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選擇題:20分,每題2分填空題:15分,每空1分判斷題:10分,每題1分簡(jiǎn)答題:25分,每題5分計(jì)算題:30分,共三個(gè)題考核形式:平時(shí)成績(jī)30%,期末閉卷考試70%。選擇題:1、已知揮發(fā)性純?nèi)苜|(zhì)A液體的蒸氣壓為67Pa,純?nèi)軇〣的蒸氣壓為26665Pa,該溶質(zhì)在此溶劑的飽和溶液的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02,則此飽和溶液(假設(shè)為理想液體混合物)的蒸氣壓為
(A)
600Pa (B)
26133Pa (C)
26198Pa (D)
599Pa2、下列宏觀(guān)過(guò)程:
(1)
1×p,273K的冰融化為水
(2)電流通過(guò)金屬發(fā)熱
(3)往車(chē)胎內(nèi)打氣
(4)水在101325Pa壓力和373K下蒸發(fā) 可看作可逆過(guò)程的是
(A)
(1),(4) (B)
(2),(3) (C)
(1),(3) (D)
(2),(4)3、下列諸過(guò)程可應(yīng)用公式dU=(Cp?nR)dT進(jìn)行計(jì)算的是
(A)實(shí)際氣體等壓可逆冷卻 (B)恒容攪拌某液體以升高溫度
(C)理想氣體絕熱可逆膨脹 (D)量熱彈中的燃燒過(guò)程4、體系經(jīng)歷一個(gè)正的卡諾循環(huán)后,試判斷下列哪一種說(shuō)法是錯(cuò)誤的?
(A)體系本身沒(méi)有任何變化
(B)再沿反方向經(jīng)歷一個(gè)可逆卡諾循環(huán),最后體系和環(huán)境都沒(méi)有任何變化
(C)體系復(fù)原了,但環(huán)境并未復(fù)原
(D)體系和環(huán)境都沒(méi)有任何變化5、一定量的理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹,絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài),終態(tài)體積分別為V1,V2,則
(A)
V1>V2 (B)
V1<V2 (C)
V1=V2 (D)無(wú)法確定6、下列四個(gè)反應(yīng):
(1)
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g); ?rHm=179.5kJ·mol?1 (2)
C2H2(g)+H2O(l)→CH3CHO(g); ?rHm=?107.2kJ·mol?1 (3)
C2H4(g)+H2O(l)→C2H5OH(l); ?rHm=?44.08kJ·mol?1 (4)
CS2(l)+3O2(g)→CO2(g)+2SO2(g); ?rHm=?897.6kJ·mol?1
其中熱效應(yīng)|Qp|>|QV|的反應(yīng)是
(A)
(1),(4) (B)
(1),(2) (C)
(1),(3) (D)
(4),(3)7、石墨(C)和金剛石(C)在25℃,101325Pa下的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為?393.4kJ·mol?1和?395.3kJ·mol?1,則金剛石的標(biāo)準(zhǔn)生成熱?fH(金剛石,298K)為
(A)?393.4 (B)?395.3 (C)?1.9 (D)
1.98、人在室內(nèi)休息時(shí),大約每天要吃0.2kg的酐酪(攝取的能量約為4000kJ)。假定這些能量全部不儲(chǔ)存在體內(nèi),為了維持體溫不變,這些能量全部變?yōu)闊崾购顾舭l(fā)。已知水的蒸發(fā)熱為44kJ·mol?1,則每天需喝水
(A)
0.5kg (B)
1.0kg (C)
1.6kg (D)
3.0kg9、完全燃燒8dm3乙炔需多少體積的空氣?
(A)
20dm3 (B)
120dm3 (C)
100dm3 (D)
4dm310、恒溫恒壓條件下,某化學(xué)反應(yīng)若在電池中可逆進(jìn)行時(shí)吸熱,據(jù)此可以判斷下列熱力學(xué)量中何者一定大于零?
