1 物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)書 編者的話：編者的話：為了更好地幫助同學(xué)復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)的基本概念、基本理論和基本知識，我們 選編了一些“復(fù)習(xí)思考題”供同學(xué)們選作，請同學(xué)們發(fā)現(xiàn)問題后及時向我們提出來， 對于不夠完善之處今后將逐步完善，對于錯誤之處將予以修正。 熱熱 力力 學(xué)學(xué) 一、判斷題：一、判斷題： 1、在定溫定壓下，CO2由飽和液體轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼魵?，因溫度不變?CO2的熱力學(xué)能和焓也 不變。 ( ) 2、25時 H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓等于 25時 H2O(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。 （ ） 3、穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)的 fHm(800K)=0 。 ( ) 4、dU=nCv,mdT公式對一定量的理想氣體的任何pVT過程都適用。 ( ) 5、 系統(tǒng)處于熱力學(xué)平衡態(tài)時，其所有的宏觀性質(zhì)都不隨時間而變。 （ ） 6、 若系統(tǒng)的所有宏觀性質(zhì)均不隨時間而變，則該系統(tǒng)一定處于平衡態(tài)。 （ ） 7、 隔離系統(tǒng)的熱力學(xué)能是守恒的。 （ ） 8、隔離系統(tǒng)的熵是守恒的。 （ ） 9、 一定量理想氣體的熵只是溫度的函數(shù)。 （ ） 10、 絕熱過程都是定熵過程。 （ ） 11、 一個系統(tǒng)從始態(tài)到終態(tài)，只有進(jìn)行可逆過程才有熵變。 （ ） 12、 系統(tǒng)從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱不可逆過程到達(dá)的終態(tài)，若經(jīng)絕熱可逆過程，則一定達(dá) 不到此終態(tài)。 （ ） 13、 熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說法是：熱從低溫物體傳到高溫物體是不可能的。 （ ） 14、 系統(tǒng)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)過程，其熵變 0。 （ ） 15、 系統(tǒng)由狀態(tài) 1 經(jīng)定溫、定壓過程變化到狀態(tài) 2，非體積功WG和G 0，則其相反的過程即絕熱不可逆壓縮過程中S 、= 、0 表示節(jié)流膨脹后溫度 def T- J 節(jié)流膨脹前溫度。 （第二空選答高于、低于或等于） 5、理想氣體在定溫條件下向真空膨脹，U 0, H 0,S 0。 （選擇填, , 0, =0, 0, 0 D 、 H 0 7. 關(guān)于焓變，下列表述不正確的是 ( ) A H = Q 適用于封閉體系等壓只作功的過程 B 對于常壓下的凝聚相，過程中H U C 對任何體系等壓只作體積功的過程H =U W D 對實際氣體的恒容過程H = U + Vp 8. 理想氣體從 A 態(tài)到 B 態(tài)沿二條等溫途徑進(jìn)行：（I）可逆；（II）不可逆。則下列關(guān)系 成立的是 ( ) A B C D 9. 對封閉體系，當(dāng)過程的始終態(tài)確定后，下列值中不能確定的是 ( ) A 恒容、無其它功過程的 Q B 可逆過程的 W C 任意過程的 Q+ W D 絕熱過程的 W 10. 已知反應(yīng) C（s）+O2（g）CO2（g）的 rHm (298K)W，Q=H 16. 雙原子理想氣體，由 400 K、14.0 dm3先反抗恒外壓絕熱膨脹至體積為 26.2 dm3，再 保持體積不變升溫至 400 K，則整個過程 ( ) A U 0 C Q = W D Q 0）的氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹，下列結(jié)論不正確的 是 ( ) A W = 0 B U = 0 C T 0 D 18. 