热力学和动力学测验题复习过程

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热力学与动力学往年考试整理

热力学与动力学往年考试整理

判断题:1.由亚稳相向稳定相转变不需要推动力。

⨯2.压力可以改变材料的结构,导致材料发生相变。

√3.对于凝聚态材料,随着压力升高, 熔点提高。

√4.热力学第三定律指出:在0 K时任何纯物质的熵值等于零。

⨯5.在高温下各种物质显示相同的比热。

√6.溶体的性质主要取决于组元间的相互作用参数。

√7.金属和合金在平衡态下都存在一定数量的空位,因此空位是热力学稳定的缺陷。

√8.固溶体中原子定向迁移的驱动力是浓度梯度。

⨯9.溶体中析出第二相初期,第二相一般与母相保持非共格以降低应变能。

⨯10.相变过程中如果稳定相的相变驱动力大于亚稳相,一定优先析出。

⨯1.根据理查德规则,所有纯固体物质具有大致相同的熔化熵。

2.合金的任何结构转变都可以通过应力驱动来实现。

3.在马氏体相变中,界面能和应变能构成正相变的阻力,但也是逆相变的驱动力。

4.在高温下各种纯单质固体显示相同的等容热容。

5.二元溶体的混合熵只和溶体的成分有关,与组元的种类无关。

6.材料相变形核时,过冷度越大,临界核心尺寸越大。

7.二元合金在扩散时,两组元的扩散系数总是相同。

8.焓具有能量单位,但它不是能量,也不遵守能量守恒定律;但是系统的焓变可由能量表达。

9.对于凝聚态材料,随着压力升高, 熔点提高, BCC-FCC转变温度也升高。

10.由于马氏体相变属于无扩散切变过程,因此应力可以促发形核和相变。

简答题:1.一般具有同素异构转变的金属从高温冷却至低温时,其转变具有怎样的体积特征?试根据高温和低温下自由能与温度的关系解释此现象。

有一种具有同素异构转变的常用金属和一般金属所具有的普遍规律不同,请指出是那种金属?简要解释其原因?(8分)答:在一定温度下元素的焓和熵随着体积的增加而增大,因此疏排结构的焓和熵大于密排结构。