(A)?U (B)?H (C)?S (D)?G11、理想氣體的atto循環(huán)由下面四個(gè)可逆步驟構(gòu)成:
(A)氣體絕熱可逆壓縮 (B)恒容升溫,氣體從環(huán)境吸熱
(C)氣體經(jīng)絕熱膨脹作功 (D)恒容降溫回到原態(tài) 該循環(huán)過(guò)程的T?S圖為T(mén)TTTSSSS(A)(B)(C)(D)12、純液體苯在其正常沸點(diǎn)等溫蒸發(fā),則
(A)?vapU?=?vapH?,?vapA?=?vapG?,?vapS?>0 (B)?vapU?<?vapH?,?vapA?<?vapG?,?vapS?>0 (C)?vapU?>?vapH?,?vapA?>?vapG?,?vapS?<0 (D)?vapU?<?vapH?,?vapA?<?vapG?,?vapS?<013、1mol的單原子理想氣體被裝在帶有活塞的氣缸中,溫度是300K,壓力為1013250Pa。壓力突然降至202650Pa,所以氣體在202650Pa的定壓下做絕熱膨脹,則該過(guò)程的?S是
(A)?S<0 (B)?S=0 (C)?S>0 (D)?S≥014、在等溫等壓下進(jìn)行下列相變:
H2O(s,?10℃,p)=H2O(l,?10℃,p)
在未指明是可逆還是不可逆的情況下,考慮下列各式哪些是適用的?
(1)∫dQ/T=?fusS
(2)Q=?fusH
(3)?fusH/T=?fusS
(4)??fusG=最大凈功
(A)
(1),(2)
(B)
(2),(3)
(C)
(4)
(D)
(2)15、1mol理想氣體在室溫下進(jìn)行恒溫不可逆膨脹(Q=0),使體系體積增大一倍,則?S體/J·K?1·mol?1,?S環(huán)/J·K?1·mol?1,?Siso/J·K?1·mol?1為
(A)
5.76,?5.76,0 (B)
5.76,0,5.76 (C)
0,0,0 (D)
0,5.76,5.7616、25℃時(shí),1mol理想氣體等溫膨脹,壓力從10×p變到p,體系吉氏自由能變化多少?
(A)
0.04kJ
(B)?12.4kJ
(C)
1.24kJ
(D)?5.70kJ17、把下列化學(xué)勢(shì)與偏摩爾量區(qū)別開(kāi)來(lái)。(3)(4)
(A)
(1)、(4)是偏摩爾量;(2)、(3)是化學(xué)勢(shì)
(B)
(1)是偏摩爾量;(2)是化學(xué)勢(shì);(3)、(4)都不是
(C)
(1)是偏摩爾量;(2)、(4)是化學(xué)勢(shì);(3)都不是
(D)
(2)是化學(xué)勢(shì);(3)、(4)是偏摩爾量;(1)都不是18、某物質(zhì)溶解在互不相溶的兩液相a和b中,該物質(zhì)在a相中以A形式存在, 在b相中以A2形式存在,則α和β兩相平衡時(shí)
(A)
madna=mbdnb (B)
ca=cb (C)
aa=ab (D)
2ma=mb(1)(2)19、在298K時(shí),A和B兩種氣體單獨(dú)在某一溶劑中溶解,遵守亨利定律,亨利常數(shù)分別為kA和kB,且知kA>kB,則當(dāng)A和B壓力(平衡時(shí)的)相同時(shí),在一定量的該溶劑中所溶解的關(guān)系為
(A)
A的量大于B的量 (B)
A的量小于B的量
(C)
A的量等于B的量 (D)
A的量與B的量無(wú)法比較。20、已知373.2K時(shí),液體A的飽和蒸氣壓為133.32kPa,另一液體B可與A構(gòu)成理想液體混合物。當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1/2時(shí),A在氣相中的物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2/3時(shí),則在373.2K時(shí),液體B的飽和蒸氣壓應(yīng)為
(A)
66.66kPa
(B)
88.88kPa (C)
133.32kPa (D)
266.64kPa21、在298K時(shí),向甲苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6的大量的苯?甲苯理想溶液中,加入1mol純苯,這一過(guò)程苯的?G,?H,?S為?G/J?H/J?S/J(A)000(B)?126604.274(C)?227007.618(D)?542.601.82122、在400K時(shí),液體A的蒸氣壓為4×104Pa,液體B的蒸氣壓為6×104Pa,二者組成理想液體混合物,平衡時(shí),溶液中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6,則氣相中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
(A)
0.60
(B)
0.50
(C)
0.40
(D)
0.3123、圖中M是只允許水能透過(guò)的半透膜,A為蔗糖濃度是0.01mol·dm?3的溶液,B為蔗糖濃度為0.003mol·dm?3的水溶液,溫度為300K,則
(A)水通過(guò)M從A流向B (B)水通過(guò)M從B流向A (C)水在宏觀(guān)上不動(dòng)
(D)水在A(yíng)中的化學(xué)勢(shì)等于B中的化學(xué)勢(shì)24、(1)冬季建筑施工中,為了保證施工質(zhì)量,常在澆注混凝土?xí)r加入少量鹽類(lèi),其主要作用是
(A)增加混凝土的強(qiáng)度 (B)防止建筑物被腐蝕
(C)降低混凝土的固化溫度 (D)吸收混凝土中的水份
(2)為達(dá)到上述目的,選用下列幾種鹽中的那一種比較理想?
