物化复习

选择题

1. A、B、C均为理想气体，恒温下，在刚性密闭容器中反应2A + B→2C达到平衡后加入惰性气体，则：（A ）

A. 平衡不移动 B. 平衡向左移动 C. 平衡向右移动 D. 无法确定

2. Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、NaCO3·10H2O，在常压下，将Na2CO3投入冰－水混合物中达三相平衡时，若一相是冰，一相是Na2CO3水溶液，则另一相是：（D ）A. Na2CO3·10H2O B. Na2CO3·H2O C. Na2CO3·7H2O D. Na2CO3 3． 用同一电导池测定浓度为0.01和0.1mol·dm-3的同一电解质溶液的电阻，前者是后者的10倍，则两种浓度溶液的摩尔电导率之比为（A ）A. 3:1 B. 1:2 C．2:1 D． 1:1 4． 将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是：（D ） A. 管内水面为凹球面 B. 管内汞面为凸球面 C. 管内水面高于水平面 D. 管内汞面与汞平面一致

5． 在温度一定的抽空容器中，分别加入0.3 mol N2，0.1 mol O2及0.1 mol Ar，容器内总压力为101.325 kPa，则此时O的分压力为：C

2

（A）60.795 kPa （B）40.53 kPa （C）20.265 kPa （D） 33.775 kPa

6．冬天在结冰的道路上撒盐可以防滑，这是利用了稀溶液的哪个性质 ……（ B ） (A) 溶剂饱和蒸汽压下降 (B) 溶剂凝固点降低 (C) 溶剂沸点升高 (D) 稀溶液具有渗透压

7．设某浓度时CuSO4的摩尔电导率为1.4×10S?m2?mol-1，若在该溶液中加入1 m3的纯水，这时CuSO4的摩尔电导率将……………………………… ( A )

-2

(A) 增大 (B) 降低 (C)不变 (D)无法确定

8．反应级数的大小表示浓度对反应速率的影响程度，若某反应以ln(cA)～t作图为一直线，则该反应的级数…(A ) （A）一级 （B）二级 （C）三级 （D）零级

1 系统的状态改变了，其热力学能值（ c ）

（a）必定改变（b）必定不变 （c）不一定改变 （d）状态与内能无关 2. 系统经过一个不可逆循环后，其（ b ）。

a.?S系统?0,?S环?0； b.?S系统?0,?S环?0; c.?S系统?0,?S环?0；

d.?S系统?0,?S环?0

3、在绝热不可逆过程中，体系和环境熵变为： （ c ）

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A. ΔS体系=0，ΔS环境=0 B. ΔS体系>0，ΔS环境>0 C. ΔS体系>0，ΔS环境=0 C. ΔS体系=0，ΔS环境>0

4、关于理想溶液，下列说法中不正确的是： （ B ） A. 组成理想溶液的几种物质，化学结构和物理性能十分接近； B. 理想溶液中各种微粒间的相互作用力可忽略不计；

C. 理想溶液中各种物质的分子从溶液中逸出难易程度和纯态一样； D. 恒温恒压下，在由纯组分组成理想溶液的过程中既不吸热，也不放热 5、已知反应 3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时?rHm????280J·mol，则对该反应有利的条件是… ( c ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 C) 降温升压 (D) 降温降压

-1

6 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是 d （a） 纯理想气体的标准状态就是标准压力p?(100kPa)下的状态 （b） 纯液体物质的标准状态就是标准压力p?(100kPa)下的纯液体 （c） 纯固体物质的标准状态就是标准压力p?(100kPa)下的纯固体

（d） 不同物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同

7、 1mol理想气体在恒容情况下，由T1、p1的状态变到T2、p2的状态，下列表达式不正确的是：…………………………………………………………（ b ）

(A)ΔH=Cp,m(T2-T1) (B) ΔH=Q (C) Q=Cv,m(T2-T1) (D) ΔH-ΔU=R(T2-T1)

8、取任意量的NH3(g)与H2S(g)与NH4HS(s)成平衡，则系统的组分数C，相数P，自由度数F分别为…（ c ）(A) C＝3，P＝2，F＝2 (B) C＝2，P＝2， F＝1

