热力学和动力学测验题

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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。

热力学的基本概念测试题

热力学的基本概念测试题

热力学的基本概念测试题一、选择题1. 在热力学中,以下哪个是可观测的物理量?A. 内能B. 热容C. 熵D. 热力学状态函数2. 热力学第一定律表达了能量守恒的原理,其表达式为:A. Q = ΔU - WB. ΔU = Q - WC. W = Q - ΔUD. ΔU = W - Q3. 总体系内能变化可由以下哪种方式进行计算?A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q / WD. ΔU = Q * W4. 热力学第二定律阐述了自然现象发生的方向,表达式为:A. Q = 0B. ΔU = 0C. S > 0D. S = 05. 在一个孤立系统中,熵的变化为:A. ΔS > 0B. ΔS < 0C. ΔS = 0D. ΔS = Q二、填空题6. 根据热力学第一定律,当一个系统内能增加时,其对外界做的功为________。

7. 熵被定义为微观状态的______________。

8. 完全孤立系统的熵变为_________。

9. 在一个绝热系统中,熵的变化为__________。

10. 热力学第二定律指出,自然过程中熵总是_________。

三、简答题11. 解释一下热容、比热容和摩尔热容的概念,并给出它们之间的关系。

12. 简要描述一下热力学状态函数的特性,并给出其中一个例子。

13. 热力学第一定律是如何揭示能量守恒的原理的?请用自己的话解释。

14. 熵是如何描述系统混乱程度的?为什么熵的增加是自然过程的方向?四、计算题15. 一定质量的气体从初始状态A经过两个不同路径1和路径2达到最终状态B。

路径1的吸热为Q1,对外界做功为W1;路径2的吸热为Q2,对外界做功为W2。

求证明:Q1 + W1 = Q2 + W2 。

16. 一个物体从25°C的初始温度加热至75°C,加热过程中吸收了2000 J的热能。

已知物体的热容为120 J/°C,求物体的质量。

热力学 动力学 化学平衡练习

热力学 动力学 化学平衡练习

热力学、动力学、化学平衡练习题一.选择题:1.下列参数中,哪个不属于状态函数?(A)温度T (B)压强P (C)热Q (D)焓H2.已知反应)(21)()(2222g O l O H l O H +=的198-O⋅-=∆mol kJ H mr 反应)()(22g O H l O H =的10.44-O⋅=∆mol kJ H mr 则反应)()(2)(22222g O g O H l O H +=的为O∆mr H (A) -54 1-⋅mol kJ (B) -1081-⋅mol kJ (C) -1421-⋅mol kJ (D)1421-⋅mol kJ3.在恒温条件下,若化学平衡发生移动,则其平衡常数(A)不变 (B)减小 (C)增大 (D)难以判断4.反应)()(21)()(22g CO g N g CO g NO +=+的10.373-O⋅-=∆mol kJ H mr ,若要提高 )(g NO 和)(g CO 的转化率,可采取的方法是(A)高温低压 (B)高温高压 (C)低温高压 (D)低温低压5.已知某反应的速率常数为1min 35.0-=k ,则此反应是(A)零级反应 (B)一级反应 (C)二级反应 (D)三级反应6.一个复杂反应的速度是(A)由最慢的一步基元反应决定 (B)由最快的一步基元反应决定(C)各步基元反应速度之和 (D)无法确定的7.相同温度下,下列哪个反应的熵增量最大?(A))()(2)(2223g O g SO g SO += (B))(),()(22g O s C g CO +=石墨(C))()(3)(2223g N g H g NH += (D))(2)()(22424l O H s CaSO s O H CaSO +=⋅8.某反应在298K 及1.01×105Pa 时正反应能自发进行,高温时,逆反应能自发进行,说明该反应正向属于下列哪种类型?(A)0,0>∆<∆S H (B)0,0<∆>∆S H (C)0,0<∆<∆S H (D)0,0>∆>∆S H9.反应A (g )+B (g )=C (g )为简单反应。

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。

化学热力学动力学平衡习题解答...

化学热力学动力学平衡习题解答...

