工科物理化学（习题册成教） - 图文

包头钢铁职业技术学院冶金化工系

郝世兴

第一章 气体

1．已知H2临界温度TC=-239.9℃，临界压力PC=1。297×103kPa。有一装有的H2钢瓶，在25℃时瓶中H2的压力为98.0×103kPa，H2一定是处在何种状态？（B）

A．液 B.气 C.气—— 液两相平衡 D.无法确定 2. 混合理想气体中的组分B，其物质的量nB为（ B ） A. nB=

PBVBP总V总PBV总 D.都正确 B.nB= C .nB=

RTRTRT3.对于真实气体，当处于下列何种条件时，其行为与理想气体接近？（B） A．高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压 4.理想气体的液化行为是（A）

A．不能液化 B.低温高压下才能液化 C.低温下才能液化 D.高压下能液化 5.在恒定温度下，向一个容积为2dm3的抽空容器中依次充入初始状态为100 kPa、2 dm3的气体A和200 kPa、1 dm3的气体B。A、B均可当做理想气体且A、B间不能发生化学反应，则容器中混合气体总压力为（B）

A．300 kPa B.200 kPa C。150 kPa D。100 kPa

6有一种由元素C、Cl及F组成的化合物，在常温下为气体。此化合物在101.325 kPa、27℃时，密度为4.93㎏·m﹣,则此化合物 分子式为（C） A．CFCl3 B.CF3Cl C.CF2Cl2 D.C2FCl3

7. 25℃时，在A、B两个抽空的密闭容器中分别装入10g和20g的H2O。当气体—液相平衡时两个容器中的饱和水蒸气的压力PS（A）和PS（B）关系为（C） A. PS（A）＞PS （B）

B. PS（A）＜PS（B） C。PS（A）＝PS（B） D。不能确定

3

8.对某物质临界点的描述，哪一条是不确切的？（C）

A．饱和液体和饱和蒸气的摩尔体积相等 B．临界参数TC、PC、VC、皆为恒定值 C．气体不能液化 D．（?p/?V）T =0 ，(?p/?V)=0 二、填空题

1．写出范德华气体状态方程的数学表达式（P+a／vm (Vm-b)=RT） 2.物质能以液态形式存在的最高温度是（ 临界 ）温度。

3.临界压力是使气体可以液化的压力，临界温度是使气体可以液化的（最高）温度。（填“最高”或“最低”）

1

2

224.空气的组成为21%（体积百分数，下同）的O2 ：78%的N2和1% 的Ar（原子质量为40），则空气的平均摩尔质量为（28.96）。

5若某实际气体在一定的条件下其分子间引力可以忽略不计，但分子本身占有体积，则其状态方程可以写为（P（V-nb）=nRT）.

6.同温下两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B密度的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半，则PA:PB=(4:1).

7.在一定温度下，某一系统的气－液相达到平衡，当增加相压力使之超过该温度下的饱和蒸汽压时，将出现（临界现象）现象。

8.当某气体的压缩因子Z＜1时，说明理想气体比真实气体（易于）压缩。（填“易于”或“难于”）

2

第二章 热力学第一定律

1．反应C（金刚石）+1／2O2（g）=CO（g）的热效应△rH，问此焓值为（D） A．CO（g）的生成热 B。C（金刚石）的燃烧热 C。碳的燃烧热 D。全不是 2.1mol单原子分子理想气体从298K、200.0kPa分别经历：（1）等温。（2）绝热（3）等压三条途径可逆膨胀，使体积增加到原来的2倍，所做的功分别为W1.、W2、W3，三者的关系的（D）

A.│W1│＞│W2│＞│W3│ B.│W2│＞│W1│＞│W3│ C．│W3│＞│W2│＞│W1│ D. │W3│＞│W1│＞│W2│ 3.373K、P下，1mol的水经下列不同过程变成373K、P下的水蒸气：（1）等温等压可逆蒸发（2）真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为（A）

A．│W1│＞│W2│ │Q1│＞│Q2│ B．│W1│＜│W2│ │Q1│＞│Q2│ C．│W1│＝│W2│ │Q1│＝│Q2│ D．│W1│＞│W2│ │Q1│＜│Q2│

4. 如图所示，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源蓄电池 进行电解，可以看做封闭体系的是（A）

A．绝热箱中所有的物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D . 将CuSO4水溶液

5. χ为状态函数，下列表述中不正确的是（A）

A.dχ为全微分 B。当状态确定，χ的值确定 C。△χ=dx的积分与路径无关，只与始、终态有关 D。当体系状态变化，χ值一定变化

6.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么，（C） A．Q＞0，W＞0，△U＞0 B.Q＝0，W＝0，△U＜0 C．Q＝0，W＝0，△U＝0 D.Q＜0，W＞0，△U＜0 7.下列说法中，哪一种不正确？（A） A．焓是体系能与环境进行交换的能量

B．焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 C．焓是体系的状态函数

D．焓只是有在某些特定条件下，才与体系吸热相等

8.某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中的一种，在298K时，由5dm 3绝热可逆膨胀到6dm 3中，温度降低21K，则容器中的气体是（A） A．O2 B。CO2 C.NH3 D。Ar

9.如右图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的（ ） A.T2 < T1，W < 0，Q<0 B.T2 > T1，W < 0，Q > 0 C.T2 < T1，W >0，Q<0 D.T2 > T1，W >0，Q > 0

