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文檔簡介

1、第1章 物質(zhì)的pVT關(guān)系和熱性質(zhì)基本概念1. (1) (3)。2. (1)分子無體積;(2)分子間無相互作用。3. 氣。4. 氣液共存區(qū)的邊界線;不穩(wěn)定區(qū)的邊界線。 ,得到普遍化的范德華方程以及對應(yīng)狀態(tài)原理。5. a氣體;b飽和氣體;c氣液共存;d飽和液體;e液體。6. 不能,7. 狀態(tài)一定,狀態(tài)函數(shù)的量值一定;狀態(tài)函數(shù)量值的變化僅與系統(tǒng)的初終狀態(tài)有關(guān)。對于一個均相系統(tǒng),如果不考慮除壓力以外的其他廣義力,為了確定平衡態(tài),除了系統(tǒng)中每一種物質(zhì)的數(shù)量外,還需確定兩個獨立的狀態(tài)函數(shù)。8. (1) ,(2) 。9. (1) 封閉系統(tǒng);(2) 封閉系統(tǒng),恒容過程,非體積功為零;(3) 封閉系統(tǒng),恒壓過程

2、,非體積功為零。10. 壓力為0.1MPa下處于理想氣體狀態(tài)的氣態(tài)純物質(zhì)。壓力為0.1MPa下的液態(tài)和固態(tài)純物質(zhì)。壓力為0.1MPa下濃度為或的理想稀溶液中的溶質(zhì)。11. 降低;。12. 。從數(shù)量上統(tǒng)一表達反應(yīng)進行的程度。13. < , =。14. , <。 15. , >。16. (1)×; (2)×;(3)。17. 實驗測定;經(jīng)驗半經(jīng)驗方法;理論方法。18. 反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量之差。計算題1. 解:2. 解:以“1”代表空氣,以“2”代表H2O,3. 解:以“1”代表NO,以“2”代表“Br2”,以“3”代表NOBr開始時,p1(0) = 23.1

3、02kPa平衡時, 4. 解: , , 即 , 5. 解:(1) I,液固;II,氣液;III,氣固。1,固;2,液;3,氣。(2) 三相線,其壓力為610.5 Pa,溫度為273.16K。c點稱臨界點,其壓力為22.04MPa,溫度為647.15K,其數(shù)學(xué)特征:,。(3)純水的狀態(tài)圖 水的相圖6. 解:1mol H2O(l)100 DH 1mol H2O(g)100,50663Pa DH11mol H2O(g)100,101325Pa DH2(忽略液體體積), 7. 解: 3 C2H2 (g)25, DH C6H6 (g)1200, DH1 C6H6 (g)25, DH2第2章 熱力學(xué)定律和

4、熱力學(xué)基本方程基本概念1. 過程的方向和限度問題。2. 熱從低溫物體傳給高溫物體而不產(chǎn)生其他變化是不可能的;從一個熱源吸熱,使之完全轉(zhuǎn)化為功,而不產(chǎn)生其他變化是不可能的。 3. 不違背開爾文說法,因為理想氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。 4. 5. ;系統(tǒng)混亂程度的度量。6. ,孤立系統(tǒng)或絕熱過程。7. 8. (1) 2;(2) ,。9. ;。10. , <, >。11. (2),(4)。12. 證明:由麥克斯韋關(guān)系式和得13. 理想氣體恒溫過程;恒壓變溫過程;可逆相變化;恒溫過程;純組分系統(tǒng),氣體為理想氣體,;純組分系統(tǒng)的兩相平衡。14. 根據(jù)克-克方程 由于的,而 的所以水的相圖中液固平

5、衡線的斜率是負值,而苯的相圖中液固平衡線的斜率是正值。15. 當(dāng)溫度趨于0K時,凝聚系統(tǒng)中恒溫過程的熵變趨于零。16. 當(dāng)溫度趨于0K,系統(tǒng)中所有處于內(nèi)部平衡的狀態(tài)之間,熵變趨于零。17. 在積分的溫度范圍內(nèi)無相變化。18. 恒溫,恒容,非體積功為零的封閉系統(tǒng)。19. 恒溫,恒壓,非體積功為零的封閉系統(tǒng)。計算題1. 解:(1) ; 。(2) ;。(3) 2. 解:(1) 取He,O2為系統(tǒng),經(jīng)歷恒容絕熱過程。 , ,解得 x = 54.55,即t = 54.55。 (2) 取He,O2為系統(tǒng),經(jīng)歷恒壓絕熱過程。, ,解得 x = 58.82,即t = 58.82。3. 解:A25,V101.3

6、25kPaE25D100,4VC100,2VB2V,; , , 。4. 解:1mol H2O(g)101325Pa,200DS1mol H2O(l)101325Pa,25 DS1 DS31mol H2O(g)101325Pa,100DS21mol H2O(l)101325Pa,1005. 解:C0.5mol10dm3B0.5mol27.01dm3A0.5mol27.010dm3 ,6. 解: (1) ,即,。, (2) ,或,為不可逆過程。7. 解: 第3章 多組分系統(tǒng)的熱力學(xué),逸度和活度基本概念1. ,。1mol物質(zhì)i在一定溫度、壓力下,對一定濃度的均相多組分系統(tǒng)的某一廣延性質(zhì)X的貢獻。摩爾