(A)
NaCl
(B)
NH4Cl
(C)
CaCl2
(D)
KCl25、鹽堿地的農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)不良,甚至枯萎,其主要原因是什么?
(A)天氣太熱 (B)很少下雨
(C)肥料不足 (D)水分從植物向土壤倒流ABM26、為馬拉松運(yùn)動(dòng)員沿途準(zhǔn)備的飲料應(yīng)該是哪一種?
(A)高脂肪,高蛋白,高能量飲料 (B)
20%葡萄糖水
(C)含適量維生素的等滲飲料 (D)含興奮劑的飲料27、下述方法中,哪一種對(duì)于消滅螞蝗比較有效?
(A)擊打(B)刀割(C)晾曬(D)撒鹽28、在0.1kgH2O中含0.0045kg某純非電解質(zhì)的溶液,于272.685K時(shí)結(jié)冰,該溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量最接近于
(A)
0.135kg·mol?1 (B)
0.172kg·mol?1 (C)
0.090kg·mol?1 (D)
0.180kg·mol?129、已知水的凝固點(diǎn)降低常數(shù)Kf為1.86K·mol?1·kg。 主要決定于溶解在溶液中粒子的數(shù)目,而不決定于這些粒子的性質(zhì)的特性叫
(A)一般特性 (B)依數(shù)性特征(C)各向同性特性(D)等電子特性30、298K時(shí),純水的蒸氣壓為3167.7Pa,某溶液水的摩爾分?jǐn)?shù)x1=0.98與溶液成平衡的氣相中,水的分壓為3066Pa,以298K,p為純水的標(biāo)準(zhǔn)態(tài),則該溶液中水的活度系數(shù)為
(A)大于1
(B)小于1
(C)等于1
(D)不確定 而且水對(duì)Raoult定律是
(A)正偏差(B)負(fù)偏差(C)無(wú)偏差(D)不確定31、氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液體混合物在T時(shí)測(cè)得總蒸氣壓為29398Pa,蒸氣壓中丙酮的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)y2=0.818而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29571Pa,則在溶液中氯仿的活度a1為
(A)
0.500
(B)
0.823
(C)
0.181
(D)
0.81332、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)達(dá)平衡時(shí)有
(A)
C=2,Φ=2,f=2 (B)
C=1,Φ=2,f=1 (C)
C=2,Φ=3,f=2 (D)
C=3,Φ=2,f=333、在373.2K時(shí),某有機(jī)液體A和B的蒸氣壓分別為p和3p,A和B的某混合物為理想液體混合物,并在373.2K,壓力為2p時(shí)沸騰,那么A在平衡蒸氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)是
(A)
1/3
(B)
?
(C)
?