10.一种实际气体，其状态方程为PVm=RT+αP(α＜0﹚,该气体节流膨胀后，（B）

A．温度升高 B。温度下降 C。温度不变 D。不能确定温度如何变化 二、填空题（1—5题括号内填＞、＜、＝）

1．理想气体等温可逆膨胀，此过程的Q（＞）0. △H（＝）0

2.实际气体经历某一不可逆循环，又回到始态，则△H（＝）0，△U（＝）0

3在恒温、恒压下，反应CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O的Q（＜）0，△U（＜）0，W（＞）0

3

?5饱和水蒸气在等温、等压下凝结成液体，则△H（＜）0，△U（＜）0，Q（＜）0 6. 1mol苯（l）在298K时置于弹式量热器中完全燃烧，生成CO2﹙g﹚和H2O（l），同时放热3264kJ,其恒压燃烧热Qp为（-3268kJ）

8. 1mol H2﹙g﹚的燃烧焓等于1mol（液态水﹚的生成焓

9.（dH/dV）T=0,说明焓只能是温度的函数，与（体积和压力）无关

第三章 热力学第二定律

2.水在100℃、P下沸腾时，下列各量何者增加？（A） A．熵 B。气化热 C。吉布斯自由能 D。蒸气压 3.在-20℃、101.325Pa下，1mol过冷水结冰，则（C） A．△S系统＜0，△S环＜0，△S总＜0 B．△S系统＞0，△S环＞0，△S总＜0 C．△S系统＜0，△S环＞0，△S总＞0 D．△S系统＞0，△S环＝0，△S总＜0

4.在100℃、101.325Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100℃、101.325Pa的蒸汽，则该过程（B）。

A.△G＜0，不可逆 B。△G＝0，不可逆 C。△G＝0，可逆 D。B。△G＞0，不可逆 5.下列过程中，△S为负值的是哪一个？（B） A．液态溴蒸发成气态溴

B．SnO2(s)+2 H2=Sn(s)+ 2H2O（l） C．点解H2O生成H2和O2 D．公路上撒盐使冰雪融化

6.一个已充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后，用2.2V电压充电使其回复原状，则总过程的热力学量变化为（D）

A．Q＞0，W＞0，△S＞0, △G＜0 B．Q＜0，W＜0，△S＜0, △G＜0 C．Q＞0，W＞0，△S＝0, △G＝0 D．Q＜0，W＞0，△S＝0, △G＝0

7．热力学基本方程dG=-SdT+Vdp，可适用于下列哪个过程？（B） A．298K、p下，水汽化成蒸汽 B．理想气体向真空膨胀 C．点解H2O制取H2

D．N2+3H2=2NH3未达到平衡

8.室温下，对一定量的纯物质而言，当非体积功功等于零时，（αA+αT）V值为（B） A．大于零 B。小于零 C。等于零 D。无定值 9．在下列过程中：（1）任何封闭系统的循环过程（2）气体节流膨胀过程（3）一定量理想气体恒温升压（B）

A．△U＝0 B。△H（＝）0 C。△S（＝）0 D。△G＝0 10.实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么，（C） 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 二、填空题

1.理想气体经过绝热可逆膨胀过程，其△S（＝）0；恒温恒压可逆相变中，其吉布斯自由能的改变量△G（＝）0。

4

2. 1mol单原子理想气体从P1、V1。T1等容冷却到P2、V1、T2，则该过程的△U（＜）0，W＝（0），△S（＜）0

3.。298K时，气相反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)，则该反应的△G（＜) △A，△U(＞﹚△H。 4.理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，在此变化中，体系熵变及△S体环境熵变△S体﹙＜﹚0，△S环＞﹙0﹚。

5.要使一过程的△G＝0，应满足的条件是（等温、等压、只做体能动的可逆过程） 6．理想气体绝热向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△S＝﹙ ） 7.卡诺热机在T1=600K的，低温热源温度T2=300K的低温热源间工作，其热机效率η=（0.5）。 8.高温热源温度T1=600K时，低温热源和T2=300K。今有120KJ的热直接从高温热源传给低温热源，此过程△S＝﹙200J、K﹚

9. 1mol理想气体有298K、100Pa做等温可逆膨胀，若过程△G=-2983J，则终态压力为（30KPa）.

第四章 多组分系统热力学

2.在一定温度下，溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律，该体系为（C） A．理想液态混合物 B。真实溶液 C．理想稀溶液 D。以上均不正确

3.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为5×104Pa，液体B的饱和蒸气压为105Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时。气相中B的物质的量分数为（A）

A．1/1.5 B.1/2 C.1/2.5 D.1/3

5.过饱和溶液中溶剂的化学势必纯剂的化学势（D） A．高 B。低 C。相等 D。无法确定

6.对于溶液的凝固点降低常数值，下面说法中不正确的是（C） A．它与固态溶剂的融化热有关 B．它与纯溶剂的凝固点有关 C．它与溶质的相对分子质量有关 D．它与溶剂的相对分子质量有关

7．氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液体混合物，在T时，测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa,则在溶液中氯仿的活度a1为（C）