G = H - TS, 低温下,TS项贡献很小,G主要取决于H。

而疏排结构的H大于密排结构, 疏排结构的自由能G也大于密排结构。

所以低温下密排结构是稳定相。

热力学与动力学往年考试整理

热力学与动力学往年考试整理

判断题:1.由亚稳相向稳定相转变不需要推动力。

X2.压力可以改变材料的结构,导致材料发生相变。

V3.对于凝聚态材料,随着压力升高,熔点提高。

V4.热力学第三定律指出:在0K时任何纯物质的熵值等于零。

X5.在高温下各种物质显示相同的比热。

V6.溶体的性质主要取决于组元间的相互作用参数。

V7.金属和合金在平衡态下都存在一定数量的空位,因此空位是热力学稳定的缺陷。

V8.固溶体中原子定向迁移的驱动力是浓度梯度。

X9.溶体中析出第二相初期,第二相一般与母相保持非共格以降低应变能。

X10.相变过程中如果稳定相的相变驱动力大于亚稳相,一定优先析出。

X1.根据理查德规则,所有纯固体物质具有大致相同的熔化熵。

2.合金的任何结构转变都可以通过应力驱动来实现。

3.在马氏体相变中,界面能和应变能构成正相变的阻力,但也是逆相变的驱动力。

4.在高温下各种纯单质固体显示相同的等容热容。

5.二元溶体的混合熵只和溶体的成分有关,与组元的种类无关。

6.材料相变形核时,过冷度越大,临界核心尺寸越大。

7.二元合金在扩散时,两组元的扩散系数总是相同。

8.焓具有能量单位,但它不是能量,也不遵守能量守恒定律;但是系统的焓变可由能量表达。

9.对于凝聚态材料,随着压力升高,熔点提高,BCC—FCC转变温度也升高。

10.由于马氏体相变属于无扩散切变过程,因此应力可以促发形核和相变。

简答题:1.一般具有同素异构转变的金属从高温冷却至低温时,其转变具有怎样的体积特征?试根据高温和低温下自由能与温度的关系解释此现象。

有一种具有同素异构转变的常用金属和一般金属所具有的普遍规律不同,请指出是那种金属?简要解释其原因?(8分)答:在一定温度下元素的焓和熵随着体积的增加而增大,因此疏排结构的焓和熵大于密排结构。

G=H-TS,低温下,TS项贡献很小,G主要取决于H。

而疏排结构的H大于密排结构,疏排结构的自由能G也大于密排结构。

所以低温下密排结构是稳定相。

高温下,G主要取决于TS项,而疏排结构的熵大于密排结构,其自由能G则小于密排结构。

热力学练习题全解

热力学练习题全解

热力学练习题全解热力学是研究热能转化和热力学性质的科学,它是物理学和化学的重要分支之一。

在热力学中,我们通过解决一系列练习题来巩固和应用所学知识。

本文将为您解答一些热力学练习题,帮助您更好地理解和应用热力学的基本概念和计算方法。

1. 练习题一题目:一个理想气体在等体过程中,吸收了50 J 的热量,对外界做了30 J 的功,求该气体内能的变化量。

解析:根据热力学第一定律,内能变化量等于热量和功之和。

即ΔU = Q - W = 50 J - 30 J = 20 J。

2. 练习题二题目:一摩尔理想气体从A状态经过两个等温过程和一段绝热过程转变为B状态,A状态和B状态的压强和体积分别为P₁、P₂和V₁、V₂,已知 P₂ = 4P₁,V₁ = 2V₂,求这个过程中气体对外界做的总功。

解析:由两个等温过程可知,气体对外界做的总功等于两个等温过程的功之和。

即 W = W₁ + W₂。

根据绝热过程的特性,绝热过程中气体对外做功为零。

因此,只需要计算两个等温过程的功即可。

根据理想气体的状态方程 PV = nRT,结合已知条件可得:P₁V₁ = nRT₁①P₂V₂ = nRT₂②又已知 P₂ = 4P₁,V₁ = 2V₂,代入式①和式②可得:8P₁V₂ = nRT₁③4P₁V₂ = nRT₂④将式③和式④相减,可得:4P₁V₂ = nR(T₁ - T₂) ⑤由于这两个等温过程温度相等,即 T₁ = T₂,代入式⑤可得:4P₁V₂ = 0所以,这个过程中气体对外界做的总功 W = 0 J。

通过以上两个练习题的解答,我们可以看到在热力学中,我们通过应用热力学第一定律和理想气体的状态方程等基本原理,可以解答各种热力学问题。

熟练掌握这些计算方法,有助于我们更深入地理解热力学的基本概念,并应用于实际问题的解决中。

总结:本文对两道热力学练习题进行了详细解答,分别涉及了等体过程和等温过程。

通过这些例题的解析,读者可以理解和掌握热力学的基本计算方法,并将其应用于实际问题的求解中。

热力学和动力学测验题

热力学和动力学测验题

化学原理模块课堂测验1、可逆反应:C(s)+H2O(g)⇄ CO(g)+H2(g) Δr H mΘ>0。

下列说法你认为对否?为什么?(1)达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等;(2)改变生成物的分压,使Q<KΘ,平衡将向右移动;(3)升高温度使ν正增大、ν逆减小,故平衡将向右移动;(4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响;(5)加入催化剂使ν正增加,故平衡将向右移动。