(D)
3/434、在400K時(shí),液體A在蒸氣壓為4×104Pa,液體B的蒸氣壓為6×104Pa,二者組成理想液體混合物,平衡時(shí)在液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.6,在氣相中,B的摩爾分?jǐn)?shù)為
(A)
0.31
(B)
0.40
(C)
0.50
(D)
0.6035、在一定溫度下(1)
Ka;(2);(3)?rGm;(4)
Kf四個(gè)量中,不隨化學(xué)反應(yīng)體系壓力及組成而改變的量是
(A)
(1)、(3)
(B)
(3)、(4)
(C)
(2)、(4)
(D)
(2)、(3)36、已知反應(yīng)2NH3=N2+3H2在等溫條件下,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為0.25,那么,在此條件下,氨的合成反應(yīng)(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為
(A)
4
(B)
0.5
(C)
2
(D)
137、若298K時(shí)反應(yīng)N2O4(g)=2NO2(g)的=0.1132,則
(1)當(dāng)p(N2O4)=p(NO2)=1kPa時(shí),反應(yīng)將
(2)當(dāng)p(N2O4)=10kPa,p(NO2)=1kPa時(shí),反應(yīng)將
(A)向生成NO2的方向進(jìn)行; (B)向生成N2O4的方向進(jìn)行;
(C)正好達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài); (D)難于判斷其進(jìn)行方向。38、反應(yīng)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)在600℃,100kPa下達(dá)到化學(xué)平衡,當(dāng)壓力增大到5000kPa時(shí),各氣體的逸度系數(shù)為:
g(CO2)=1.90,g(H2)=1.10,g(CO)=1.23,g(H2O)=0.77。則平衡點(diǎn)
(A)向右移動(dòng)(B)不移動(dòng)(C)向左移動(dòng)(D)無(wú)法確定39、下述說(shuō)法中哪一種正確?
(A)增加壓力一定有利于液體變?yōu)楣腆w
(B)增加壓力一定不利于液體變?yōu)楣腆w
(C)增加壓力不一定有利于液體變?yōu)楣腆w
(D)增加壓力與液體變?yōu)楣腆w無(wú)關(guān)40、使一過(guò)程DA=0應(yīng)滿(mǎn)足的條件是()
A等溫等容只作膨脹功的可逆過(guò)程 B等容絕熱且只作膨脹功的過(guò)程
C可逆絕熱過(guò)程 D等溫等壓只作膨脹功的可逆過(guò)程41、使一過(guò)程DG=0應(yīng)滿(mǎn)足的條件是()
A等溫等容只作膨脹功的可逆過(guò)程 B等容絕熱過(guò)程
C可逆絕熱過(guò)程 D等溫等壓只作膨脹功的可逆過(guò)程42、1mol理想氣體經(jīng)一等溫可逆壓縮過(guò)程,則
A
DG>DA
B
DG<DA
C
DG=DA
D無(wú)法比較43、二組分理想液態(tài)混合物的沸點(diǎn)的論述正確的是:
(A)沸點(diǎn)與溶液組成無(wú)關(guān) (B)沸點(diǎn)在兩純組分的沸點(diǎn)之間
(C)小于任一純組分的沸點(diǎn) (D)大于任一純組分的沸點(diǎn)44、有四杯含相同質(zhì)量不同溶質(zhì)的水溶液(稀),分別測(cè)定其沸點(diǎn),沸點(diǎn)升得最高的是(A)
Al2(SO4)3 (B)
MgSO4 (C)
K2SO4 (D)
C6H5SO3H45、已知甲、乙、丙、丁的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)分別為8.8,16.8,80.5,173,今有一未知物能在上述四種溶劑中溶解,欲測(cè)定該未知物的分子量,最適宜的溶劑是
A甲B、乙C、丙D、丁46、對(duì)于均相且僅發(fā)生簡(jiǎn)單狀態(tài)變化的系統(tǒng),確定其狀態(tài)所需要變量數(shù)為
A、1B、2C、3D、不確定下列圖形中,表示卡諾循環(huán)的是1
mol液體氣化(設(shè)氣體為理想氣體)的體積功為 ?
p?V、?
pV(g)、?