對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度 ，下列表述正確的是 ( ) A 值與反應(yīng)式的寫法無關(guān) B 值是體系的狀態(tài)函數(shù)，其值不小于零 C 對指定的反應(yīng)， 值與物質(zhì)的選擇有關(guān) D 對指定的反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行 值不 變 19. 關(guān)于生成焓fHm，下列說法中正確的是 ( ) A 化合物的fHm 就是 1 mol 該物質(zhì)所具有的焓值 B C D 20. 6 A rHm() rHm() B rHm() 0 21. 1mol 理想氣體從同一始態(tài)分別經(jīng)絕熱可逆壓縮和絕熱不可逆壓縮都升溫 1K，則兩途徑 中均相等的一組物理量是 ( ) A W，U，p B U， H，V C W，U，H D W，H，V 22. 苯在一具有剛性透熱壁的密閉容器內(nèi)燃燒，而此容器被浸在 298 K 的水浴中。若以苯 為體系，則此過程 ( ) A Q = 0，U 0，W 0 B Q 0，U 0， W = 0 C Q 0 23. 狀態(tài)方程為 p(Vnb)=nRT 常數(shù)（b0）的氣體進(jìn)行節(jié)流膨脹時 ( ) A B C D 24. 硫酸和水在敞開容器中混合，放出大量熱，并有部分水汽化。若始態(tài)和終態(tài)均與環(huán)境 處于熱平衡，則 ( ) A B C D 25. 關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法不正確的是 ( ) A 第二類永動機是不可能制造出來的 B 把熱從低溫物體傳到高溫物體，不引起其它變化是不可能的 C 一切實際過程都是熱力學(xué)不可逆過程 D 功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱一定不能全部轉(zhuǎn)化為功 26. 體系從狀態(tài) A 變化到狀態(tài) B，有兩條途徑：I 為可逆途徑，II 為不可逆途徑。以下關(guān) 系中不正確的是 ( ) A B C D 27、 在絕熱封閉體系發(fā)生一過程中，體系的熵 ( ) A 必增加 B 必減少 C 不變 D 不能減少 28. 1 mol 理想氣體，從同一始態(tài)出發(fā)經(jīng)絕熱可逆壓縮和絕熱不可逆壓縮到相同壓力的終 態(tài)，終態(tài)的熵分別為 S1 和 S2，則兩者關(guān)系為 ( ) A S1= S2 B S1 S2 D S1S2 29. 理想氣體在絕熱可逆膨脹中,對體系的 H 和 S 下列表示正確的是( ) 7 A H 0, S 0 B H = 0, S = 0 C H 0 C S 體系+S 環(huán)境 = 0 D S 體系+S 環(huán)境 0 B GT,p 0 D H S,p 0 33. 已知金剛石和石墨的 Sm(298K)，分別為 0.244 JK-1mol-1和 5.696 JK-1mol-1，Vm 分別為 3.414 cm3mol-1和 5.310 cm3mol-1，欲增加石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的趨勢，則應(yīng) ( ) A 升高溫度，降低壓力 B 升高溫度，增大壓力 C 降低溫度，降低壓力 D 降低溫度，增大壓力 34. 某體系狀態(tài) A 徑不可逆過程到狀態(tài) B，再經(jīng)可逆過程回到狀態(tài) A，則體系的 G 和 S 滿足下列關(guān)系中的哪一個 ( ) A G 0, S 0 B G 0, S = 0 D G = 0, S = 0 35. ( ) A 0 B C D 36. 373.2 K 和 101.3 kPa 下的 1 mol H2O(l)，令其與 373.2 K 的大熱源接觸并向真空容 器蒸發(fā)，變?yōu)?373.2 K、101.3 kPa 下的 H2O(g)，對這一過程可以判斷過程方向的是 ( ) A B C D 37. 在等溫等壓下,將 1molN2和 1molO2混合,視 N2和 O2為理想氣體,混合過程中不發(fā)生變化 的一組狀態(tài)函數(shù)是( ) A B C D 38. 某理想氣體在等溫膨脹過程中(不做非體積功.Wf=0), 則 ( ) A B C D 39. 