(6)有利于产物实现最大转化率的措施是高温低压。

2、反应N2(g)+3H2(g)==2NH3(g),Δr H mθ=-92kJ·mol-1已达平衡。

下列操作对N2生成NH3的转化率有何影响?说明理由。

(1)压缩混合气体(2)升高温度(3)恒压下引入惰性气体(4)恒容下引入惰性气体3、反应CaCO3⇄CaO(s)+CO2(g)在1123K 时,Kθ=0.489。

试确定密闭容器中,下列情况下反应进行的方向,写出判断的依据。

(1)只有CaO 和CaCO3;(2)只有CaO 和CO2,且p(CO2)=10kPa;(3)有CaCO3、CaO、CO2,且p(CO2)=10kPa;4、判断下列说法是否正确?为什么?(1)因为Δr G mΘ=-RTlnKΘ,所以温度升高,平衡常数减小。

(2)平衡常数和转化率都能表示反应进行的程度,但平衡常数与浓度无关,而转化率与浓度有关。

(3)反应N2(g)+3H2(g)⇄2NH3(g),KΘ=0.63。

达平衡时若再通入一定量N2(g),则KΘ、Q、Δr G mΘ的关系为:Q<KΘ,Δr G mΘ<0。

5、已知在标准态、0℃时,冰H2O(s)的摩尔熔解热为6.02kJ•mol-1。

冰在正常熔点熔化:H2O(s)===H2O(l),试计算在熔点时,反应的Δr H mθ、KΘ、Δr G mθ、Δr S mθ、Δr G m值。

6、已知298K时,Br2(g)的标准摩尔生成焓Δf H mθ和标准生成吉布斯自由能Δf G mθ分别为30.71 kJ·mol-1和3.142 kJ·mol-1,试求:(1)Br2(l)的正常沸点;(2)298K时反应Br2(l)=== Br2(g)的标准平衡常数;(3)298K时Br2(g)的饱和蒸汽压;7.判断下列说法是否正确?简单说明理由。

化学反应中的热力学和动力学过程

化学反应中的热力学和动力学过程

化学反应中的热力学和动力学过程化学反应是一种物质之间相互转化的过程,通常表现为原料消耗,产物生成,伴随着能量的释放或吸收。

反应过程涉及到许多因素,包括反应物的浓度、温度、压力、表面积、催化剂等等。

其中,热力学和动力学是描述化学反应过程的两个重要方面,分别涉及反应能量、反应速率等内容。

一、热力学过程热力学是研究物质能量转化和能力转化的学科,它主要涉及热力学定律、热力学函数、热力学过程等内容。

对于化学反应而言,热力学主要关注反应焓和熵等能量的变化。

反应焓是指反应过程中吸热或放热的能量变化,通常用“ΔH”表示。

如果反应产生的热量比消耗的热量多,那么反应就是放热反应;反之,则为吸热反应。

例如,燃烧氧化铁的反应式为2Fe +O2 → 2FeO,这是一个放热反应,ΔH为-825.5千焦每摩尔;而制备氨水的反应式为N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g),这是一个吸热反应,ΔH为+92.4千焦每摩尔。

