逆膨脹S > 0。119第1,2個結(jié)論正確,第3個結(jié)論錯。120錯,系統(tǒng)由同一始態(tài)出發(fā),經(jīng)絕熱可逆和絕熱不可逆過程不可能到達相同的終態(tài)。121錯,環(huán)境的熵變應加
49、在一起考慮。 122錯,要在隔離系統(tǒng)中平衡態(tài)的熵才最大。123錯。 124不矛盾,因氣體的狀態(tài)變化了。 125錯,如過冷水結(jié)冰。126錯,必須可逆相變才能用此公式。127錯,系統(tǒng)的熵除熱熵外,還有構(gòu)型熵。當非理想氣體混合時就可能有少許熱放出。128 對。129 錯。未計算環(huán)境的熵變;130 錯,如過冷水結(jié)冰,S < 0,混亂度減小,131 錯,必須在等溫、等壓,W = 0的條件下才有此結(jié)論。132 錯,若有非體積功存在,則可能進行,如電解水。133 錯,此說法的條件不完
50、善,如在等溫條件下。 134 錯,不滿足均相系統(tǒng)這一條件。135 錯,不可逆過程中W -pdV 。136是非題:(1)對; (2)不對;
51、0;(3)不能;(4)有,如NH4Cl溶于水,或氣體絕熱不可逆膨脹; (5)可以。137S = H/T,S(環(huán)) = -U/T ;1381mol理想氣體,等溫過程,V1V2過程;139(1) U = H = 0; (2) H = 0; (3) S = 0; (4) U = 0; (5) G = 0; (6) U、H、S、A、G都為 0。140U、H、S、A、G均為0 ;141U = 0,S > 0,H > 0,A <
52、 0,G無法確定 ;142W、Q、U、H = 0,S > 0。V1 = RT/10 ,V2 = RT V = ½(V1+V2) = 11RT/22 , S1 = Rln(V/V1) = Rln(11/2) S2 = Rln(V/V2) = Rln(11/20) , S = S1+S2 = Rln(121/40) > 0 。143 錯,對溶液整體沒有化學勢的概念。
53、; 144 錯,不同相中的偏摩量一般不相同。145 錯,純組分物質(zhì)的化學勢應等于摩爾吉布斯函數(shù)。146 錯,化學勢與標準態(tài)、濃標的選擇無關(guān)。 147 錯,當溶質(zhì)不揮發(fā)時才一定成立。148 錯,因加人揮發(fā)性
54、溶質(zhì),沸點不一定升高。凝固點是否降低要看溶質(zhì)是否析出。149 第一個結(jié)論錯,如水的熔點隨壓力增大而降低。后兩個結(jié)論都正確。150 錯,兩種分子之間的作用力和同種分子之間的作用力都較大,不可忽略。151 錯,液相組成與純?nèi)軇┑恼魵鈮簾o關(guān)。152錯,當壓力一定時,溶解度與亨利系數(shù)成反比。153錯,一般而言,濃度大活度也大,但活度因子不一定大。154錯,食鹽因電離;溶液中粒子數(shù)多,滲透壓大。155錯,相變的方向是以化學勢的大小而不是以濃度的大小來判斷。達平衡時,兩相的濃度一般不相等。156對,因平衡時,同一物質(zhì)在各相中的化學勢相等。157錯,是反應進度為時,反應產(chǎn)物與反應物的偏摩爾吉布斯函數(shù)的代數(shù)和
55、。158 錯,是在大量系統(tǒng)中的差值。 159錯,達到平衡時,反應的吉布斯函數(shù)變?yōu)榱恪?60錯,與反應進度無關(guān)。161 錯,當有非體積功時,rGm > 0的反應可以進行,如電解冰。162對。 163錯,只能用rGm 0來判斷方
56、向。164錯,rGm < 0只是在給定反應進度那一時刻的判定條件。當反應進行后,rGm會發(fā)生變化,到rGm = 0時達到平衡。一般情況下反應物不可能都變成產(chǎn)物。165錯,熱力學中無時間量,因而無快慢。166錯,K由決定。 167對。 168對。 169對。170錯。平衡組成與壓力和
57、惰性組分有關(guān) 。 171對。 172錯。 173錯,改變壓力和惰性組分也可使平衡移動。174錯,平衡狀態(tài)與方程式的書寫方式無關(guān)。175答:除 = e外均可。177答:不對,趨勢大,反應速率不一定大,熱力學無時間概念;178答:一定條件下,平衡態(tài)僅一個,而標準態(tài)可以任選;179答:按化學反應方程式的計量系數(shù)之比;
58、 180答:壓力和增加惰性氣體;181答:處于平衡態(tài),各組分處于標準態(tài),aB = 1,Gm = - RTlnK + RTln1 = 0 ;182答:金屬氧化物的分解壓力比空氣中O2的分壓 (0.21p)要大;183答:(A) 減少; (B) 不變; (C) 增加; (D) 不變。184答:因為沉淀、氣體在水中的
59、溶解度比反應達到平衡時的濃度要小得多,產(chǎn)物不斷析出(沉淀),或氣體不斷放出,溶液中達不到平衡,反應一直進行下去,因而進行到底。生185答: (3) 在標準狀態(tài)下,各物質(zhì)的壓力均為 p,186答:K = 1.09 × 1.10/(1.23 × 0.77) = 1.27 > 1, Kf = Kp K ,Kf 不變,Kp 減少,平衡向左移動;187答:常溫常壓的分解壓力 ,空氣中CO2的分壓為0.005p,分解反應不能發(fā)生。188答: (A) 化學平衡態(tài); (B) 理想氣體恒壓反應;
60、0; (C) = 0;(D) K = 1 ; (E) 理想溶液,理想稀溶液; (F) Hm不變時等壓反應;(G) 恒溫,; (H) Cp,m = 0,與 T 無關(guān)。189答: = 1,(A) 由于H > 0,平衡向右移; (B) 平衡向右移;(C) 平衡向左移;
61、(D) 平衡向右移; (E) 碳的活度不變,平衡不動。190解:由(1)反應 p(H2O) = p(CO2) = 0.5 × 0.527 = 0.2635 kPa,由(2)反應 p(H2O) = p(CO2) = × 5.72 = 1.757 kPa 。191 對。
62、 192 錯。 193 錯,應是在一定范圍內(nèi)可以獨立變化的強度變數(shù)。194 錯,也有代表相的點。
63、 195 錯,f = l表示有一個強度變數(shù)可獨立變化。196 對。 197 對,在px圖中理想液態(tài)混合物的液相線是直線。 198 對。199 錯,其他相圖的兩相平衡區(qū)也可以使用杠桿規(guī)則。200 錯,對有恒沸物的系統(tǒng),最多只能得到一個純組分。201 錯,通常兩個組分都同時產(chǎn)生正(或負)偏差。 202 錯,恒
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