A．0.500 B。0.823 C。0.181 D。0.813 8下面有关活度的几种说法，不正确的是（B） A标准态的活度等于1

B．活度等于1的状态必为标准态 C．活度与标准态的选择有关

D．活度等于1的状态与标准态的化学势相等 9.对偏摩尔量，下面的说法中不正确的是（B） A偏摩尔量是强度性质

B偏摩尔量的数值只能为正数或零 C强度性质无偏摩尔量

D纯物质的偏摩尔量等于摩尔量

5

第一章

填空题

1.写出范德华气体状态方程的数学表达式（ ）。 2.物质能以液态形式存在的最高温度是（ ）温度。

3.临界压力是使气体可以液化的压力，临界温度是使气体可以液化的（ ）温度。（填“最高”或“最低”）

4.空气的组成为21%（体积百分数，下同）的O2、78%的N2和1%的Ar(原子质量为40），则空气的平均摩尔质量为（ ）。

5.若谋士及气体在一定的条件下其分子间引力可以忽略不计，但分子本身占有体积，则其状态方程可写为（ ）。

6.同温度下两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B的密度的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半，则pA;pB=（ ）。

7.在一定温度下，某一系统的气 ― 液两项达平衡，当增加气相压力使之超过该温度下的饱和蒸汽压，将出现（ ）现象。

8.当某气体的压缩因子Z<1时，说明理想气体比此真实气体（ ）压缩。（填“易于”或“难于”） 计算题

1.有dm3的湿空气，压力为101.325kPa，其中水蒸气的分压力为12.33kPa。求水蒸气、N2和O2的分体积以及N2和O2在湿空气中的分压力（设空气中N2和O2的体积分数分别为0.79和0.21）。

2.在15℃、100dm3的容器中已有N2（g),其压力为40kPa。维持体积、温度不变，向容器中通入H2（g）直到总压力达到120kPa。求通入H2(g)的质量是多少？

3.氯乙烯、氯化氢和乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为0.89、0.09和0.02。于恒定压力101.325kPa下，用水吸收其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为2.670kPa的水蒸气。试求洗涤后混合气体中氯乙烯及乙烯的分压力。

4.CO2(g）在40℃时的摩尔体积为0.381dm3?mol-1。设CO2为范德华气体，试求其压力，并比较与实验值5066.3kPa的相对误差。

第二章

选择题

1.反应C（金刚石）+1∕2O2(g)＝CO（g)的热效应为ΔrH,问此焓值为（ ）。 A.CO2(g）的生成热 B.C（金刚石）的燃烧热 C.碳的燃烧热 D.全不是

2.1mol单元子分子理想气体从298K、200.0kPa分别经历：（1）等温，（2）绝热，（3）等压三条途径可逆膨胀，使体积增加到原来的2倍，所做的功分别为W1、W2、W3,三者的关系是（ ）。

6

A.│W1│＞│W2│＞│W3│ B.│W2│＞│W1│＞│W3│ C.│W3│＞│W2│＞│W1│ D.│W3│＞│W1│＞│W2│

3.373K、pθ下，1mol的水经下列两个不同过程变成373K、pθ下的水蒸气：（1）等温等压可逆蒸发，（2）真空蒸发,这两个过程中功和热的关系为（ ）。

A.│W1│＞│W2│ │Q1│＞│Q2│ B.│W1│＜│W2│ │Q1│＞│Q2│ C.│W1│＝│W2│ │Q1│＝│Q2│ D.│W1│＞│W2│ │Q1│＜│Q2│ 4.如右图所示，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看做封闭系统的是（ ）。

A.电热箱中所有物质 B.两个铜电极 C.蓄电池和铜电极 D.CuSO4水溶液 5.x为状态函数，下列表述中不正确的是（ ）。 A.dx为全微分 B.当状态确定，x的值确定

C.

Δx＝?ds的积分与路径无关，只与始、终态有关

D.当体系状态变化，x值一定变化

6.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热分子数增加的化学反应，那么，（ ）。 A.Q＞0,W＞0,ΔU＞0 B.Q＝0,W＝0,ΔU＜0 C.Q＝0,W＝0,ΔU＝0 D.Q＜0,W＞0,ΔU＜0 7.下述说法中，那一种不正确（ ）。 A.焓是体系能与环境进行交换的能量

B.焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 C.焓是体系的状态函数

D.焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等

8.某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中的一种，在298K时，由5dm绝热可逆膨胀到6dm，温度降低21K，则容器中的气体是（ ）。 A.O2 B.CO2 C.NH3 D.Ar

7

3

3

9.如右图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的（ ）。 A.T2＜T1，W＜0，Q＜0 B.T2＞T1，W＜0，Q＞0 C.T2＜T1，W＞0，Q＜0 D.T2＞T1，W＞0，Q＞0

10.一种实际气体，其状态方程为pVm＝PT＋αp（α＜0），该气体经节流膨胀后，（ ）。 A温度不高 B.温度下降

C.温度不变 D.不能确定温度如何变化 二、填空题（1―5题括号内填＞、＜或＝）

1.理想气体等温可逆膨胀，此过程的Q（ ）0，ΔH（ ）0。

2.实际气体经历某一不可逆循环，又回到始态，则ΔH（ ）0，ΔU( )0。

3.在恒温、恒压下，反应CH4(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)的Q（ ）0，W（ ）0，ΔH（ ）0。 4.理想气体由101.325kPa下受恒定外压1013.25kPa绝热压缩至平衡态，则ΔU( )0，W( )0，Q( )0。

5.饱和水蒸气在等温、等压下凝结成液体，则ΔH（ ）0，ΔU( )0，W( )0，Q( )0。 6.1mol苯（l）在298K时置于弹式量热器中完全燃烧，生成CO2（g)和H2O(l)，同时放热3264kJ，其恒压燃烧热Qp为（ ）。

