物理化学试卷及答案
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1)标出各区的相态;2)水平线 EF , GDH 和垂线 CD 上体系的条件自由度是多少(列出计算过程)? 3)在右图中画出 a,b,c 点冷却的步冷曲线。(本题共 12 分)
解:(1)
(6分)
1
2
3
4
5
6
l A+l C+l B+l A+C C+B
(2) EF 、 GDH 线: f * C 1 2 3 1 0 垂线 CD : f * C 1 111 1
(2) 容器内原有 6.666 kPa 的 NH3(g),问需加多大压力的 H2S,才能形成 NH4HS?
解:反应的化学计量式如下: NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)
由题给条件,25℃下, K $
p p NH3 H2S ( p$ )2
33.33 33.33 (101.325)2
0.1082
120℃范围内的平均比定压热容分别为 Cp (H2O, l) = 4.224 kJ·kg-1·K-1 及 Cp (H2O, g) = 2.033 kJ·kg-1·K-1。
今有 101.325 kPa 下 120℃的 1 kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径,并按可逆途径分别求
过程的 ΔS 及 ΔG。
H H1 H2 H3 mCp (l)(T2 T1) mvap H mCp (g)(T1 T2 ) 1 4.224 (373.15 393.15) 1 2257.4 1 2.033 (393.15 373.15)
(6 分)
84.48 2257.4 40.66 2213.58kJ
物理化学(一) B 卷 第 1 页 (共 3 页)
3 。在一定压力下和 CuSO4 溶液及冰共存的含水盐有 1 种。 9. 在恒熵、恒容、不做非体积功的封闭系统中,当热力学函数 热力学能 到达最 小 值的状态为平衡状态。
物理化学试题及答案

物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统与外界无能量交换?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无功交换D. 系统与外界无热交换2. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,下列哪个变量与气体的体积成反比?A. 温度B. 压力C. 气体的摩尔数D. 气体的常数R3. 根据玻尔理论,氢原子的能级跃迁时,会伴随哪种现象?A. 电子的轨道半径变化B. 电子的自旋方向变化C. 电子的质子数变化D. 电子的轨道周期变化4. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 自然界中的热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 气体自发膨胀C. 热机的效率达到100%D. 热机的效率小于100%5. 在化学动力学中,反应速率常数与下列哪个因素无关?A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 温度D. 催化剂6. 根据分子间作用力理论,下列哪种分子间作用力最强?A. 范德华力B. 氢键C. 离子键D. 共价键7. 在电解质溶液中,离子的迁移率与下列哪个因素有关?A. 离子的电荷数B. 离子的半径C. 离子的浓度D. 离子的摩尔质量8. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的定义,下列哪种情况下反应是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定9. 在相变过程中,下列哪种相变是不可逆的?A. 固体到液体B. 液体到气体C. 气体到固体D. 固体到气体10. 根据勒夏特列原理,下列哪种情况可以增加反应的平衡常数?A. 增加反应物的浓度B. 降低反应物的浓度C. 升高反应体系的温度D. 降低反应体系的温度答案:1-5 DBBCC;6-10 DBBBD二、填空题(每空1分,共10分)1. 根据热力学第一定律,能量守恒可以表示为ΔU = ____ + W。
2. 理想气体的内能只与____有关。
3. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = - ____ / n^2。
物理化学A及答案

物理化学试卷(A )适用专业: 试卷所需时间:120分钟 闭卷 试卷总分 :100分 考试说明:自带计算器 一、 选择题 (2.5×16=40分)1、某实际气体经不可逆循环过程,下列表述正确的是: A 、△G <0 B 、△S <0 C 、△U >0 D 、△H =02、下列各量为偏摩尔量的是哪个:A 、BC n ,V ,S B n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B 、B C n ,V ,T B n p ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ C 、BC n p T B n ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,F D 、B C n ,V ,T