7、量對純物質(zhì)而言,僅決定于T,p和物質(zhì)的本性;偏摩爾量不僅決定于T,p,還決定于系統(tǒng)的組成。2. (2),(3),(5);(1),(2),(4)。3. (1),(2),(4)。4. ;。5. 。,。6. ;。7. 平衡系統(tǒng)的強度性質(zhì)中獨立變量的數(shù)目。為確定一個系統(tǒng)的平衡狀態(tài),所必須確定的獨立的強度性質(zhì)的數(shù)目,或在一定范圍內(nèi)可以獨立變動,而不致引起舊相消失或新相產(chǎn)生的強度性質(zhì)的數(shù)目。8. ;。9. 系統(tǒng)中i物質(zhì)的偏摩爾體積。10. 溫度為T,壓力為,并處于理想氣體狀態(tài)的純組分i作為參考狀態(tài)。11. 12. ,適用于理想溶液或理想稀溶液中的溶劑,且其蒸氣服從理想氣體狀態(tài)方程;,適用于理想稀溶液中的溶

8、質(zhì),且其蒸氣服從理想氣體狀態(tài)方程。一種虛擬的、具有無限稀釋溶液性質(zhì)的純?nèi)苜|(zhì)的飽和蒸氣壓。13. ;系統(tǒng)溫度、壓力下的純組分液體或固體。; 系統(tǒng)溫度、壓力下的液態(tài)或固態(tài)純?nèi)軇?。?系統(tǒng)溫度、壓力下,具有理想稀溶液特性的液態(tài)或固態(tài)虛擬純組分B。14. ;系統(tǒng)溫度、壓力下的純組分液體或固體。15. ;。溶劑系統(tǒng)溫度、壓力下的液態(tài)或固態(tài)純?nèi)軇?;溶質(zhì)系統(tǒng)溫度、壓力下具有理想稀溶液特性的液態(tài)或固態(tài)虛擬純組分B。16. 不相同,不相同,相同。計算題1. 解:以“1”代表CCl4,以“2”代表SnCl4,設(shè)最后一滴溶液的組成為,則氣相組成, ,即 。2. 解:3. 解:以“1”代表水,以“2”代表酯,在水相(

9、a)中,水是溶劑,在酯相(b)中, 酯是溶劑,在水相中,酯是溶質(zhì),在酯相中,水是溶質(zhì),第4章 相平衡基本概念1. 見教材144頁和145頁2. 圖;液相線是直線。3. 甲燒杯中,A增B減;乙燒杯中A減B增。4. 1/25. >,>;<,<。6. 恒沸物,純物質(zhì)B。7. 8. (1) 見教材156頁;(2) 兩塔流程(2個精餾塔和1個油水分離器)9. ;壓力對凝聚系統(tǒng)的平衡影響很小,可以忽略。10. 熱分析法和溶解度法;由熱分析法獲得冷卻曲線,可判斷在什么溫度時有相變發(fā)生。由溶解度法可獲得物質(zhì)溶解度隨溫度的變化。11. (1) (3)見圖。(2) 從上至下分別為:,12.

10、 13. 由于固相中物質(zhì)擴散很慢,隨著溫度降低,使新結(jié)晶出的固體將包于原來固體之外,內(nèi)部依然是先前析出的固體。計算題1. 解: 以A代表水,以B代表氯苯 ,2. 解:剛要達到90.0時, 剛要高于90.0時,系統(tǒng)內(nèi)為水相與氣相,3. 解:(1) 1、L;2、;3、;4、;5、;6、;7、;8、;9、;10、; 11、;12、;(2) ,;(3) 見圖。4. 解:固態(tài)化合物以C表示。見圖 SB+ SCSB+LSC+LSSC+SLL+S第5章 化學(xué)平衡基本概念1. (4)2. 3. 各反應(yīng)物的配料比等于反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的計量系數(shù)之比。例如合成氨反應(yīng)中,氮氣和氫氣的配料比應(yīng)為。4. 平衡原理和平衡

11、移動,惰性氣體增加將降低產(chǎn)物的數(shù)量,所以定期放空。5. ;6. 7. 正向8. ,9. 在到的范圍內(nèi),為常數(shù)或 。10. , , 。計算題1. 解:CO在空氣中燃燒,開始時CO、O2、N2的量分別為1、1、3.76 mol,平衡時CO、O2、CO2、N2、的量分別為(1-x)、(1 - 0.5x)、x、3.76、(5.76 - 0.5x) mol。,即CO的轉(zhuǎn)化率為。CO在氧氣中燃燒,開始時CO、O2的量分別為1、1mol,平衡時CO、O2、CO2、的量分別為(1- x)、(1 - 0.5x )、x、(2 - 0.5x) mol, ,故CO的轉(zhuǎn)化率為。惰性氣體N2增加,將降低反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。2. 解:298K時,1000K時, , , 反應(yīng)不能正向進行。設(shè)反應(yīng)正向進行時混合氣體的壓力為p,則3. 解:H2O(l), 25DS1H2O(l), 25DS2H2O(g), 25DS3H2O(g), 25,4. 解:298.15K時,得 = 5.73

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