nRT、不確定根據(jù)熵的物理意義,反應(yīng)CaCO3(s)
=
CaO(s)
+
CO2(g)的?S
>
0、=
0、<
0、≤
0NH4Cl(s)分解為NH3(g)和HCl(g),分解壓為p,則HCl(g)的平衡分壓為P、?p、?p、2p弱電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增大而 先緩慢增大,然后迅速增大先緩慢減小,然后迅速減小先顯著增大,然后變化很小先顯著減小,然后變化很小下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 反應(yīng)分子數(shù)一定是正整數(shù)反應(yīng)級(jí)數(shù)未必是正整數(shù)基元反應(yīng)分子數(shù)等于反應(yīng)級(jí)數(shù)非基元反應(yīng)分子數(shù)未必等于反應(yīng)級(jí)數(shù)填空題、判斷題1、在絕熱封閉條件下,體系的?S的數(shù)值可以直接用作過(guò)程方向性的判據(jù),?S=0,表示可逆過(guò)程?S>0表示________,?S<0表示__________。2、選擇“>”,“<”,“=”中的一個(gè)填入下列空格: 理想氣體恒溫可逆壓縮?S_____0,?G_____0。3、化學(xué)勢(shì)μB就是B物質(zhì)的偏摩爾___________。4、B物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)μB與溫度的關(guān)系可表示為_(kāi)____________________,它與壓力的關(guān)系可表示為_(kāi)__________________。5、選擇“>”,“<”,“=”中的一個(gè)填入下列空格: 苯和甲苯在恒溫恒壓條件下混合形成理想液體混合物,其?mixH____0,?mixS_____0。6、①體系的同一狀態(tài)能否具有不同的體積?______。②體系的不同狀態(tài)能否具有相同的體積?______。③體系的狀態(tài)改變了,是否其所有的狀態(tài)函數(shù)都要發(fā)生變化?______。④體系的某一狀態(tài)函數(shù)改變了,是否其狀態(tài)必定發(fā)生變化?______。7、高壓混合氣體各組份的逸度可表示為fB=f*B(即LewisRandall規(guī)則)。其中fB表示__________________________,f*B表示____________________________。8、化工生產(chǎn)中經(jīng)常用食鹽水溶液作為冷凍循環(huán)液,從食鹽在水中溶解度曲線(xiàn)可知,鹽水體系有一定的低共熔點(diǎn),因此在實(shí)際應(yīng)用中,為了得到低溫和不堵塞管道的效果,鹽水濃度應(yīng)采用_________________________為宜。9、在一定溫度下,對(duì)于給定反應(yīng),Kp=Kx=Ka=Kc的條件是_____和______。10、低壓氣相反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度,壓力的關(guān)系分別是:Kp只是溫度的函數(shù)。Kc是____________的函數(shù),Kx是___________的函數(shù)。11、若反應(yīng)CO(g)+?O2(g)=CO2(g)在2000K時(shí)的=6.44,同樣溫度下,則反應(yīng):
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的(1)=__________;
2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的(2)=__________。12、
固體Fe,FeO,Fe3O4與氣體CO,CO2達(dá)到平衡時(shí),其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)K=___,相數(shù)
=___,和自由度數(shù)f=____
34113、Qv=ΔU應(yīng)用條件是__________,_________,__________。14、純物質(zhì)完美晶體__________時(shí)熵值為零。15、熵增原理表述為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________。16、1摩爾100℃101325Pa下的水變成同溫同壓下的水蒸氣,該過(guò)程的DU=0。17、DfHm(C,金剛石,298K)=0。18、298.15K時(shí),H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓與H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)值上相等。19、絕熱過(guò)程都是等熵過(guò)程。