B n S ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 3、ΔH 是指体系的什么:( )A 、反应热B 、吸收的热量C 、焓的增量D 、生成热 4、已知FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe(s),反应的△r H m θ和△r S m θ均为正值且不随温度而变化,欲使反应正向进行,则( ) A 、高温有利 B 、低温有利 C 、与温度无关 D 、无法确定 5、工作于100℃ 和25℃ 的两个大热源之间的可逆机,其效率是 A 、20% B 、30% C 、50% D 、75%6、298K 时,要使下列电池成为自发电池:Na(Hg)(a 1) ∣Na +(aq) ∣Na(Hg)(a 2),则必须使两个活度的关系为:A 、a 1 < a 2B 、a 1 = a 2C 、a 1 > a 2D 、a 1 , a 2可取任意值 7、溶剂服从拉乌尔定律,溶质服从亨利定律的二元溶液是: A 、理想稀溶液 B 、理想溶液 C 、实际溶液 D 、一切溶液 8、25℃时,0.1000 mol·dm -3的HAC 溶液Λm 为α,已知Λ∞m (HAC )为β,则该HAC 溶液的电离度为: A 、α+β B 、α-β C 、α×β D 、α÷β9. 在一定温度下,在4个装有相同体积的As 2S 3溶胶的试管中,分别加入c 和V 相同的下列不同的电解质溶液,能够使As 2S 3溶胶最快发生聚沉的是:A 、KClB 、NaClC 、ZnCl 2D 、AlCl 3 10、下列哪一种物质在0K 时标准熵值为0:A 、理想气体B 、理想液体C 、理想溶液D 、完美晶体 11、总压为101.3kPa 的容器中装有基本混合气体实验测得其中O 2的分压为20.26kPa ,则氧所占摩尔分数为:A 、0.20B 、0.50C 、0.60D 、0.80 12、反应1.5H 2(g) + 0.5N 2(g) = NH 3(g),当H 2因反应消耗了0.3mol 时,反应进度ξ应为:A 、0.1B 、0.3C 、0.5D 、0.213、定温定压下,A 与B 组成的均相系统,若A 的偏摩尔热力学能随系统组成的改变而增加时,则B 的偏摩尔热力学能的变化将( ) A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、无法确定 14、浓度为 0.1mol ·kg -1的 MgCl 2水溶液,其离子强度为: A 、0.1 mol ·kg -1 B 、0.15 mol ·kg -1 C 、0.3 mol ·kg -1 D 、0.2 mol ·kg -1 15、影响任意一个化学反应的标准平衡常数值的因素为:A 、催化剂B 、温度C 、压力D 、浓度 16、叔戊烷基碘的水解反应为:C 5H 11I + H 2O →C 5H 11OH + HI 298K 标压下测定出其反应速率k=0.0981min -1,则此反应为:院系: 专业班级: 姓名: 学号: 装 订 线A、零级反应B、一级反应C、二级反应D、三级反应二、填空题(每空2分,共20分)1、1mol液态苯在298K时置于量热计中完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g),同时放热为3264KJ/mol,则等压燃烧焓为。
物理化学考试题及答案

物理化学考试题及答案一、选择题1. 在标准状况下,1摩尔理想气体的体积为:A. 22.4 LB. 22.0 LC. 24.4 LD. 23.9 L答案:A2. 根据热力学第一定律,一个系统吸收的热量等于:A. 系统的内能增加量B. 系统对外做功的负值C. 系统对外做功的正值加上内能增加量D. 系统的熵变答案:C3. 电解质溶液的电导率主要取决于:A. 溶液的温度B. 溶液的浓度C. 溶质的化学性质D. 所有以上因素答案:D4. 表面张力的作用是:A. 增加液体的表面积B. 减少液体的表面积C. 使液体表面形成平面D. 使液体表面形成球面答案:B5. 阿伏伽德罗定律表明,在相同的温度和压力下,等体积的气体含有相同数量的:A. 分子B. 原子C. 电子D. 质子答案:A二、填空题1. 在化学反应中,当一个系统达到平衡状态时,正反应速率与逆反应速率相等,此时系统的________和________不变。
答案:温度;压力2. 物质的量浓度(C)定义为溶液中溶质的________与溶液的________之比。
答案:物质的量;体积3. 根据热力学第二定律,自然系统中的熵总是倾向于增加,这意味着能量会从________向________转移。
答案:高能级;低能级4. 布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒由于液体分子的________作用而表现出的无规则运动。
答案:碰撞5. 电化学电池的工作基于________原理,通过氧化还原反应将化学能转换为电能。
答案:氧化还原三、简答题1. 请简述热力学第一定律的含义及其在物理化学中的应用。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
在物理化学中,这一定律用于描述化学反应或物理过程中能量的转换和守恒,例如在燃烧反应中化学能转换为热能和光能,或在电池中化学能转换为电能。
2. 解释表面张力的形成原因及其对液体表面的影响。
物理化学试卷及答案3套