θΔH-1

m7.在25℃、101325Pa下，反应1／2（g)＋1／2Cl(g)＝HCl(g)的＝-92.5kJ·mol,则此

θΔHm反应的＝（ ）。

8.1molH2(g)的燃烧焓等于1mol（ ）的生成焓。

9.（dH／dV)T＝0,说明焓只能是温度的函数，与（ ）无关。

10.某反应Al2Cl6(s)＋6Na(s)＝2Al(s)＋6NaCl(s)的

ΔHrθm﹦1072kJ?mol-1，NaCl(s)的

ΔHrθm,s﹦-411.3kJ?mol-1，则Al2Cl6(s)的

ΔHfθm,s＝（

）。

三、计算题

1.1mol某双原子理想气体从始态350K、200kPa经过如下4个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。

（1）恒温可逆膨胀到50kPa；

8

（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀； （3）绝热可逆膨胀到50kPa；

（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。

2. 5mol双原子理想气体从始态300K、200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa,再绝热可你压缩到终态压力200kPa，求终态温度T及整个过程W、Q、ΔU、和ΔH。

3.已知在100℃H2O(l)的饱和蒸汽压pθ＝101.325kPa，在此温度、压力下H2O的摩尔蒸发焓Δ

Vap

Hm＝40.668kJ?mol。求100℃、101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q、W、

-1

ΔU和ΔH。（设水蒸气使用理想气体状态方程式）

4.在291K和pθ压力下，1molZn(s)溶于足量稀盐酸中，置换出1molH2并放热152kJ。若以Zn和盐酸为体系，求该反应所做的功和体系热力学能的变化。 5.100kPa下,冰（H2O，s）的熔点为0℃。在此条件下冰的摩尔熔化焓Δ已知在-10﹏0℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

6.25℃下，密闭恒容容器中有10g固体萘（C10H8，s)，在过量的O2（g）中完全燃烧生成CO2(g)和H2O（l),过程放热401.727kJ。求：（1）C10H8(s)＋12O2(g)＝10CO2(g)＋4H2O(l)的反应进度；（2）C10H8(g)的

fus

Hm＝6.012kJ?mol。

-1

ΔcHθm。

7.已知25℃时甲酸甲酯（HCOOCH3，l）的标准摩尔燃烧焓

ΔcHθm为-979.5kJ?mol-1,甲酸

（HCOOH，l）、甲醇（CH3OH，l)、水（H2O,l）和二氧化碳（CO2，g）的标准摩尔生成焓

ΔfHθm分别为-424.72kJ?mol-1、-285.83kJ?mol-1和-393.509kJ?mol-1。应用这些数据求25℃时下面反

应的标准摩尔反应焓。 HCOOH(l）＋CH3OH(l)＝HCOOCH3(l)＋H2O(l）

第三章

一、选择题

1.某一化学反应的ΔrCp＝0(

?νBCp,m(B)＝0),则反应的（ ）。

A.ΔH、ΔG、ΔS都不随温度而变

B.ΔH不随温度而变，而ΔG、ΔS随温度而变 C.ΔH和ΔS不随温度而变，而ΔG随温度而变

9

D.ΔH、ΔG、ΔS都随温度而变

2.水在100℃、pθ下沸腾时，下列各量何者增加？（ ） A.熵 B.吉布斯自由能 C.蒸汽压

3.在-20℃、101325Pa下，1mol过冷水结冰，则（ ）。 A.ΔS系统＜0，ΔS环＜0，ΔS总＜0 B.ΔS系统＞0，ΔS环＞0，ΔS总＞0 C.ΔS系统＜0，ΔS环＞0，ΔS总＞0 D.ΔS系统＞0，ΔS环＝0，ΔS总＞0

4.在100℃、101325Pa下，1mol水全部向真空容器汽化为100℃、101325Pa的蒸汽，则该过程( )。 A.ΔG＜0，不可逆 B.ΔG＝0，不可逆 C.ΔG＝0，可逆 D.ΔG＞0，不可逆

5.下列过程中，ΔS为负值的是哪一个？（ ） A.液态溴蒸发成气态溴

B.SnO2(s)＋2H2(g)＝Sn(s)＋2H2O(l) C.电解H2O生成H2和O2 D.公路上撒盐使冰融化

6.一个已经充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后，用2.2V电压充电使其恢复原状，则总过程的热力学量变化为（ ）。 A.Q＜0,W＞0,ΔS＞0,ΔG＜0 B.Q＜0,W＜0,ΔS＜0,ΔG＜0 C.Q＞0,W＞0,ΔS＝0,ΔG＝0

10

D.Q＜0,W＞0,ΔS＝0,ΔG＝0

7.热力学基本方程式dD＝-Sdp,＋Vdp,可适用于下列哪个过程？（ ） A.298K、pθ下，水汽化成蒸汽 B.理想气体想真空膨胀 C.电解H2O制取H2

D.N2＋3H2＝2NH3未达到平衡

?T)值为（ ） 8.室温下，对一定量的纯物质而言，当非体积功等于零时，(?A∕V

A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无定值

9.在下列过程中：（1）任何封闭系统的循环过程；（2）气体节流膨胀过程；（3）一定量理想气体恒温升压，（ ）。

A.ΔU＝0 B.ΔH＝0 C.ΔS＝0 D.ΔG＝0 10.实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么，（ ）。 A.ΔS系统＞0，ΔS环＞0 B.ΔS系统＜0，ΔS环＞0 C.ΔS系统＞0，ΔS环＝0 D.ΔS系统＜0，ΔS环＝0