20、體系經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)過(guò)程,DS>0。21、一定量理想氣體的熵只是溫度的函數(shù)。22、化學(xué)勢(shì)是容量函數(shù)。23、一定溫度下的乙醇水溶液,可應(yīng)用克-克方程式計(jì)算其飽和蒸汽壓。24、三組分系統(tǒng)最多同時(shí)存在5個(gè)相。25、對(duì)于二元互溶液系,通過(guò)精餾方法總可以得到兩個(gè)純組分。26、第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是從單一熱源吸熱而循環(huán)不斷對(duì)外作功的機(jī)器。27、因?yàn)镼,W不是系統(tǒng)的性質(zhì),而與過(guò)程有關(guān),所以熱力學(xué)過(guò)程中(Q+W)的值也應(yīng)由具體過(guò)程決定。28、克拉佩龍(Clapeyron)方程式對(duì)于任何純物質(zhì)的任何兩相平衡均適用。單組分系統(tǒng)的相圖中兩相平衡線(xiàn)都可以用克拉貝龍方程定量描述。
29、溶液的化學(xué)勢(shì)等于溶液中各組分化學(xué)勢(shì)之和。30、在一個(gè)給定的系統(tǒng)中,物種數(shù)可以因分析問(wèn)題的角度的不同而不同,但獨(dú)立組分?jǐn)?shù)是一個(gè)確定的數(shù)。31、在兩個(gè)不同溫度的熱源之間工作的熱機(jī)以卡諾熱機(jī)的效率最大。32、偏摩爾體積的物理意義可表示為在恒溫、恒壓條件下,往____________系統(tǒng)中加入1mol物質(zhì)之所引起體系體積的改變值。33、相是熱力學(xué)體系中
和
完全均勻的部分。34、
在二組分系統(tǒng)的具有最大正(或負(fù))偏差的溫度-組成圖中,最高(低)點(diǎn)的溫度稱(chēng)為
,該組成對(duì)應(yīng)的混合物稱(chēng)為
,其組成隨
而變。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng),精餾時(shí)得到的是
。35、
已知反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),若升高溫度則有利于
;若維持體系體積不變,加入惰性氣體使總壓增加,則對(duì)平衡
。36、298K時(shí)有一僅能透過(guò)水的半透膜,將0.01和0.001mol·dm-3的蔗糖溶液分開(kāi),欲使該系統(tǒng)達(dá)平衡需在__________溶液上方施加壓力_____________。37、理想氣體的卡諾循環(huán)包括___________,___________,___________,
___________過(guò)程。常溫下氫氣節(jié)流膨脹,?U
0、?H
0。(填“大于”或“小于”或“等于”或“不確定”)熵值為0的條件是
和
。稀溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量摩爾濃度的關(guān)系是
。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)又稱(chēng)為熱力學(xué)平衡常數(shù),量綱為
。為測(cè)定AgCl(s)的,需設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,應(yīng)以
為正極,
以
為負(fù)極。
38、請(qǐng)根據(jù)A-B二組分體系的熔點(diǎn)組成圖填寫(xiě)下表:12345678右圖為丙酮
?
氯仿體系的沸點(diǎn)
?
組成圖。試根據(jù)相圖估算:恒沸物組成是怎樣的?的混合物升溫至多少度開(kāi)始沸騰?500
g上述混合液沸騰后若溫度再升高1
℃,液體剩余質(zhì)量有多少?右圖為KNO3
?
H2O體系的溫度
?
組成圖。試根據(jù)相圖估算:最低共熔溫度是多少?含50%
KNO3的溶液冷卻到多少度開(kāi)始析出KNO3晶體?120g
上述溶液最多可得多少KNO3晶體?簡(jiǎn)答題第一章思考題:1、2、5、7第二章思考題:4、5、6、8第三章思考題:1、2、4、11第四章思考題:1、2、3、6第五章思考題:21、是否稀溶液的沸點(diǎn)一定比純?nèi)軇└??為什么?不一定?Tb=KbmB[1?(yB/xB)],當(dāng)yB<xB時(shí),即溶質(zhì)B在氣相中的濃度小于液相中濃度時(shí),?Tb>0。反之,當(dāng)yB>xB時(shí),?Tb<0。2、根據(jù)DrGm(T)=?RTlnK,氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能DrGm(T),(T)是指在溫度為T(mén),壓力為標(biāo)準(zhǔn)壓力下,氣體反應(yīng)體系達(dá)平衡時(shí),反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)的自由能變化。