（C）C＝2，P＝2， F＝2 （D） C＝1，P＝2， F＝1

9 弯曲液面可产生附加压力，若将将一大一小两个肥皂泡用导管连通，发生的现象是 a 。

（a） 大泡变大小泡变小至小泡消失 (b) 小泡变大大泡变小至相等 （c） 小泡变大大泡变小至消失 (d) 无变化

10. x为状态函数，下列表述中不正确的是 （ d ）

(a) dx为全微分 (b) 当状态确定，x的值确定 (c) ?x = ∫dx的积分与路经无关，只与始终态有关 (d) 当体系状态变化，x值一定变化

11. 在一定温度压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是（C） （a）?rGm （b）K （c） ?rGm （d） ?rHm

12. 在302 K时，标准压力下， A→B 过程 ?rH = -102kJ, ?r S= -330 J/K，可判断该过程（A）

（a）自发 （b）非自发 （c）平衡 （d）无法判断

13. 在一刚性密闭容器内，某温度下，反应CaO十CO2(g)＝CaCO3已达平衡，如再投入 CaO或CaCO3，那么C02的浓度分别怎样变化？（C ）

（a） 减少，增加 （b） 减少，不变 （c） 不变，不变 （d） 不变，增加 14. 关于相的说法正确的是（A）

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（a）不同的相间存在界面 （b）同一相间不存在界面 （c）同一物质形成的固体一定是单相

（d）两种物质形成的固体混合物一定是两相体系 15. 下面关于恒沸物特点的描述，哪一点不正确（C） （a）压力恒定时，其组成一定

（b）若其在 T~x图上是最低点，那么在 p~x 图上是最高点

（c）有确定的组成 （d）能形成恒沸物的双液系蒸馏时不能同时得到两个纯组分 16. 用铜作电极电解硫酸铜稀溶液，其阴极区, 阳极区中溶液变色的情况分别为: （A） （a）变浅， 加深 （b）加深， 变浅（c）变浅， 不变 （d）不变， 不变 24. 关于反应速率r，表达不正确的是（C）

（a）与体系的大小无关而与浓度大小有关 （b）与各物质浓度标度选择有关 （c）可为正值也可为负值 （d）随反应时间的变化而变化 17．下列各式那个表示偏摩尔量。（ A ）

(A)????U?????nB?T,p,n (B) ??C?B??H?????nB?T,V,n (C) ??C?B??G?????nB?T,V,n (D) ??C?B????????nB?T,p,n

C?B18. 将盐、冰和水放入保温杯中，为了获得最低温度，下列说法正确的是（ D ） （A）使盐和冰全部溶解，只保持溶液存在状态； (B) 使冰全部溶解，保持固体盐和溶液存在状态；

(C) 使盐全部溶解，保持冰和溶液存在状态；(D) 保持固体盐、冰和溶液存在状态。 19.无水乙醇在正常沸点的气化，则该过程中 （ c ）

A: ΔH = 0 B: ΔS =0 C: ΔG =0 D: ΔU=0

20、在一定温度和较小的浓度情况下，增大强电解质溶液的浓度，则溶液的 电导率κ与摩尔电导Λm变化为： （ B ）

(A) κ增大，Λm增大 (B) κ增大，Λm减少 (C) κ减少，Λm增大(D) κ减少，Λm减少 21. 1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧、生成水和二氧化碳气体，同时放热3264KJ·mol-1，则其等压燃烧焓为 （ d ）

(A)3268 KJ·mol-1 (B)-3265 KJ·mol-1 (C)3264 KJ·mol-1 (D)-3268 KJ·mol-1

22.某化学反应若在300K，pφ下在试管中进行时放热6×104J。若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J，该化学反应的熵变ΔS体为 （d ）

(A) －200 J·K-1 (B)200 J·K-1 (C) －20 J·K-1 (D)20 J·K-1

23.反应的速率方程A+B→C+D, r =k [A][ B]，则反应 （b ） (A)是二分子反应 (B)是二级反应，不一定是二分子反应 (C)不是二分子反应 (D)是对A、B各为一级的二分子反应 24.一支毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管的水在不同温度水中上升的高度 （c ） （A）相同 (B)无法确定 (C)25℃水中高于75℃水中 (D) 75℃水中高于25℃水中