反应熵是指反应过程中物质排列的混乱程度,通常用“ΔS”表示。

混乱程度越高,反应的熵值就越大,而越有序的反应则熵值越小。

例如,将一个混合物加热并让其挥发会使其熵值增加,而将液体制成晶体则会使其熵值减少。

根据熵和焓的变化,可以计算出反应的自由能变化ΔG。

当ΔG为负时,反应能够自发进行;当ΔG为正时,反应不会自发进行;而当ΔG为零时,反应处于平衡状态。

化学反应的热力学过程能够帮助我们预测反应是否进行,以及产物与反应物的数量关系等内容,这对于化学反应的设计和优化非常重要。

二、动力学过程动力学是研究物理和化学过程中速率和机理的学科,它主要涉及化学反应速率、反应机理、活化能等内容。

动力学反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的化学反应速率。

反应速率由反应物浓度、反应物分子碰撞频率和反应物分子之间的化学反应速率常数等因素决定。

其中,反应物浓度越高,反应速率越快;温度越高,分子碰撞速率越快,反应速率越快;加入催化剂能够减小反应的活化能,从而提高反应速率。

高中物理热力学计算题解题技巧

高中物理热力学计算题解题技巧

高中物理热力学计算题解题技巧热力学是高中物理中的一个重要章节,其中计算题是考试中常见的题型。

在解决这类问题时,我们需要掌握一些解题技巧,以提高解题效率和准确性。

本文将介绍一些常见的热力学计算题解题技巧,并通过具体题目的分析来说明这些技巧的应用。

一、热容计算题热容是物质吸收或释放热量的能力,常用符号表示为C。

计算热容时,我们需要利用以下公式:Q = m × C × ΔT其中,Q表示热量的变化量,m表示物质的质量,C表示热容,ΔT表示温度的变化量。

例如,有一块质量为1kg的铁块,温度从20℃升高到80℃,求铁块的热容。

解析:根据公式Q = m × C × ΔT,我们可以得到C = Q / (m × ΔT)。

代入已知条件,可得C = Q / (1kg × (80℃ - 20℃))。

如果题目给出了热量的变化量Q,我们可以直接代入计算。

如果题目没有给出热量的变化量Q,但给出了其他相关信息,我们可以利用其他公式进行推导。

二、相变热计算题相变热是物质在相变过程中吸收或释放的热量,常用符号表示为Q。

计算相变热时,我们需要利用以下公式:Q = m × L其中,L表示相变潜热,m表示物质的质量。

例如,有一块质量为0.5kg的冰在0℃融化成水,求冰的相变热。

解析:根据公式Q = m × L,我们可以得到L = Q / m。

代入已知条件,可得L= Q / 0.5kg。

如果题目给出了相变热Q,我们可以直接代入计算。

如果题目没有给出相变热Q,但给出了其他相关信息,我们可以利用其他公式进行推导。

三、气体状态方程计算题气体状态方程是描述气体状态的数学表达式,常用的有理想气体状态方程和范德瓦尔斯方程。

在计算题中,我们需要根据已知条件利用气体状态方程求解未知量。

例如,一个气缸中有一定质量的气体,在一定温度和压强下,求气体的体积。

解析:根据理想气体状态方程PV = nRT,我们可以得到V = (nRT) / P。

高考物理如何合理备考热力学题型的计算题

高考物理如何合理备考热力学题型的计算题

高考物理如何合理备考热力学题型的计算题在备考高考物理中,热力学题型的计算题是一个重要的部分。

热力学作为物理学的一个重要分支,研究热量、温度和能量等与宏观物质的性质和相互作用相关的现象。

备考热力学题型的计算题,需要合理的备考策略和技巧,下面将介绍一些方法,帮助大家更好地备考高考物理中的热力学题型的计算题。

首先,熟悉基本概念和公式是备考热力学题型的基础。

在备考过程中,要掌握热力学的基本概念,如温度、热量、热容等,以及一些常用的公式,如热传导公式、热功公式等。

只有深入理解基本概念和公式,才能在计算题中熟练地应用。

其次,要注重理论与实践相结合。

备考热力学计算题时,不仅要掌握理论知识,还需要进行一些实践操作,如实验演示、实验数据记录等。

通过实践操作,可以更直观地理解和掌握热力学的概念和规律,培养分析和解决问题的能力。

第三,重视练习和题目分析。

热力学的计算题通常需要进行繁琐的计算,而这些计算过程中往往隐藏着一些技巧和窍门。