二、填空题（1―4题括号内填＞、＜或＝）

1.理想气体经过绝热可逆膨胀过程，其ΔS（ ）0；恒温恒压可逆相变中，其吉布斯自由能的改变量ΔG（ ）0。

2.1mol单原子理想气体从p1、V1、T1等容冷却到p2、V1、T2，则该过程的ΔU（ ）0，W（ ）0，ΔS（ ）0。

3.298K时，气相反应CO（g）＋1／2O2（g)＝CO2（g），则该反应的ΔG（ ）ΔA，ΔU（ ）ΔH。

4.理想气体在等温条件下，经横外压压缩至稳定，在此变化中，体系熵变ΔS体及环境熵变ΔS环应为ΔS体( )0,ΔS环（ ）0。

5.要使一过程的ΔG＝0，应满足的条件是（ ）。

11

6.理想气体绝热向真空膨胀，体积由V1变到V2，其ΔS＝（ ）。

7.卡诺热机在T1＝600K的高温热源和T2＝300K。的低温热源间工作，其热机效率η＝（ ）。 8.高温热源温度T1＝600K，低温热源温度T2＝300K。今有120kJ的热值接从高温热源传给低温热源，此过程ΔS＝（ ）。

9.1mol理想气体由298K、100kPa做等温可逆膨胀，若过程ΔG＝-2983J，则终态压力为（ ）。 10.1mol范氏气体的(?S三、计算题

1. 已知H2O的比压热容Cp=4.184J?g?K。今有1kg、10℃的H2O经下述三种不同过程加

热成100℃的H2O，求各过程的ΔS系统、ΔS环和ΔS总。 （1） 系统与100℃热源接触；

（2） 系统先于55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触；

（3） 系统先后与40℃、70℃的热源接触至平衡，再与100℃热源接触。

2.1mol理想气体在T=300K下从始态100kPa经历下列各过程，求各过程的Q、ΔS和ΔS总。 （1）可逆膨胀到中态压力50kPa； （2）反抗恒定外压50kPa；

（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。

3.2mol始态为300K、1MPa的氮原子理想气体，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W、ΔU、ΔH和ΔS。

4.将温度均为300K，压力均为100kPa的100dm3H2(g)与50dm3CH4(g)恒温恒压混合，求过程的ΔS。（假设H2（g）与CH4（g）均可认为是理想气体）

5.甲醇（CH3OH）在101.325kPa下的沸点（正常沸点）为64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓ΔvapHm=35.32kJ?mol-1.求在上述温度、压力条件下，1kg亚太甲醇全部成为甲醇蒸汽时的Q、W、ΔU、ΔH和ΔS。

6.1mol压力为2×pθ的过程水蒸气在373K下全部凝结为等温等压下的液态水，试求该凝聚过程的ΔH、ΔG和ΔS。已知：在上述条件下，水的汽化热为46.024kJ／mol，设气体为理想气体，水的密度为1000kJ／m3，液体体积不受压力的影响。 7.化学反应如下：CH4（g）＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)

-1

-1

。

?V)T应等于（ ）

?fH(1)利用附录中各物质的S、

?m?m 数据，求上述反应在25℃时的

?rS?m和

?rG?m；

(2)25℃时，若始态CH4（g）和CO2（g）的分压均为150kPa，终态CO（g）和H2（g）的分压均为50kPa，求反应的

?rS?m和

?rG?m。

第四章

一、选择题

1.下列各量称做化学势的是（ ）。 A.

???H?G?U?G B.C.D.

?nBT,p,n?nBT,p,n?nBT,V,n?nBT,V,nCCCC12

??????

2.在一定温度下，溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律，该体系为（ ）。 A.理想液态混合物B.真实溶液C.理想稀溶液D.以上均不正确

3.已知373K时，液体A的饱和蒸汽压为5×104Pa，液体B的饱和蒸汽压为105Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中B的物质的量分数为（ ）。

A.1∕1.5B.1∕2C.1∕2.5D.1∕3

4.298K、pΘ下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3（溶有0.5mol萘），第二瓶为1dm3（溶有0.25mol萘），若以A.

?和 ?122分别表示两瓶中萘的化学势，则（ ）。

?＝10?B.?＝2?C.?＝1／2?D.?＝?12112125.过饱和溶液中溶剂的化学势比纯溶剂的化学势（ ）。 A.高B.低C.相等D.无法确定

6.对于溶液的凝固点降低常数值，下面的说法中不正确的是（ ）。 A.它与固态纯溶剂的熔化热有关 B.它与纯溶剂的凝固点有关 C.它与溶质的相对分子质量有关 D.它与溶剂的相对分子质量有关

7.氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液体混合物，在T时，测得总蒸汽压为29398Pa，蒸汽中丙酮的物质的量分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa，则在溶液中氯仿的活度a1为（ ）。

A.0.500 B.0.823 C.0.181 D.0.813

8.下面关于活度的几种说法，不正确的是（ ）。 A.标准态的活度等于1

B.活度等于1的状态必为标准态 C.活度与标准态的选择有关

D.活度等于1的状态与标准态的化学势相等

9.对偏摩尔量，下面的说法中不正确的是（ ）。 A.偏摩尔量时强度性质

B.偏摩尔量的数值只能为正数或零 C.强度性质无偏摩尔量

D.纯物质的偏摩尔量等于摩尔量

10下面哪个式子不是Gibbs－Duhem公式?( ) A.