三、计算题( 共5题60分)21. 10 分(0824)计算1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。
He (101.325 kPa,473 K)−−→He (101.325 kPa,673 K)已知:C p, m [He(g)] = (5/2)R,473K 时S m[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1。
22. 15 分(1104)某气体状态方程为pV = n(RT + Bp),始态为p1T1,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2,试求该过程的Q,W及气体的ΔU,ΔH,ΔF,ΔG,ΔS。
23. 10 分(1809)两液体A, B形成理想液体混合物。
在320 K,溶液I含3 mol A和1 mol B,总蒸气压为:5.33×104 Pa。
再加入2 mol B 形成理想液体混合物II,总蒸气压为6.13×104 Pa。
(1) 计算纯液体的蒸气压p A*,p B*;(2) 理想液体混合物I的平衡气相组成y B;(3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化Δmix G m;(4) 若在理想液体混合物II中加入3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ,总蒸气压为多少?24. 15 分(2419)固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为:ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537已知熔化焓∆fus H m= 8326 J·mol-1,三相点的温度为217 K。
试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。
25. 10 分(2965)3H2+ N2= 2NH3在350℃的K p= 6.818×10-8(kPa)-2,并设与压力无关,从3:1的H2,N2混合物出发,在350℃下要获得物质的量分数为0.08 的NH3,压力至少要多大?26. 13 分(0957)4 g Ar(可视为理想气体,其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol-1)在300 K时,压力为506.6 kPa,今在等温下反抗202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。
物理化学试题和答案

物理化学模拟题一、选择题(30分,每题2分)1. 热力学第三定律可以表示为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A).在0K 时,任何晶体的熵等于零(B).在0K 时,任何完整晶体的熵等于零 (C).在0℃时,任何晶体的熵等于零 (D).在0℃时,任何完整晶体的熵等于零2. 理想气体从状态p 1,V 1,T 等温膨胀到p 2,V 2,T ,此过程的ΔA 与ΔG 的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A). ΔA >ΔG (B). ΔA <ΔG (C ). ΔA =ΔG (D).无法确定 3.一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V 1、V 2。
┈┈┈( ) (A). V 1 < V 2(B). V 1 = V 2(C ). V 1 > V 2 (D). 无法确定4.方程 mmV T H T P βαβα∆∆=d d 适用于以下哪个过程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A).NH 4Cl(s)= NH 3(g)+ HCl(g) (B).NH 4Cl(s)溶于水形成溶液 (C).H 2O (s)= H 2O (l) (D).H 2和O 2化合为水 5. 两液体的饱和蒸汽压分别为p *A ,p *B ,它们混合形成理想溶液,液相组成为x ,气相组成为y ,若 p*A > p *B ,则:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A) y A > x A (B) y A > y B (C) x A > y A (D) y B > y A 6. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:┈┈┈┈┈┈( )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 47. 25℃时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 Δf G m 为-237.19kJ ·mol -1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为:┈┈┈( ) (A) -245.76kJ ·mol -1 (B) -229.34kJ ·mol -1 (C) -245.04kJ ·mol -1 (D) -228.60kJ ·mol -18. 