此說(shuō)法對(duì)嗎?說(shuō)明理由。不對(duì)。DrGm(T)是指在溫度為T(mén),處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)單獨(dú)存在的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比的反應(yīng)物完全反應(yīng),生成溫度為T(mén),處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài),單獨(dú)存在的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比的產(chǎn)物,這一過(guò)程的自由能變化,不是化學(xué)反應(yīng)平衡的自由能變化。3、指出下列平衡體系中的物種數(shù),組分?jǐn)?shù),相數(shù)和自由度數(shù)。
(A) CaSO4與飽和水溶液;
(B) 5克氨氣通入1升水中在常溫常壓下 與蒸氣平衡共存;
(C) Na+,Cl?,K+,H2O(l)達(dá)平衡;
(D) NaCl(s),KCl(s),NaNO3(s)與 KNO3(s)的混合物與水平衡
4、可逆過(guò)程的特征是什么?5、判斷自發(fā)過(guò)程的方向和限度常有幾種判據(jù)?它們使用的條件是什么?6、拉烏爾定律和亨利定律的應(yīng)用條件是什么?描述出它們之間的區(qū)別和聯(lián)系?7、畫(huà)出簡(jiǎn)圖說(shuō)明杠桿規(guī)則。例1.25℃、p下,使1mol水電解變成p下的H2和O2,做電功424.6kJ,放熱139.0kJ。求Q,W,U,H和fHm
(H2O,l)解:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)
等溫、等壓的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)有電功時(shí)
Qp=?139.0kJH
WV=?p
(Vg?Vl)?pVg
=?3/2RT=?3.750kJ
W總=WV+W’=?3.750+424.60=420.85kJU=Q+W總=–139.0+420.85=281.85kJH=U+RTn(g)=U+3/2RT=285.6kJ或H=U+pV=U+pV=U+pVg=285.6kJH、U是系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)的改變量,只與始、終態(tài)有關(guān),而與變化途徑無(wú)關(guān)。即與做什么功,過(guò)程是否可逆無(wú)關(guān)。H=285.6kJ是指反應(yīng)
H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)的反應(yīng)焓。即:rHm=285.6kJmol?1fHm
(H2O,l)則是指反應(yīng)
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的反應(yīng)焓。所以fHm
(H2O,l)=–285.6kJmol?1
?5℃,p,C6H6(l)?5℃,p,C6H6(s)?5℃,pl,C6H6(l)?5℃,pl,C6H6(g)?5℃,ps,C6H6(g)?5℃,ps,C6H6(s)G=?G2=0G3=∫VdpG4=0解:設(shè)計(jì)等溫變壓可逆過(guò)程例2.在5℃時(shí),過(guò)冷液態(tài)苯的蒸氣壓為2632Pa,而固態(tài)苯的蒸氣壓為2280Pa。已知1mol過(guò)冷液態(tài)苯在5℃凝固時(shí)Sm=35.65JK?1mol?1,設(shè)氣體為理想氣體,求該凝固過(guò)程的G及H。(5℃,p)G=G1
+G2
+G3
+G4+G5
=G3=320JH=G+TS
=320+268(32.65)=9.88kJG1+G5=Vl(pl–p)+Vs
(p–ps)0求1mol苯在80.1C時(shí)下列過(guò)程的A,G(1)C6H6(l,p)C6H6(g,p)(2)C6H6(l,p)C6H6(g,0.9p)(3)C6H6(l,p)C6H6(g,1.1p)根據(jù)所得結(jié)果能否判斷過(guò)程的可能性?解:(1)此為可逆相變,(G)T,p=0(A)T=Wr=–RT=2.94kJ例3.苯的沸點(diǎn)為80.1C,設(shè)蒸氣為理想氣體,(2)該過(guò)程可看作:
C6H6(l,p)C6H6(g,p)C6H6(g,0.9p)
可逆相變+理想氣體的定溫變壓過(guò)程故G=G1+G2=0+RTln(p2
/p1)=348J
A=A1+A2=2.94103348=3.28kJ
W=?0.9pVm(g)=?RT=?2.94kJ
(A)T>?W,不可逆過(guò)程(3)同理