20. 反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔrHθm<0,则升高温 度,ΔrGθm(T) ( ) A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 开始减小 , 然后增大
20.ABiblioteka 21. 定温定压下反应 2C(s,石墨)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔrHθm为 A. ΔrU m-4RT B. ΔrU m+4RT , C. ΔrU m-3RT D. ΔrU m+3RT
23.B
24. 反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) Qv=-87.2KJ.mol-1, 则 298K 时 , 该反应的ΔrHmθ/kJ.mol-1 为 ( ) A. -87.2 B. -82.2 C. -4.9 D. -92.2
24.D
27.已知 Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s) ΔrHmθ=-143.7kJ.mol-1 CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔrHmθ= -11.5kJ. mol-1 则 ΔfHmθ(Cu2O,s)/kJ.mol-1 为 A. -83.25 B. - 77.6 C. -166.7 D. 166.7 因2式减1式得: Cu(s)+1/2 O2(g)= Cu2O(s)
化学热力学及动力学习题
1. 下列各组物理量全部是状态函数的一组是 A.U、H 、T 、P B. U 、Q 、S 、H C. G、T、QP D. ΔH 、S 、G A 2. 如果体系经过一系列变化 , 最后又回到初 始状态 , 则体系 C A.Q=O ,W=0 , ΔU=0,ΔH≠ 0 B. Q≠0,W≠0,ΔU=0 ,ΔH=0 C. Q=-W, ΔU=Q+W, ΔH=0 D. Q≠ -W,ΔU=Q+W,ΔH=0

热力学性能检测考核试卷

热力学性能检测考核试卷
7. ×
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题(参考)
1.热力学第一定律表明能量守恒,第二定律说明过程的方向性和熵增。它们用于评估系统效率和设计热机。例如,通过优化热机设计,减少能量损失,可以提高效率。
2.卡诺循环包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。效率公式为η=1-T2/T1。提高热源温度或降低冷源温度可以提高效率。
D)等温过程
18.以下哪些情况可能导致热力学第一定律的应用出现误差?()
A)系统与外界有能量交换
B)测量设备不准确
C)系统内部有化学反应
D)系统内部有物质的相变
19.以下哪些物理量与热力学第二定律有关?()
A)熵
B)温度,以下哪些现象与“过热”有关?()
A)水在热水壶中长时间加热
3.解释热力学中的“熵”概念,并讨论在哪些情况下系统的熵会发生变化。请给出实际生活中的例子来说明熵的变化。(10分)
4.讨论热力学中的“过热”和“饱和蒸汽”概念,以及它们在热力学循环和工业应用中的重要性。举例说明过热蒸汽和饱和蒸汽在工程实践中的区别和用途。(10分)
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. C
C)蒸发式
D)冷凝式
11.物质在相变过程中哪些物理量保持不变?()
A)温度
B)压力
C)熵
D)热容
12.以下哪些现象与热力学相关?()
A)水的蒸发
B)霜的形成
C)热带风暴
D)火箭升空
13.热力学中的比热容与以下哪些因素有关?()
A)物质的种类
B)物质的温度
C)物质的压力
D)物质的体积
14.以下哪些设备利用了热力学原理?()
9.液体沸腾时产生的蒸汽一定是饱和蒸汽。()

气体热力学动力学化学平衡练习及答案

气体热力学动力学化学平衡练习及答案

气体热力学动力学化学平衡练习及答案第一章2008-1-4气体热力学动力学化学平衡练习一、选择题1. H2(g) + O2(g) H2O(l) 的Q p与Q V之差(kJ·mol-1)是………………………()(A) -3.7 (B) 3.7 (C) 1.2 (D) -1.22. 某基元反应2A + B = C + D,若其反应速率表示式可以是:(1) d(C) / d t = k1(A)2(B)或(2) -d(A) / d t = k2(A)2(B)或(3) 加催化剂后d(C) / d t = k3(A)2(B)则这些速率常数k之间的关系是…………………………………………………………()(A) k1 = k2 = k3(B) k1¹k2¹k3(C) k1 = k2¹k3(D) k1 = k3¹k23. 反应H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) 的K c = 1.86。