已知反应 3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时θm r H ∆ =-280J ·mol -1,则对该反应有利的条件是:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压 9. 298K 0.01mol•kg -1的CaCl 2水溶液中,CaCl 2的离子平均活度系数γ±为( )(A )0.847 (B )0.791 (C )0.889 (D )0.66610. 某反应表观速率常数k 与基元步骤速率常数间的关系为21412)(k kk k =,则表观活化能与各基元步骤活化能的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A )E=E 2+21(E 1-E 4) (B )E=E 2+21(E 1+E 4) (C )E=E 2+E 1-E 4 (D )E=E 2(41E E)2111. 由MgCO 3(s)、BaCO 3(s)、BaO(s)、MgO(s)及CO 2(g)构成的一个平衡系统,其独立组分数和自由度分别为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 5,3 (B) 4,2 (C) 3,1 (D) 3,0 12. 同一温度和压力下,一定量某物质的熵值存在┈┈┈┈( ) (A).s l g S S S 〈〈 (B). s l g S S S 〉〉 (C). s l g S S S == (D). s l g S S S =〉13.某反应物的速率常数为0.099min -1,反应物初始浓度为0.2mol·dm -3,则反应的半衰期为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). 7 min (B). 1.01 min (C). 4.04 min (D).50.5 min14.在α、β这两相中均含有A 、B 两种物质,当达到相平衡时下列化学势关系中正确的是┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). ααμμB A = (B). βαμμA A = (C). αβμμB A = (D). ββμμB A =15.已知电极反应(1) Cu e Cu →++22 ,E 1 =0.34V (2) ++→+Cu e Cu 2,E2=0.167V则Cu e Cu →++的标准电极电势E 3为┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A).0.507V (B). 0.513V (C). 0.173V (D). 0.267V二、填空题(10分,每题2分)1、25℃时,0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的 ΔS=________。
《物理化学》期末试卷(一)(附答案)

《物理化学》期末试卷(一)(附答案)物理化学课程考核试卷学年第一学期级专业考核科目物理化学课程类别必修考核类型考试考核方式闭卷卷别 A 一、选择题( 共8题14分) 1. 2 分(0123) 体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系?()(A) 相等(B) 无关系(C) p(体系)>p(环境)(D) 可逆变化途径中p(体系)=p(环境) 2. 2 分(1232) 关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是:(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量,而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自能外,其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯-杜亥姆关系式 3.1 分(0739) 对实际气体的节流膨胀过程,有()(A) ΔH = 0(B) ΔS = 0(C) ΔG = 0(D) ΔU = 04. 2 分(0891) 在kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Qp,在该相变过程中下列哪个关系式不成立? ()(A) ?S体> 0(B) ?S环不确定(C) ?S体+?S环> 0(D) ?S环 5. 1 分(2842) 2842 在等温等压下,当反应的ΔrG m= 5 kJ?mol-1时,该反应能否进行?()(A) 能正向自发进行(B) 能逆向自发进行(C) 不能判断(D) 不能进行 6.2 分(0392) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系的温度T1升高到T2, 则此过程的焓变ΔH:()$(A) 小于零(B) 等于零(C) 大于零(D) 不能确定7. 2 分(0459) 石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为- kJ·mol-1和- kJ·mol-1,则金刚石的标准生成焓ΔfHm(金刚石, 298 K)为:()(A) - kJ·mol-1 (B) - kJ·mol-1(C) - kJ·mol-1(D) kJ·mol-18.2 分(2640) 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自度为:()(A)0(B)1(C)2(D)3二、填空题( 共12题26分) 9. 5 分(3310) 按照Stevenson 等人的工作,异构化反应:环己烷(l) =甲基环戊烷(l)的平衡常数可以用如下的方程式表示:$lnK p$= - 2059 K/T= _________ J?mol-1 $则25℃的Δ$rHmΔrS m= _________ J?K-1?mol-110. 2 分(0079) 0079 10 mol单原子理想气体,在恒外压?下400 K,2p?等温膨胀至?,物体对环境作功kJ。