8 A B C D 40. A B C D 41. A B C D 42. A B C D 43. A B C D 9 44. A B 電解水制取氫氣和氧氣 C D 45. A B C D 46. A B C D 液體蒸氣壓與外壓無關(guān) 47. ( ) A B C D 48. A 理想氣體恒外壓等溫壓縮 B 263K、101.3Pa 下,冰熔化為水 C 等溫等壓下，原電池中發(fā)生的反應(yīng) D 等溫等壓下電解水 49. 實際氣體節(jié)流膨脹后其熵變?yōu)?( ) A B C D 50、 理想氣體定溫自由膨脹過程為（ ） A Q0 BU0 C、 =0 D、無法判斷 60、1mol 理想氣體（1）經(jīng)定溫自由膨脹使體積增加 1 倍；（2）經(jīng)定溫可逆膨脹使體積增 加 1 倍；（3）經(jīng)絕熱自由膨脹使體積增加 1 倍；（4）經(jīng)絕熱可逆膨脹使體積增加 1 倍。 在下列結(jié)論中何者正確？（ ） A、S1= S2= S3= S4 B、S1=S2，S3=S4=0 C、S1=S4，S2=S3 D、S1= S2=S3，S4=0 61、373.15K 和p下，水的摩爾汽化焓為 40.7kJmol-1，1mol 水的體積為 18.8cm3，1mol 水蒸氣的體積為 30 200cm3，1mol 水蒸發(fā)為水蒸氣的 U為（ ） 。 )D( )C( (B) )A( pSpT T G V U S H V A T p G V S U 11 A、45.2kJmol-1 B、40.7kJmol-1 C、37.6kJmol-1 D、52.5kJmol-1 62、戊烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為-3520kJmol-1，CO2(g)和 H2O(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為- 395kJmol-1和-286kJmol-1，則戊烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為（ ） A、2839kJmol-1 B、-2839kJmol-1 C、171kJmol-1 D、-171kJmol-1 63273K, p時，冰融化為水的過程中，下列關(guān)系式正確的有 . AW 0 B. H = QP C. H 0 D. U0 64體系接受環(huán)境作功為 160J，熱力學(xué)能增加了 200J，則體系 . A吸收熱量 40J B吸收熱量 360J C放出熱量 40J D放出熱量 360J 65.在一絕熱箱內(nèi)，一電阻絲浸入水中，通以電流。若以水和電阻絲為體系，其余為環(huán) 境，則 . AQ 0，W = 0，U 0 BQ =0，W = 0，U 0 CQ = 0，W 0，U 0 DQ 0，W = 0，U 0 66任一體系經(jīng)一循環(huán)過程回到始態(tài)，則不一定為零的是 . AG BS CU DQ 67對一理想氣體，下列哪個關(guān)系式不正確 . A B C D 68當(dāng)熱力學(xué)第一定律寫成 dU = Q pdV時，它適用于 . A理想氣體的可逆過程 B封閉體系的任一過程 C封閉體系只做體積功過程 D封閉體系的定壓過程 69在一絕熱鋼壁體系內(nèi)，發(fā)生一化學(xué)反應(yīng)，溫度從T1T2，壓力由p1p2，則 . AQ 0，W 0，U 0 BQ = 0，W 0，U 0 CQ = 0，W 0，U 0 DQ = 0，W = 0，U = 0 70理想氣體混合過程中，下列體系的性質(zhì)，不正確的是 . AS 0 BH =0 CG = 0 D U = 0 71.任意的可逆循環(huán)過程，體系的熵變 . A一定為零 B一定大于零 C一定為負(fù) D是溫度的函數(shù) 72一封閉體系，從 AB 變化時，經(jīng)歷可逆（R）和不可逆(IR)途徑，則 . AQ R = Q IR B CW R = W IR D 73理想氣體自由膨脹過程中 . AW = 0，Q0，U0，H=0 BW0，Q=0，U0，H0 CW0，Q0，U=0，H=0 DW = 0，Q=0，U=0，H=0 74H2和 O2在絕熱定容的體系中生成水，則 . AQ=0，H0，S孤 = 0 BQ0，W = 0，U0 CQ0，U0，S孤0 D Q=0，W = 0，S孤0 75理想氣體可逆定溫壓縮過程中，錯誤的有 . 12 A S 體= 0 B U=0 CQ0 D H=0 76當(dāng)理想氣體反抗一定的外壓做絕熱膨脹時，則 . A. 