X??nBXBB

B.?nBC.

BdXB = 0

?nX?0

D.表明各物质的偏摩尔量之间有关系 二、填空题

1.理想气体中液剂A的蒸气压为80kPa，A的物质的量分数是0.6，纯A的蒸气压是（ ）kPa。

2.理想液态混合物ΔmixH－TΔmixS( )0.(填＜、＞或＝）

13

3.纯气体

?f???=（ ）。 ??p?0?p?lim4.理想混合气体中组分B的化学势表达式μB=( ).其中标准

态的物理意义为（ ）。 5.25℃下，1g蔗糖（已知其Mr=342.3）溶液溶于1kg水中。此溶液的渗透压为（ ）。 6.溶液中溶质的化学势若表示成

?A??? A(T , p)＋RT㏑aB，其中

aB??ccB?；

其标准态是（ ）。 7.沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性物质后，该溶剂的化学势与加入前比较将（ ）。 8.某化合物0.450g溶于30g水中使冰点降低了0.15℃，化合物的分子量为（ ）。 9.25℃下，1kg水（A）中溶解有醋酸（B），溶液的总体积V＝1002.935＋51.832bB＋0.1394

b2B,

则醋酸（B）的偏摩尔体积VB＝（ ）。总体积V与水（A)的偏摩尔体积VA、醋酸（B）的偏摩尔体积VB间的关系为（ ）。 10.高压混合气体各组分的逸度可表示为中

f?BB?f?BXB(即Lewis Randall规则），其

fB表示（ ），

f表示（ ）。

三、计算题 1.液体A与液体B形成理想液态混合物，在343K时，1mol纯A和2mol纯B形成的理想液态混合物的蒸气压为50.66KPa，若在液态混合物中再加入3mol纯A，则液态混合物的总蒸气压为70.93KPa，试求：

（1）纯A与纯B的饱和蒸气压；

（2）对于第一种理想混合物，在对应的气相中A与B各自的摩尔分数。

2.25℃由3mol纯液体A与2mol纯液体B混合物形成理想液态混合物，求此过程的ΔmixG。 3.25℃，异丙醇（A）和苯（B）的液态混合物，当xA＝0.700时，测得pA＝4852.9Pa，蒸气总压力p＝13305.6Pa，试计算异丙醇（A）和苯（B)的活度和活度因子（均以纯液体A或B为标准态）。（已知25℃是纯异丙醇

p?A＝5866.2Pa，纯苯

-1

p?B＝12585.6Pa）

4.樟脑的熔点是172℃，kf=40K?kg?mol。今有7.9mg酚酞和129mg樟脑的混合物，测得该溶液的凝固点比樟脑低8℃。求酚酞的相对摩尔质量。

-3-3-3

5.已知纯水的密度为0.9991g?cm,cB＝1mol?dm时，浓度为1mol?dm的乙醇水溶液的密度

-33-13-1

为0.8498g?cm,水和乙醇的偏摩尔体积分别为14.58cm?mol和58.04cm?mol。计算配制

-3-3-3

浓度为1mol?dm的乙醇水溶液1dm需要加多少cm水。

第五章

一、选择题

1.在T、p恒定时，反应H2（g）＋1／2 O2(g)＝H2O(l)达到平衡的条件是（ ）。

A.μ(H2 ,g )=μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) B.μ(H2 ,g )=1／2μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) C.μ(H2 ,g )＋1／2μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) D.μ(H2 ,g )＋μ(O2 ,g )=μ(H2O , l) 2.理想气体化学反应A(g)＝C(g)＋D(g)，在恒温下增大总压时，反应物转化率（ ）。 A.增大

14

B.减少 C.不变 D.不能确定

3.下面的叙述违背平衡移动原理的是（ ) A.温度升高，平衡向吸热方向移动

B.加入惰性气体，平衡向总压减小的方向移动 C.降低压力，平衡向气体分子数增加的方向移动 D.增大压力，平衡向体积减小的方向移动

4.合成NH3生产中，原料气循环使用，但每隔一段时间后要将部分循环气放空，其主要目的是（ ）。

A.合成反应放热，放气降低温度

B.降低NH3的含量，增加H2与N2的比例

C.降低惰性气体含量，是平衡向生成NH3的方向移动 D.降低压力，保证生产安全

5.对于一个均相反应系统，下列措施中肯定会改变平衡常数

K?的是（ ）。

A.合成反应放热，放气降低温度

B.降低NH3的含量，增加H2与N2的比例

C.降低惰性气体含量，使平衡向生成NH3的方向移动 D.降低压力，保证生产安全

6.反应aA(g)＋bB(g)＝gG(g)＋hH(g),若保持其他条件不变，T1时反应物A的转化率比T2(T2＞T1)时大1倍；若保持其他条件不变，总压为p1时的转化率比p2(p2＞p1)时低，该反应的特征是（ ）。

A.吸热，体积增大 B.放热，体积减小 C.放热，体积增大 D.吸热，体积减小

7.一个化学反应系统在某状态下的化学亲和势小于零，表示（ ）。 A.该系统不可能自行发生反应 B.该系统不可能自行发生逆反应 C.该系统不可能自行发生正反应 D.该系统处于吉布斯自由能最小状态 8.用H2（g）还原Fe2O3可制得Fe粉（还原铁粉），其反应为Fe2O3(s)＋3H2（g）＝Fe(s)＋3H2O（g）,若反应在温度为T时达到平衡，H2（g）与H2O（g）的压力之比为1.25，要使正反应顺利进行，H2（g）和H2O（g）的物质的量之比应（ ）。 A.大于0.8 B.小于0.8 C.大于1.25 D.小于1.25