物理化学试卷及答案

1.对于一封闭系统的循环过程,若整个变化过程中Q = 100 J,则W= A 。
A. -100 JB. 100 JC. 0 JD. 不确定2. 在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的化学反应,那么 C 。
A. Q > 0,W > 0,∆U > 0B. Q = 0,W = 0,∆U < 0C. Q = 0,W = 0,∆U = 0D. Q < 0,W > 0,∆U < 03. 1mol双原子理想气体的()V T∂是 C 。
H∂A. 1.5RB. 2.5RC. 3.5RD. 2R4. 下列气体溶于水中,不能用亨利定律的是 B 。
A. N2B. N O2C. O2D. C O5.下列偏摩尔量表达式中,正确的是 B 。
A. (əV m/ən B)T, P, n C (C ≠ B)B. (əA/ən B)T, P, n C (C ≠ B)C. (əG/ən B)T, V, n C (C ≠ B)D. (əH/ən B)V, P, n C (C ≠ B) 6.在298.2K、101325Pa压力下,二瓶体积均为1dm3的蔗糖水溶液,第一瓶中含蔗糖1mol;第二瓶中含蔗糖0.5mol。
若以μ1及μ2分别表示二瓶中蔗糖的化学势,则 A 。
A. μ1 > μ2B. μ1 < μ2C. μ1 = μ2D. 不能确定7.30%的乙醇水溶液,常压下在精馏塔中精馏时,塔顶得到的是 D 。
A. 纯水B. 纯乙醇C. 纯水或纯乙醇D. 恒沸混合物8.若下列反应气体都是理想气体,反应平衡常数之间有K c=K p=K x的反应是 B 。
(1) 2HI(g) = H2(g) + I2(g);(2) N2O4(g) = 2NO2(g);(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g);(4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。
A. (1)(2)B. (1)(3)C. (3)(4)D. (2)(4)9.在恒温恒压下,某一化学反应正向自发进行,一定是 D 。
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物理化学试卷及答案
1.在某体系经历不可逆循环后,以下关系式中不能成立的是A,即Q=0.
2.根据已知CH3COOH(1)、CO2(g)、H2O(1)的标准摩尔生成焓ΔfHm(298K)/kJ·mol-1分别为-484.5,-39
3.5,-285.8,可以求得CH3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓
ΔcHm(298K)/kJ·mol-1为C,即-873.5.
3.工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机,其效率为B,即25%。
4.对于理想气体自状态p1、V1、T等温膨胀到p2、V2、T的过程,不能确定此过程的ΔA与ΔG的关系,即选项D。
5.在400K时,液体A的蒸气压为4×104Pa,液体B的蒸气压为6×104Pa,两者组成理想液体混合物,平衡时,气相中B的摩尔分数为D,即0.31
6.
6.马拉松运动员沿途准备的饮料应该是含适量维生素的等渗饮料,即选项D。
7.对恒沸混合物的描述中,不正确的是B,即不具有确定的组成。
8.相图与相律之间的关系为A,即相图由实验结果绘制得出,不能违背相律。
9.液体A与B形成蒸气压正偏差很大的溶液,在精馏塔
中精馏时,XXX得到的是纯A或纯B,即选项D。
10.属于近独立粒子系统的是理想气体混合物,即选项B。
1.当实际气体的压缩因子大于1时,表明该气体比理想气
体难压缩。
2.对实际气体,经节流膨胀后,Q=0,ΔH=0,Δp<0.为达
到降温制冷的目的,需要使用J-T制冷。
3.在273.15 K、p下,水凝结成冰。
其中,Q、W、ΔU、
ΔH、ΔS、ΔG、ΔA中哪些为零ΔG?
4.所有不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行,而熵函
数可以衡量系统混乱度的程度。
5.在等温等压条件下,一个封闭系统所能完成的最大非膨
胀功等于其XXX自由能的减少。
6.在272.685 K时,0.1 kg水中含有0.0045 XXX某纯非电解质的溶液结冰。
据此可得该溶质的摩尔质量为0.18 kg·mol-1.已知水的凝固点降低常数Kf为1.86 K·mol-1·kg。
7.在293.15 K和标准大气压下,摩尔分数为0.5的甲醇水溶液每摩尔溶液的体积为2.83×10-5 m3·mol-1,甲醇的偏摩尔体积为3.95×10-5 m3·mol-1.向大量溶液中加入1 mol甲醇后,体积增加3.95×10-5 m3.加入1 mol水后,体积增加1.71×10-5 m3.