( )1、热力学第一定律只适用于：(A) 理想气体 (B)封闭系统 (C)隔离系统(D) 敞开系统 ( )2、同一温度下，同一理想气体的恒压热容Cp与恒容热容Cv之间存在： (A) Cp ?Cv (B) Cp?Cv (C) Cp?Cv (D) 难以比较

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( )3、理想气体等温过程的ΔA。(A) >ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 ( ) 4、由纯物质形成理想溶液有：

(A) ΔS 混合＝0 (B) ΔG混合＝0 (C) ΔH混合＝0 (D) ΔV混合?0 ( ) 5、273 K， p?下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，者的关系

为：(A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 ( ) 6、1mol单原子理想气体从温度为300K绝热压缩到500K时，其焓变为：

(A) 0； (B) 4157J (C) 2494J (D) –2494J

( ) 7、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) 4 ( )8、硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问

在 101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?

(A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 ( )9、溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律的二组份溶液是： (A) 稀溶液 (B) 理想溶液 (C) 实际溶液 (D) 共轭溶液

( )10、用 1 mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得 ΔS = 19.16 J· K-1，则体系

的吉布自由能变化为：

(A) ΔG = 19.16 J (B) ΔG < 19.16 J (C) ΔG > 19.16 J (D) ΔG = 0

( )11、主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性称为。 (A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特性 (D) 等电子特性 ( ) 12、常利用稀溶液的依数性来测定溶质的分子量，其中最常用来测定高分子溶质分子

量的是：(A) 蒸气压降低 (B) 沸点升高 (C) 凝固点降低 (D) 渗透压 ( )13、液态水在373K，100kPa下汽化，则过程的： (A) ΔS＝0 (B) ΔG＝0 (C) ΔH＝0 (D) ΔA＝ 0

( ) 14、已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。

设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为：(A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3

( )15、N2和H2混合气体的可逆绝热压缩过程：

(A) ΔS＝0 (B) ΔG＝0 (C) ΔH＝0 (D) ΔA＝ 0

答案：B,B,C,C,B,B,D, C,B,B,B,C,B,C,A

( )1、体系中含有H2O、H2SO4·4H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·H2O、H2SO4，其组分数C为： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

( )2、H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：(A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D)ΔG = 0

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( )3、理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？ (A) 不变 (B) 增大 (C) 减小 (D) 不能确定 ( ) 4、N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中

正确的是: (A) ΔU = 0 (B) ΔA = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 ( )5、用 1 mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得 ΔS = 19.16 J· K-1，则体系的吉布斯自由能变化为： (A) ΔG = 19.16 J (B) ΔG < 19.16 J (C) ΔG > 19.16 J (D) ΔG = 0 ( )6、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V1、V2。 (A).V1 < V2 (B).V1 = V2

( )7、下述说法何者正确：

(A).水的生成热即是氧气的燃烧热 (B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热 (C)水的生成热即是氢气的燃烧热 (D).水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热 ( )8、把下列化学势与偏摩尔量区别开来

(C) V1 > V2

(D).无法确定

(1) (?S/?nB)T,P,nc?b (2) (?H/?nB)S,p,nc?b (3) (?U/?nB)T,V,nc?b (4) (?A/?nB)T,V,nc?b (A) (1)、(4) 偏摩尔量；(2)、(3) 化学势 (B) (1) 偏摩尔量；(2) 化学势； (3)、(4) 都不是 (C) (1) 偏摩尔量；(2)、(4) 化学势；(3) 都不是 (D) (2) 化学势；(3)、(4) 偏摩尔量；(1) 都不是

( )9、273 K， p?下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：

(A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 ( )10、溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律的二组份溶液是：

(A) 稀溶液 (B) 理想溶液 (C) 实际溶液 (D) 共轭溶液 ( )11、主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性称为；

(A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特性 (D) 等电子特性

( )12、液态水在373K，100Kp下汽化，则过程的：

(A) ΔS＝0 (B) ΔG＝0 (C) ΔH＝0 (D) ΔA＝ 0

( )13、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) 4 ( )14、已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。

设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为： (A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3

( )15、硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在

101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存 答案：B,B,C,C,B,C,C,C,B,B,B,B,D,C,C