G=G1+G2=0+RTln(p2
/p1)=241J
A=A1+A2=2.94103+241=2.70kJ
(A)T<?W,不可能絕熱不可逆過(guò)程:S>0。解:絕熱自由膨脹:U=0
例4.1mol
某氣體從Vm,1
經(jīng)絕熱自由膨脹過(guò)程到Vm,2,求S。已知:氣態(tài)方程為:p(Vm?b)=RT例5.在298K時(shí),向x(甲苯)=0.6的大量苯?甲苯理想溶液中加入1mol純苯。這一過(guò)程的G/J,S/J·K?1
分別為()(A)0,0(B)–1266,4.274(C)–2270,7.617(D)–542.6,1.821C解:混合成理想溶液時(shí),無(wú)熱效應(yīng),H=0,故S=–G/T,而mixG=ni
i(終)–ni
i(始)mixG=n苯苯(混合后)–n苯苯(混合前)
=1×(苯+RT
lnx苯)
–1×苯
=RT
lnx苯
=–2270J·mol?1
S=–G/T=7.617J·K?1
例6在300K時(shí),液態(tài)A和液態(tài)B的蒸氣壓分別為pA*=37.33kPa,pB*=22.66kPa,當(dāng)2molA和2molB混合,p總
=50.66kPa,蒸氣相中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)yA(g)=0.60,設(shè)蒸氣為理想氣體①求溶液中A、B的活度和活度系數(shù)②求mixG③若溶液為理想溶液,mixG解:①非理想溶液蒸氣壓與濃度的關(guān)系:pi=pi*
ai
aA=pyA
/pA*=0.814
aB=pyB/pB*=0.894
A=aA
/xA=1.63
B=aB
/xB=1.79②mixG
=G–G*=nii–nii*=2RT(lnaA+ln
aB)=–1585J
③mixG
=G–G*=nii–nii*=2RT(lnxA+ln
xB)=–6915J
結(jié)論:兩種純物質(zhì)混合時(shí)非理想溶液:mixG=RT(nA
ln
aA+nB
ln
aB)理想溶液:mixG=RT(nA
ln
xA
+
nB
ln
xB
)例7.反應(yīng)SO2(g)+?O2(g)=SO3(g)
的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變與溫度的關(guān)系為
rGm
/J·mol?1=–94500+89.50T
若反應(yīng)起始時(shí)系統(tǒng)中含SO2為0.06(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),下同),含O2為0.12,則在p下,欲使SO2的平衡轉(zhuǎn)化率達(dá)90%,反應(yīng)溫度應(yīng)控制為多少?解:平衡轉(zhuǎn)化率與平衡常數(shù)有關(guān),控制SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為90%,則平衡系統(tǒng)的組成應(yīng)為:取100mol氣體為系統(tǒng),平衡轉(zhuǎn)化率90%
SO2(g)+?O2(g)=SO3(g)其它
t=0612082mol平衡6(1?0.9)12?(30.9)60.982mol
n(總)=0.6+9.3+5.4+82=97.3mol平衡分壓:p(SO3)=(5.4/97.3)p=0.0556pp(SO2)=(0.6/97.3)p
=0.0062p
p(O2)=(9.3/97.3)p=0.0956prGm
/J·mol?1=–94500+89.50T
rGm
=–TRlnK
=–28.0T
–94500+89.50T=–28.0TT=804K例8.已知某反應(yīng)的rGm
/Jmol?1=–528858–22.73TlnT+438.1T
(1)計(jì)算2000K時(shí)的K和rm
(2)導(dǎo)出rSm與溫度T的關(guān)系式解:(1)
rGm(T)=–528858–22.73T
ln
T+438.1T
lnK(T)=(528858/T+22.73ln
T–438.1)/R
K
(2000K)=0.897
=22.73lnT+22.73–438.1=(22.73lnT–415.37)JK?1mol?1
rm(T)=–528858+22.73T
rm(2000K)=–483.4kJmol?1rSm
/JK?1mol?1=22.73lnT–415.37或(2)rGm(T)=–528858–22.73T
ln
T+438.1T
=rm(T)–
TrSm(T)rSm
=(528858+22.73T
ln
T–
438.1T
–528858+22.73T)/T例9.已知反應(yīng)NiO(s)+CO(g)=Ni(s)+CO2(g)
K(936K)=4.54×103,K(1027K)=2.55×103,若在此溫度范圍內(nèi)Cp=0,(1)求此反應(yīng)在
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