8.CuSO4与水可以生成CuSO4·H2O、CuSO4·3H2O、CuSO4·5H2O三种水合物。
该体系的C=2,最大自由度等于3.在一定压力下,CuSO4溶液和冰共存的含水盐有1种。
9.在恒熵、恒容、不进行非体积功的封闭系统中,当热力学函数热力学能达到最小值时,系统处于平衡状态。
10.在大多数情况下,我们使用ΔrGm来判断化学反应的方向,但ΔrGm只能反映反应的程度。
11.在25℃时,水的饱和蒸气压为3.168 kPa。
此时,液态水的标准生成XXX自由能ΔfGm为-237.19 XXX-1.因此,水蒸气的标准生成吉布斯自由能为-228.6 XXX-1.
T)1.对于任何体系,在等压只进行体积功的过程中,
ΔH=ΔU-W。
F)2.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
F)3.在等温等压条件下,ΔG>0的过程一定不能进行。
T)4.在绝热过程中,Q=0,但系统的ΔT不一定为零。
F)5.虽然XXX定律是稀溶液定律,但并不是所有溶质在稀溶液范围内都遵守XXX定律。
T)6.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度而不同,但独立组分数是一个确定的数。
T)7.单组分系统的相图中,两相平衡线都可以用克拉伯龙方程定量描述。
F)8.化学平衡时,各物质的化学势不一定相等。
1.设有体积为3.0 dm3,压力为100 kPa,温度为293 K的理想气体在等压下加热,直到最终温度为353 K。
求该过程中的功W、内能变化ΔU、焓变化ΔH和热量Q。
已知该气体的等压摩尔热容为27.28 XXX·K-1·mol-1.
解:首先计算气体的摩尔数n为:
n = pV / RT = × 0.003 / (8.314 × 293) = 0.125 mol
然后根据理想气体的状态方程,计算最终体积V2为:
V2 = nRT / p = 0.125 × 8.314 × 353 / = 3.62 × 10-3 m3
接下来可以计算功W:
W = -p(V2 - V1) = - × (3.62 × 10-3 - 0.003) = -62.8 J
内能变化ΔU等于热量Q加上功W:
ΔU = Q + W
根据焓的定义,ΔH等于热量Q,因此有:
ΔH = Q = nCpΔT = 0.125 × 27.28 × (353 - 293) = 204.6 J
2.已知在101.325 kPa下,水的沸点为100℃,比蒸发焓ΔvapH = 2257.4 kJ·kg-1.液态水和水蒸气在100 ~ 120℃范围内的平均比定压热容分别为Cp(H2O。
l) = 4.224 kJ·kg-1·K-1及Cp(H2O。
g) = 2.033 kJ·kg-1·K-1.现有1 kg过热水在101.325 kPa下变成同温度、同压力下的水蒸气。
设计可逆途径,并分别求过程的熵变ΔS和自由能变化ΔG。
解:设计可逆过程如下:
H2O (l。
393.15 K。
101.325 kPa) ΔS1
H2O (g。
393.15 K。
101.325 kPa) ΔS3
H2O (l。
373.15 K。
101.325 kPa) ΔS2
H2O (g。
373.15 K。
101.325 kPa)
根据热力学第一定律,过程中热量的变化等于内能的变化,即Q = ΔU。
由于过程是等压的,因此有:
ΔU = Q = nΔvapH = ΔH
根据热力学第二定律,可逆过程的熵变ΔS等于系统吸收
的热量除以温度,即:
ΔS = Q / T = mCp(l)ln(T2 / T1) + mCp(g)ln(T2 / T1) +
mΔvapH / T2
代入数据计算得:
ΔS = 1 × 4.224 × ln(393.15 / 373.15) + 1 × 2.033 × ln(393.15 / 373.15) + 1 × 2257.4 / 373.15 = 5.935 kJ·K-1
根据热力学第三定律,可逆过程的自由能变化ΔG等于系统的焓变减去温度乘以熵变,即:
ΔG = ΔH - TΔS
代入数据计算得:
ΔG = 1 × 2257.4 - 373.15 × 5.935 = 1272.6 kJ。