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填空题

1. 稀溶液的依数性包括溶液中溶剂的蒸气压下降 、 、 和渗透压的数值这四个方面。

2. 某电解质溶液中含有0.01 mol·kg-1的NaCl和0.005mol·kg-1的CaCl2，其离子强度 I＝ mol·kg-1。

4．若固体不能被液体润湿，则相应的接触角θ（ ）90°。（选填 ＞，＝ 或 ＜） 5. 在石灰窖中，若分解反应CaCO3(s)== CaO(s)+CO2(g)已平衡，则系统的物种数S=（ ），相数P=（ ）,组分数C＝（ ），自由度数F＝（ ）。

6．理想稀溶液中，溶剂蒸气压与液相组成的关系服从（ ）定律，挥发性溶质蒸气压与液相组成的关系服从（ ）定律。

7．若一球形肥皂泡半径为r，肥皂水溶液的表面张力为γ，则泡内的附加压力为Δp=（ ）。（用方程式表示）

8．质量摩尔浓度为0.005mol·kg-1的ZnCl2溶液的离子强度 I = （ ）

答案：1、凝固点降低、沸点升高; 2, 0.025; 4,

＞; 5, 3 ，3, 2 ,1; 6, 拉乌尔； 亨利 ; 7题． ?p?8题． 0.015mol·kg-1

4? r填空题：

1. 反应

13N2(g) + H2(g) = NH3(g) , 当H2因反应消耗了0.3mol 时，反应进度22ξ= 0.2mol 。

3、在同一高温热源与同一低温热源间工作的可逆热机其效率为ηR，

不可逆热机其效率为ηIR，则ηR与ηIR之间的关系为（ > ）。

4、某一级反应，35min反应物消耗30％，则5h后反应物消耗的百分数为x= 。

*5.在一定温度下，p*B?pA，由纯液态物质A和B形成理想液态混合物，当气—液

两相达到平衡时，气相的组成yB与液相组成xB的关系为yB ＞ xB 。 6。-5℃时，固态苯和液态苯的蒸气压分别为2.27kPa和2.67kPa，则二者的化学势μs ＜μl，此时 固 态苯更稳定。 7.一定温度下，合成氨反应N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g)，若将各气体匀视为

理想气体，则增大压力时，平衡向 正向 移动，平衡常数Kθ 不变

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（填“变大”、“变小”或“不变”）。

8. 0.1mol·kg-1的MgCl2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度m±= 均活度a±= 0.111

10.反应H2(pH2)?AgCl(s)?Ag(s)?HCl(a)可设计成电池：Pt , H2(p)∣HCl(a)∣Ag(s) , AgCl(s)_。

30.004；平填空题：

1、.理想气体的绝热可逆过程其压力和体积的关系是___________ 。

2、化学位?B就是 B 物质的偏摩尔 ___________ 。 3、 理想气体恒温可逆压缩，ΔU ___0，ΔH___0。

4、完全互溶的二组分溶液，在 xB= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为________________ 。

1、判断理想气体经过自由膨胀过程的Q、W、?U、?H、?S、?G值的正负。即：Q___ 0、W ___ 0、?U ___ 0、? H ___ 0、?S___0、?G___0、?A___0

2、 6、1mol理想气体经恒温可逆膨胀、恒容加热、恒压压缩回到始态，ΔU ___0，ΔH___0，

?S____0。

3、 理想气体绝热反抗外压膨胀，Q ___ 0，ΔU___0，ΔH___0。 4、 理想气体经恒压可逆膨胀，其ΔH ____ Q。

9、石墨和金刚石(C)在25℃，101325Pa下的标准燃烧热分别为-393.4kJ·mol-1和-395.3kJ·mol-1，则金刚石的标准生成热ΔfHm (298K)为 ______ kJ·mol-1。

答案：1、PV?＝常数；2、吉布斯函数；3、＝，＝；4、xB(g)?xB(l)?xB 5、＝，＝，＝，＝，?，?，? 6、＝，＝，＝ 7、＝，?，?；8、＝； 9、1.9

填空题：

1、 100℃、p? 的水蒸汽变为100℃，p? 的液体水，则此过程的ΔS 2、 1mol理想气体绝热可逆膨胀，ΔS ____ 0。 3、 理想气体恒温可逆压缩，ΔU ___0，ΔH___0。

4、 1mol理想气体经恒温可逆膨胀、恒容加热、恒压压缩回到始态，ΔU ___ 0，ΔH___0，

ΔS ___0。

ΔG ___ 0。

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5、 理想气体绝热可逆膨胀，Q ___ 0， ΔS___0.