9.设反应A（s)＝D(g)＋G(g)的ΔrGm(J?mol)＝-4500＋11(T／R),要防止反应发生，温度必须（ ）。 A.高于409K B.低于136K

C.高于136K而低于409K D.低于409K

10.已知FeO(s)＋C(s)＝Fe(s),反应的

-1

?Hrm为正，ΔSm为负（假定

?Hrm、ΔSm

15

不随温度变化），下列说法正确的是（ ）。 A.低温下自发过程，高温下非自发过程 B.高温下自发过程，高温下非自发过程 C.任何温度下均为非自发过程 D.任何温度下均为自发过程 二、填空题

-1-1

1.若化学反应的ΔrGm(ζ)＝-214kJ?mol，则该反应的亲和势为（ ）kJ?mol。 2.在一定温度下，NH4HCO3（s)的解离压为0.3pΘ，则此分解反应的平衡常数（ ）。

3.温度从298K升高到308K,反应的平衡常数加倍，该反应的为（ ）。

4.一个抑制剂结合到碳酸酐酶，在298K时反应的平衡常数=45.1kJ?mol，则该温度下反映的

-1

K?为

?rH??m（设其与温度无关）

K＝4.17×10，n-1

7

?rH?m＝

?rS?m为（ ）J?mol?K。

5.在1000K时，理想气体反应CO（g)＋H2O（g)＝CO2（g)＋H2（g)的

K?＝1.43，今有一反

应系统，各物质分压力分别为pCO＝500kPa,pH2O＝200kPa,pCO2＝0.3kPa,在此条件下

-1

?rGm＝（ ）kJ?mol。

6.已知反应2NH3＝N2＋3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1／2N2的＋3／2H2＝NH3的标准平衡常数为（ ）。 7.在973K时，已知反应CO2（g)＋C(s)＝2CO（g)的Kp＝90180Pa,则该反应的( ),

K?＝

K＝( ）mol?m。 C-3

8.将A、B两种气体以1:2的比例封入一真空容器，反应A（g)＋2B（g)＝C（g)为吸热反应，在300℃平衡时系统的总压力为p1,在500℃平衡时总压力为p2，则p1( )p2.(填＞、＜或＝）。 9.某反应

?rG?＝0，则该反应的标准平衡常数mK?＝（ ）。

10.某溶液反应在温度T时的活度平衡常数为34.5，要使反应逆向进行，必须是活度商Qa＞( )。 三、计算题

1.乙醇气相脱水可制备乙烯，其反应为C2H5OH(g)＝C2H4(g)＋H2O(g) 各物质298K是的

?fH-1

?m和

S?m如下：

C2H5OH(g) C2H4(g) H2O(g)

?fH?m（kJ?mol） -235.08 52.23 -241.60

-1

-1

S

?m（J?K?mol) 281.7 219.24 188.56

16

试计算25℃时反应的

K?。

2.在真空容器中放入固态NH4HS，于25℃下分解为NH3和H2S，平衡时容器内的压力为6.665

4

×10Pa。

4

（1）若放入NH4HS时容器中已有3.998×10Pa的H2S，求平衡时容器中的压力；

4

（2）若容器中原有6.665×10Pa的NH3，问需加多大压力的H2S才能开始形成NH4HS固体？

3.在高温下，CO2（g)分解反应为2CO2（g)＝2CO（g)＋O2（g）

-5-2

在101.325kPa下，CO2（g)的解离度在1000K时为2.5×10，1400K时为1.27×10。假定

?rH?不随温度变化，试求1000K时反应的m?rG??和m?rS?m。

4.在100℃下，下列反应的

K?＝8.1×10，

-9

?rS＝136J?mol?K。 m-1

COCl2（g)＝CO(g)＋Cl2(g)

计算：

（1）100℃、总压为200kPa时 COCl2的解离度； （2）100℃下上述反应的

?rH?m；

（3）总压为200kPa、COCl2解离度为0.1%时的温度。 5.1000K时，反应C(s)＋2H2(g)＝CH4(g)的

?rG?＝19.397kJ?mol。现有与C（s)反应的m-1

气体混合物，其组成为体积分数φ（CH4)＝0.10，φ(H2)＝0.80，φ(N2）＝0.10。试问： （1）T＝1000K，p＝100kPa时，

?rGm等于多少，CH4能否形成？

（2）在T＝1000K下，压力需增加多少，上述合成CH4的反应才能进行？

第六章

一、选择题

1.NH4HS（s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有（ ）。 A.C＝2,Φ＝2,?＝2 B.C＝1,Φ＝2,?＝1 C.C＝2,Φ＝3,?＝2 D.C＝3,Φ＝2,?＝3

2.定压下，二组分系统的最多相数是（ )。 A.Φ＝2 B.Φ＝3 C.Φ＝4 D.Φ＝5 3.下列叙述那个不正确？（ ）

A.气象线是定温或定压下多组分系统相图中表示平衡的气相组成的曲线

B.气象线是定温和定压下单组份或多组分系统相图中表示平衡的气相组成的曲线 C.定温下，气象线表示溶液的总蒸气压与气相组成的关系 D.定压下，气象线表示溶液的沸点与蒸汽组成的关系 4.下面叙述不正确的是（ ）。 A.盐水体系也能做步冷曲线