若将3 mol H2,4 mol Br2和5 mol HBr 放在10 dm3烧瓶中,则……………………………………………………………………()(A) 反应将向生成更多的HBr方向进行(B) 反应向消耗H2的方向进行(C) 反应已经达到平衡(D) 反应向生成更多Br2的方向进行4. 如果体系经过一系列变化,最后又变到初始状态,则体系的………………………()(A) Q= 0 W= 0 ΔU = 0 ΔH= 0(B) Q¹ 0 W¹ 0 ΔU= 0 ΔH= Q(C) Q= WΔU= Q- WΔH= 0(D) Q¹WΔU= Q- WΔH= 05. 某化学反应的速率常数的单位是(时间)-1,则反应是………………………………()(A) 零级反应(B) 三级反应(C) 二级反应(D) 一级反应6. 已知N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);N2(g) + H2(g) NH3(g) 和N2(g) + H2(g) 2/3NH3(g) 的平衡常数分别为K1、K2和K3,则它们的关系是…()(A) K1= K2= K3(B) K1= (K2)2= (K3)3(C) K1= K2= K3(D) K1= (K2)1/2= (K3)1/37. 对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是………………………………()(A) 越负,反应速率越快(B) 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. 下列说法不正确的是…………………………………………………………………()(A) 基元反应的反应级数等于反应分子数(B) 反应级数为分数的反应一定是非基元反应(C) 吸热反应一定是活化能较高的反应,放热反应一定是活化能较低的反应(D) 温度升高,有效碰撞的概率增大,反应速率增大9. 化合物A有三种不同的水合物,它们的脱水反应的K p分别为:A·3H2O(s) = A·2H2O(s) + H2O(g) K p1A·2H2O(s) = A·H2O(s) + H2O(g) K p2A·H2O(s) = A(s) + H2O(g) K p3为了使A·2H2O晶体保持稳定(不发生风化与潮解) ,容器中水蒸气压力应为…()(A) > K p(B) 必须恰好等于K p1(C) 必须恰好等于K p2(D) K p1> >K p210.均相催化剂加速化学反应的原因是…………………………………………………()(A) 降低了正反应的活化能,升高了逆反应的活化能,使化学平衡向正反应方向移动,因而加速了化学反应(B) 催化剂参加了化学反应,改变了反应历程,降低了反应活化能,因而加速了化学反应(C) 改变了反应的自由焓变,即使ΔG变为负值,ΔG越负,正反应越易进行,因而加速了化学反应(D) 使反应物分子之间的碰撞次数增加,从而提高了反应速率11. 某放射性元素净重8 g,它的半衰期为10天,则40天后其净重为………………()(A) 4 g (B) 2 g (C) 1 g (D) 0.5 g12.某温度时,化学反应A + B A2B的平衡常数K= 1 ´ 104,那么在相同温度下,反应A2B 2A +B 的平衡常数为…………………………………………………()(A) 1 ´ 104(B) 1 ´ 100(C) 1 ´ 10-4(D) 1 ´ 10-813. 已知Zn(s) + O2(g) = ZnO(s) 1= -351.5 kJ·mol-1Hg(l) + O2(g) = HgO(s,红) 2= -90.8 kJ·mol-1则Zn(s) + HgO(s,红) = ZnO(s) + Hg(l) 的为(kJ·mol-1)…………………()(A) 442.3 (B) 260.7 (C) -260.7 (D) -442.314. 某反应的速率常数k= 4.62 ´10-2min-1,又初始浓度为0.1 mol·dm-3,则该反应的半衰期为…………………………………………………………………………………………()(A) min (B) 15 min(C) 30 min (D) 条件不够无法计算15. 在合成氨反应达到平衡时,有a mol N2(g),b mol H2(g),c mol NH3(g)。

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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 m=-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,K=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 m和标准生成吉布斯自由能Δf G m分别为30.71 kJ·mol1和3.142 kJ·mol1,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DS必大于零;
(6)等温不可逆过程的DS 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DrGm0(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)DrGm (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)0r m H θ
∆> B .(2)0r 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 -1·s -1 c(S 2O 82-)/mol ·L -1
c(I -)/mol ·L -1
1 0.019 0.060 7.0×10-6
2 0.038 0.060 1.4×10-5 3
0.038
0.030
7.0×10-6
(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K θt /℃ 0 10 20 30 K θ
8.2×10-4
2.0×10-3
4.1×10-3
8.3×10-3
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