6、 理想气体经恒温可逆膨胀，其ΔS ____ 0，ΔH___0

7、 石墨和金刚石(C)在25℃，101325Pa下的标准燃烧热分别为-393.4kJ·mol-1和-395.3kJ·mol-1，则金刚石的标准生成热ΔfH?m (298K)为 ______ kJ·mol-1。 8、 理想气体经一次卡诺循环后回到原来的状态，则此过程ΔH___Q。

9、 300 K时0.125 mol 的正庚烷(液体)在氧弹量热计中完全燃烧，放热602 kJ, 反应C7H10(l) + 11O2(g) → 7CO2(g) + 8H2O(l) 的ΔrUm= ______kJ·mol-1，ΔrHm=______kJ·mol-1。( RT=2.5kJ.mol-1 ) 10、 反应C(s) + O2(g) → CO2(g)的ΔrH?m(298K)<0。若此反应在恒容绝热器中进行，则该体系的ΔT____ 零，ΔU____ 零，ΔH____ 零。 11、 10mol单原子理想气体在恒外压0.987p? 下,由400K，2p? 等温膨胀至0.987p? ，物体对环境作功_______kJ。

答案：1．?，＝ 2．＝;3．＝，＝ 4．＝，＝，＝，5．＝，＝ 6．?，＝;7．1.9 8．?; 9．－4816，－4826;10．?，＝，? 11．16.85

计算题

1、2 mol O2 (视为理想气体) 从始态100kPa，75dm3先恒温可逆压缩使体积缩小到50dm3，

再恒压加热至100dm3。求整个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

解：途径如下

由理想气体状态方程可得：

T2= T1= p1 V1/nR=450.99K p3= p2= p1 V1/ V2=150 kPa T3= 2T2=901.98K 则有： (1)ΔU=ΔU1+ΔU2=0+nCV,m(T3-T2)=18.75kJ

(2)ΔH=ΔH1+ΔH2=0+nCpm(T3-T2)=26.25kJ (3)W1= —nRTln(V2/V1)=3.04kJ W2= —p2(V3—V2)= —7.5kJ

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n=2mol p1=100kPa V1=75dm3 T1 恒温 可逆 n=2mol p2 V2=50dm3 T2= T1 恒压 加热 n=2mol p3= p2 V3=100dm T 3

W= W1+W2= —4.46 kJ (4)Q=ΔU—W=23.21 kJ (5) ΔS1= nRln(V2/V1)= —6.74kJ·mol-1·K-1 ΔS2= nCpmln(T3/T2)= 40.34kJ·mol-1·K-1 ΔS=ΔS1+ΔS2=33.6 kJ·mol-1·K-1

2、在288K将适量CO2（g）引入某容器测得其压力为0.0259p?，若再在此容器中加入过量

NH4COONH2(s)，平衡后测得系统总压为0.0639p?，求

（1）288K时反应NH4COONH2(s)?2NH3(g)?CO2(g)的K。 （2）288K时上述反应的?rGm。

??2、解：（1）NH4COONH2(s)?2NH3(g)?CO2(g)

开始 0.0259p?

平衡 2p 0.0259p?+ p 平衡时总压

p总?0.0259p??3p?0.0639p??p?0.01267p?

?2.48?10?5

K??2pCO2pNH3(p?)3?（2）?rGm??RTlnK??25.39kJ/mol

3、已知可逆电池：

Zn|Zn(a1=1)| Cu(a2=1) | Cu

查表知25℃时，E{Zn2+|Zn} = -0.7630 V， E{Cu2+|Cu} = 0.3400 V，温度系数为

?

?

2+

2+

(?E?T)p??5.95?10?4V?K?1。

（1）写出电极反应、电池反应；(以电子转移数z＝2计)

（2）计算25℃下该电池的电动势E、ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm以及电池恒温放电时的可逆热Qr,m。

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4. 某二元凝聚相图如下图所示，其中C为稳定化合物。 （1）写出图中数字所示的1~6相区的稳定相态。

相区 稳定相态 1 2 3 4 5 6

（2）写出图中所有三相线上的相平衡关系：

（3）在右侧的坐标系上画出a、b两条虚线所示的冷却曲线，并在曲线上描述“b线”在冷却过程中的相变化情况。

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（4） 当沿着a线冷却到c点时，系统中存在哪两相？两相物质的质量之比如何表示？（用

线段长度表示）

解：

（1）写出图中数字所示的1~6相区的稳定相态。 相区 稳定相态 1 L 2 L+A(s) 3 L+C(s) 4 L+C(s) 5 B(s)+C(s) 6 L+B(s) （2）三相线上的相平衡关系： hig线 ：

lmn线： （3）

（4）当沿着a线冷却到c点时，系统中存在A(s)+C(s).