B.盐水体系一般不用热分析法绘制相图 C.金属相图通常不用热分析法绘制 D.金属相图通常不用溶解度法绘制

17

5.两相平衡的标志是（ ）。 A.p(α)＝p(β) B.T(α)＝T(β) C.μi(α)＝μi(β) D.χiα)＋χi(β)＝1

6.二组分理想液态混合物，在任何浓度下，其蒸气压（ ）。 A.恒大于任一组分的蒸汽压 B.恒小于任一组分的蒸汽压 C.介于两个纯组分的蒸汽压之间 D.与溶液组成无关

7.有稳定化合物生成的系统，若步冷曲线上出现平台，此时系统存在的相数为（ ）。 A.1 B.2 C.3 D.4

8.在水的p—T相图中，H2O（l）的蒸气压曲线上（ ）。 A.Φ＝1，?＝2 B.Φ＝2，?＝1 C.Φ＝3，?＝0 D.Φ＝2，?＝2

9.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？（ ） A.与化合物一样，具有确定的组成 B.不具有确定的组成

C.平衡时，气相和液相的组成相同 D.其沸点随外压的改变而改变

10.水蒸气蒸馏的必要的条件是（ ）。 A.两液体沸点相差很大 B.两液体蒸气压均很大 C.外压要小于101.3kPa D.两液体互溶度很小 二、填空题

1.在石灰窑中，分解反应CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)达平衡，则该系统的组分数C＝( ),相数Φ＝（ ），自由度数?＝（ ）。 2.一个含有

KNaNOSO3?B???2?4四种离子的不饱和水溶液，其组分数为（ ）。

3.在二组分液—气系统的液相线上，自由度数?＝（ ）。 4.

p?A和

p分别是定温下纯A和纯B的饱和蒸汽压，若A(l)和B(l)完全不互溶，两物质

混合后的总蒸气压p＝（ ）。

5.完全互溶的二组分溶液，在x=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成为x=0.4的溶液在气—液平衡时，x(g)、x(l)、x(总)的大小顺序为（ ），将x=0.4的溶液进行精馏，塔顶将得到（ ）。 三、计算题

1.指出下列平衡系统中的物种数、组分数、相数和自由度数。 （1）Ca(OH)2(s)与CaO和H2O（g)呈平衡；

（2）在101325Pa压力下，I2在液态水与CCl4中的溶解已达平衡（无固体I2存在)； （3）Na、Cl、K、NO3，H2O（l）达平衡；

（4）NaCl(s),KCl(s),NaNO3(s)与KNO3（s）的混合物与H2O（l）平衡。

+

-+

? 18

2.液态砷的蒸汽压随温度的关系式为：lg(p∕Pa）＝-2460∕（T∕K)＋8.8136;而固态砷为:lg(p∕Pa）＝-6947∕（T∕K)＋12.9236。试求砷三相点的温度与压力。 3.293K时，甲苯（A）的饱和蒸汽压

p?A＝2.973kPa，苯（B）的饱和蒸汽压

p?B＝9.959kPa，

把4mol甲苯和1mol苯形成的理想液态混合物置于带活塞的汽缸中，在293K下调节系统的压力达气液两相平衡。当液相中苯的物质的量分数xB=0.1时，求：（1）系统的总压；（2）气相中本的摩尔分数；（3）气、液两相中物质的量。

4.右图为二组分凝聚系统相图，指出各相区的稳定相，以及三相线的相平衡关系。

5.固体A、B的熔点分别为700℃、1000℃，二者在液态完全互溶，固态完全不互溶，并且不生成化合物。在500℃下，有wA=0.20和wA=0.60的溶液分别与固相呈平衡，粗略的画出此系统相图，并在相图右边相应位置画出wA=0.20，温度由800℃冷却至液相完全消失后的步冷曲线。

6.如右图所示，在101.325kPa下，A、B二组分液态完全互溶，固态完全不互溶，其低共熔混合物wb=0.60。今有180g、wb=0.40的溶液，试计算： （1）冷却时，最多可得多少g纯A（s)?

（2）在三相平衡时，若低共熔混合液的质量为60g，与其平衡的固体A和B各为多少G？

第七章

一、选择题

-3

1.298K，0.1mol?dmNaCl溶液的电阻率为93.6Ω?m，它的电导率为（ ）。

-1-1 -1-1

A.6.4Ω?mB.0.936Ω?m

-1-1 -1-1

C.9.36Ω?mD.0.011Ω?m

2.下列电解质溶液中，哪个的离子平均活度系数最大？（ ）

-1-1

A.0.01mol?LNaCl B.0.01mol?LCaCl2

-1-1

C.0.01mol?LLaCl3 D.0.02mol?LLaCl3 3.质量摩尔浓度为m的Na3PO4溶液，离子平均活度系数为（ )。

4A.4m?4???，则溶液中Na3PO4的活度为

B.4m?4? C.27m?4?4 D.27m?4?

?4.298K时，电池反应A＋B＝C＋D所对应的电池的标准电动势为E1,则反应2C＋2D＝2A＋2B所对应的电池的标准电动势E2是（ )。 A.E2＝E1 B.E2＝-E1 C.E2＝2E1 D.E2＝-2E1

5.下列说法不属于可逆电池特性的是（ ）。

????????? 19

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