通过大量的练习和题目分析,可以熟悉不同类型的计算题,掌握解题的方法和步骤,提高解题的速度和准确性。

第四,注重归纳总结和复习。

备考过程中,要经常对所学知识进行归纳总结,并进行及时的复习。

通过归纳总结,可以加深对知识点的理解和记忆,通过复习,可以巩固所学知识,并发现自己的不足,及时弥补。

最后,要保持良好的心态和健康的生活习惯。

备考高考物理是一个长期的过程,需要耐心和恒心。

在备考过程中,要保持积极的心态,对待考试结果的波动。

同时,要保持健康的生活习惯,保证充足的睡眠和合理的饮食,保持良好的精神状态。

总结起来,备考高考物理中的热力学题型的计算题需要合理的备考策略和技巧。

通过熟悉基本概念和公式、理论与实践相结合、重视练习和题目分析、注重归纳总结和复习以及保持良好的心态和健康的生活习惯,我们可以更好地备考热力学题型的计算题,提高解题的能力和水平。

希望以上方法对大家备考高考物理有所帮助,祝愿大家取得好成绩!。

热力学动力学初步(1)

热力学动力学初步(1)

化学热力学动力学初步一、选择填空(每题有一个或两个合适的答案,将所选答案的序号填入题前括号内。

)( ) 1. 化学反应自发进行的判据是。

A、ΔGθ<0B、ΔHθ<0C、ΔG<0D、ΔG>0( ) 2. 已知反应FeO(s) + C(s) → C O(g) + Fe(s) 反应的ΔHθ>0,ΔSθ>0。

(假设ΔHθ,ΔSθ不随温度改变而变化),下列说法正确的是。

A、低温下为自发过程,高温下为非自发过程。

B、任何温度下均为非自发过程。

C、高温下为自发过程,低温下为非自发过程。

D、任何温度下均为自发过程。

( ) 3. 已知反应:2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) 的ΔGθ=-113.2 kJ·mol-1,则Δf G mθ(NO2,g) = kJ·mol-1。

A、-113.2B、-56.6C、-226.4D、前三个答案都不对( ) 4. 已知反应在两个不同温度时的ΔGθ值可近似计算出该反应的。

A、ΔGB、ΔHθC、ΔSθD、ΔSθ和ΔHθ( ) 5. 在1L水中溶解36.2克氯化钠,此过程。

A、ΔG>0,ΔS>0B、ΔG<0,ΔS<0C、ΔG<0,ΔS>0D、ΔG>0,ΔS<0( ) 6. 关于熵,下列叙述正确的是。

A、绝对零度时,纯物质的标准熵为零B、单质的标准熵为零C、在可逆反应中,随着生成物的增加熵增大D、在绝热体系中,ΔS>0的反应总是自发进行的( ) 7. 对于一个化学反应,下列说法正确的是。

A、ΔSθ越负,反应速率越快。

B、ΔHθ越负,反应速率越快。

C、活化能越大,反应速率越快。

D、活化能越小,反应速率越快。

( ) 8. 为了有利于反应:C(s) + CO2(g) → 2CO(g) (ΔH>0)的进行,理论上采用的反应条件是。

A、高温高压B、低温低压C、高温低压D、低温高压( ) 9. 对反应MgO(s) + SO3(g) → MgSO4(s) (ΔH<0) 生产操作条件理论上采用较为有利。

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热力学和动力学测验

化学原理模块课堂测验
1、可逆反应:C(s)+H2O(g)⇄ CO(g)+H2(g) Δr H mΘ>0。

下列说法你认为对否?为什么?
(1)达平衡时各反应物和生成物的分压一定相等;
(2)改变生成物的分压,使Q<KΘ,平衡将向右移动;
(3)升高温度使ν正增大、ν逆减小,故平衡将向右移动;
(4)由于反应前后分子数目相等,所以增加压力对平衡无影响;
(5)加入催化剂使ν正增加,故平衡将向右移动。

(6)有利于产物实现最大转化率的措施是高温低压。

2、反应N2(g)+3H2(g)==2NH3(g),Δr H mθ=-92kJ·mol-1已达平衡。

下列操作对N2生成NH3的转化率有何影响?说明理由。

(1)压缩混合气体
(2)升高温度
(3)恒压下引入惰性气体
(4)恒容下引入惰性气体
3、反应CaCO3⇄CaO(s)+CO2(g)在1123K 时,Kθ=0.489。