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两相物质的质量之比满足：

m(As)ce ?mCsdc

5、有一反应 A?B+C，300K时，反应的半衰期为500s，且与起始浓度无关，求：

（1） 300K反应的速率常数；

（2） 若400K反应速率常数为4.21×10-2 s-1，求反应的活化能Ea。

解：

（1） 判断是一级反应 t1?ln2

2kk?ln2ln2?k?1.39?10?3s?1

?t15002（2） lnk400KE11??a(?) k300KR400K300KEa4.21?10?211ln??(?)

R400K300K1.39?10?3Ea= 34.03 kJ/mol

6、60℃时甲醇(A)的饱和蒸气压83.4 kPa , 乙醇(B)的饱和蒸气压是47.0 kPa , 二者可形成理想混合物, 若混合物的组成为质量分数wB = 0.5 , 求60℃时与此溶液的平衡蒸气组成。（以摩尔分数表示）。（已知甲醇及乙醇的分子量M r 分别为32.04及46.07。）

解：该液态混合物的摩尔分数

xA?0.50/32.04?0.58980.50/32.04?0.50/46.07

? 系统的总压力：p?p?AxA?pBxB＝83.4×0.5898＋47×0.4102＝68.47 kPa…

平衡蒸气组成：

yB = 0.282

yA?p*AxAp?83.4?0.5898?0.71868.47

7、已知370.26K纯水的蒸气压为91293.8Pa，在质量分数为0.03的乙醇水溶液上方，蒸气

总压为101325Pa。计算相同温度时乙醇的量分数为0.02的水溶液上：(1)水的蒸气分压，(2)乙醇的蒸气分压。

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解：设水的蒸汽压为pA*，乙醇的蒸汽压为pB*。

（1）根据 p= pAxA+ pBxB

因此 101325=91293.8×0.97+ pB×0.03 ∴pB=425667 Pa=425.667kPa

水的蒸汽分压 p= pAxA=91293.8×0.98=89467.9Pa

（2） 乙醇的蒸汽分压 p= pBxB=425.667×10×0.02=8513.34 Pa

*

3

*

*

*

*

*

8、1mol某理想气体，Cp,m=29.36J·K

－1

·mol1，在绝热条件下， 由273K、100 kP膨胀到

－

203K、10 kPa，求该过程Q、W、?H 、?U 、 ?S。

解：理想气体绝热过程 Q = 0， 因此

?U =∫n Cv,mdT

= 1×（29.36－8.314）×（203－273）=－1473.22 J ?H =∫n Cp,mdT = 1×29.36×（203－273）=－2055.2 J W = ?U = －1473.22 J

为求?S需将该过程设计成①定温可逆过程和②定压可逆过程，

273K、10 kPa 过程①：

=19. 14 J·K

－1

过程②：

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=－8.69J·K

－1

因此，?S = ?S1 + ?S2 =19.14－8.69 = 10.44 J·K

－1

9．已知纯B( l )在100 kPa下，80℃时沸腾，其摩尔汽化焓 ?vapHm = 30878 J·mol?1。B液体的定压摩尔热容Cp?m=142?7 J·K?1·mol?1。今将1 mol，40 kPa的B( g )在定温80℃的条件下压缩成100 kPa的B( l )，然后再定压降温至60℃。求此过程的?S。设B( g )为理想气体。

解：n = 1mol

B( g ) ? B( g ) ? B( l ) ? B( l )

T1 = 353?15K ? T2 = T1 ? T3 = T2 ? T4 = 333?15K p1 =40 kPa p2 = 100 kPa p3 = p2 p4 = p3

?S = ?S1 + ?S2 + ?S3

= nRln ( p2 / p1 ) + n (－?vapHm ) / T2 + nCp?mln ( T4 / T3 )

={8?314ln0?4+(30878 / 353?15) + 142?7ln( 333?15 /353?15)}J·K?1 =－103?4 J·K?1

10．液体A和液体B可形成理想混合物，在140℃时纯A的饱和蒸气压为60.3kPa，纯B

的饱和蒸气压为115.0kPa，该溶液在140℃、101.3kPa下沸腾，求该溶液的液相组成和气相组成？

解：P=PA+PB=101325Pa = PA﹡.XA + PB﹡（1- .XA)

.XA=0.25 2分 .XB=0.75 PA=P.yA yA=0.15 yB=0.85

11．1mol单原子理想气体，始态为2×101.325kPa、11.2dm3，经pT=常数的可

逆过程压缩到终态为4×101.325kPa，求：

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（1）终态的体积和温度； （2）此过程的ΔU和ΔH； （3）系统所做的功。

解：（1）p1T1=p2T2

p1V12?101.325KPa?11.2dm3??273.0K 其中p1=2×101.325kPa，T1?-1-1nR1mol?8.314J?mol?Kp2=4×101.325kPa，所以T2?p1T12?101.325kPa?273.0K??136.5K p24?101.325kPanRT21mol?8.314J?mol?1?K?1?136.5KV2???0.0028m3 3p24?101.325?10Pa（2）单原子理想气体CV,m?35R,CP,m?R。 223?U?nCV,m(T2?T1)?1mol??8.314J?mol?1?K?1?(136.5?273.0)K??1701J2

5?H?nCp,m(T2?T1)?1mol??8.314J?mol?1?K?1?(136.5?273.0)K??2835J2（3）Wr???pdV，此时需知p与V之间的函数关系。虽然对于理想气体p?V1V2nRT，V但此题非恒温过程，所以将该式代入仍无法求解。为此联立方程：

?pT?C(常数)，解得p??pV?nRT?nRC， V所以W???pdV???V1V2V2V1nRCdV V??2nRC(V2?V1)??2nRp1T1(V2?V1)??21mol?8.314J?mol?1?K?1?2?101.325?103Pa?273.0K (0.0028m3?11.2?10?3m3)??2268J12．1mol双原子分子理想气体，在0℃，101.325KPa下恒温可逆膨胀到0.224m3。求此过程的Q,W,Δ H ,ΔU, Δ S,Δ A, Δ G。

解：?U=0；?H=0

V=nRT/P=22.4m3

W=-Q=-nRTlnV2/V1=-5.228k J ?S=nRlnV2/V1= 19.14 J·K－1·mol－1

?G=??H－T?S=5.228 k J

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?A=??U－T?S=5.228 k J

13、A－B二元凝聚系统相图示意如下：

(1)、标出各相区的稳定相态；

(2)、熔融液从a点出发冷却，经a→b→b′→b″ 再到c点。试画出该过程的步冷曲线，并描述冷却过程中的相变化情况。

(3) 、E点的自由度数是多少？写出该点的相平衡关系。

解：(1)1---l；2---l+A；3---l+C；4---l+β；5---β；6---C+β；7---A+C (2)

(3) F=0；l ==A+C

固体A和C冷却

14．两种挥发性液体A和B混合形成理想溶液，某温度时溶液上面的蒸气总压为5.41×104Pa, 气相中A的物质的量分数为0.45,液相中为0.65,求算此温度时纯A和纯B的蒸气压.

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解：P=PA+PB=5.41×104Pa PA=P.yA=5.41×104×0.45=2.4345×104

PA=PA﹡.XA= PA﹡.0.65=2.4345×104

∴PA﹡=3.75×104Pa PB=PB﹡.XB= PB﹡.(1-0.65)=(5.41-2.4345)×104 PB﹡=8.5×104Pa

15、试计算－10℃,标准压力下，1mol的过冷水变成冰这一过程的△S。已知水和冰的热容分别为4.184 和2.092J.k-1.g-1，0℃时冰的熔化热△fusH?=334.72J.g.

解： 1mol -10℃水 → 1mol -10℃冰

↓△S1 ↑△S3 1mol 0℃水 → 1mol 0℃冰

△S=△S1+△S2+△S3

=4.184×18×Ln(273/263) -334.72×18/273＋2.092×18×ln(263/273) =-20.66J.K-1.mol-1

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