试确定密闭容器中,下列情况下反应进行的方向,写出判断的依据。

(1)只有CaO 和CaCO3;
(2)只有CaO 和CO2,且p(CO2)=10kPa;
(3)有CaCO3、CaO、CO2,且p(CO2)=10kPa;
4、判断下列说法是否正确?为什么?
(1)因为Δr G mΘ=-RTlnKΘ,所以温度升高,平衡常数减小。

(2)平衡常数和转化率都能表示反应进行的程度,但平衡常数与浓度无关,而转化率与浓度有关。

(3)反应N2(g)+3H2(g)⇄2NH3(g),KΘ=0.63。

达平衡时若再通入一定量N2(g),则KΘ、Q、Δr G mΘ的关系为:Q<KΘ,Δr G mΘ<0。

5、已知在标准态、0℃时,冰H2O(s)的摩尔熔解热为6.02kJ•mol-1。

冰在正常熔点熔化:H2O(s)===H2O(l),试计算在熔点时,反应的Δr H mθ、KΘ、Δr G mθ、
Δr S mθ、Δr G m值。

6、已知298K时,Br2(g)的标准摩尔生成焓Δf H mθ和标准生成吉布斯自由能
Δf G mθ分别为30.71 kJ·mol-1和3.142 kJ·mol-1,试求:
(1)Br2(l)的正常沸点;
(2)298K时反应Br2(l)=== Br2(g)的标准平衡常数;
(3)298K时Br2(g)的饱和蒸汽压;
7.判断下列说法是否正确?简单说明理由。

(1).系统从始态到终态可以有不同的途径,其热(Q)与功(W)各不相等,但是Q-V 相等;
(2).反应的焓变就是反应热;
(3)石墨态碳标准摩尔燃烧焓就是同温度下CO2(g)的标准摩尔生成焓;
(4)H2O(g)的标准摩尔生成焓就是同温度下H2(g)的标准摩尔燃烧焓;
(5)任何自发过程的熵变∆S必大于零;
(6)等温不可逆过程的∆S不等于过程的Q/T;
(7)恒温下密闭容器中自动进行的反应,方向是使反应的吉布斯自由函数降低;
(8)在某温度下反应的标准摩尔吉布斯函数变∆rGm0(T )> 0 ,则该反应绝不可能在该温度下发生;
(10)任何化学反应,化学计量方程式写法不同,在同样温度下的K0(T )不相等,但互成一定关系;
(11)∆rGm (T )> 0的反应,可以不改变其温度和压力条件,通过催化剂使反应发生;
(12)A+B=C 类型的反应,实测为二级反应,则其是双分子反应;
(13).温度增加使反应速度加快,主要是影响了速率常数k ,而催化剂使反应速率加快,则主要是降低了活化能。

8.对于反应2NO + 2H 2N 2 + 2H 2O ,ΔH <0,其反应历程被认为是由
如下基元反应组成的过程:
2222(1)2NO+H N +H O ()(1)r m H θ
−−→∆慢
2222(2)H O +H 2H O()
(2)r m H θ−−→∆快 则下列说法正确的是:
( )
A .
(1)0
r m H θ
∆> B .
(2)0
r m H θ
∆>
B . D .
9.在室温下,测定反应S 2O 82- + 3I -2SO 42- + I 3-在各反应物以不同浓度
组成时的反应速率,数据如下:
编号
起始浓度
v(I -)/mol·L -
试回答下列问题:
(1)写出上述反应的速率方程,计算在该温度条件下的反应速率常数,并判断该反应是否可能为基元反应。

(2)若上述反应在不同温度下的标准平衡常数Kθ为
请判断该反应是吸热反应还是放热反应,并说明理由。

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