焓總是不變的 B熱力學(xué)能總是不變的 C焓總是增加的 D熱力學(xué)能總是減小的 77環(huán)境的熵變等于 . A B C D 四、計算題：四、計算題： 1試求 1mol 理想氣體從 1000kPa,300K 等溫可逆膨脹至 100kPa 過程中的 U、H、S、Q、W、G 和 F。 2mol 理想氣體從 298.15K,2P0經(jīng)下列兩條途徑到達(dá)壓力為 1 P0的終態(tài)：(1)等溫可逆膨脹； (2)自由膨脹，試求這兩過程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 3 試求 1mol 理想氣體從 105Pa,300K 等溫可逆壓縮至 106Pa 過程中的 U、H、Q、W、S、 G 和 F.理想氣體從 273.15K, 106Pa 下等溫反抗恒外壓 105Pa 膨脹至體積為原體積的 10 倍， 試求這兩過程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 4 2mol,300K,1.013105Pa 下的單原子理想氣體，在等外壓下等溫膨脹至內(nèi)外壓相等后使其 等 容升溫至 1000K 壓力為 6.678104Pa，計算過程的 U、H、Q、W、S、G 和 F. 5、1mol 理想氣體，其Cv,m=21JK1mol1，從 300K 開始經(jīng)歷下列可逆過程，由狀態(tài) I 加 熱至原溫度的 2 倍，到狀態(tài) II，（1）定容過程；（2）定壓過程。求這兩個過程的U 。 6、 298K 時，1molCO(g)放在 10molO2中充分燃燒，求（1）在 298K 時的rHm；（2）該反 應(yīng)在 398K 時的rHm。已知，CO2和 CO 的fHm分別為393.509kJmol1和 110.525kJmol1，CO、CO2和 O2的Cp,m 分別是 29.142 JK1mol1、37.11 JK1mol1和 29.355 JK1mol1。 7、 過冷 CO2(l)在59，其蒸汽壓為 465.8kPa，同溫度固體 CO2(s)的蒸汽壓為 439.2kPa，求 1mol 過冷 CO2(l)在該溫度固化過程的S。已知，該過程中放熱 189.5 Jg1. 8、 1mol O2（理想氣體）Cp,m=29.355 JK1mol1,處于 293K， 采用不同途徑升溫至 586K，求過程的Q、H、W、U。（1）定容過程； （2）定壓過程；（3）絕熱過程。 9、計算 20，101.325kPa，1mol 液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸汽的汽化熱。（已知，100， 101.325kPa 時，水的rHm=4067 kJmol1，水的Cp,m=75.3 JK1mol1，水蒸汽的Cp,m=33.2 JK1mol1） 13 答案：答案： 一、1、錯，2、 錯，3、 對，4、 對，5、對，6、錯，7、對，8、錯，9、錯，10、錯， 11、錯，12、對，13、錯，14、錯，15、 對，16、 錯， 17、對，18、 錯，19、 錯， 20.錯，21.錯，22對，23對，24錯，25 錯，26錯，27錯，28.錯， 29 對 ， 30.錯，31.對，32.錯，33.錯，34.錯，35.錯， 36.錯， 37.錯 二、1、答： 。 2、答：-128.0kJ/mol ； -120.6kJ/mol。 3、答: 52.25kJ/mol 。 4、答： ， 低于。 5、答: = = 。 6、答: S*(0 K, 完美晶體)=0。 H p T 7、答： = ；0 ；=0 ；0 ；0，所以隨著溫度的升 高，液體的飽和蒸氣壓總是升高的。 （ ） 5 二組分理想液態(tài)混合物的總蒸氣壓大于任一純組分的蒸氣壓。 （ ） 6 理想混合氣體中任意組分 B 的逸度就等于其分壓力pB。 （ ） 7 因為溶入了溶質(zhì)，故溶液的凝固點一定低于純?nèi)軇┑哪厅c。 （ ） 8 溶劑中溶入揮發(fā)性溶質(zhì)，肯定會引起溶液的蒸氣壓升高。 （ ） 9 理想稀溶液中的溶劑遵從亨利定律，溶質(zhì)遵從拉烏爾定律（ ） 10 理想液態(tài)混合物與其蒸氣成氣、液兩相平衡時，氣相總壓力p與液相組成xB呈線性關(guān) 系。 （ ） 11 如同理想氣體一樣，理想液態(tài)混合物中分子間沒有相互作用力。 （ ） 12 一定溫度下，微溶氣體在水中的溶解度與其平衡氣相分壓成正比。 （ ） 13 化學(xué)勢是一廣度量。 （ ） 14 只有廣度性質(zhì)才有偏摩爾量。 （ ） 15 稀溶液的沸點總是高于純?nèi)軇┑姆悬c。 （ ） 16 單組分系統(tǒng)的熔點隨壓力的變化可用克勞休斯-克拉佩龍方程解釋。 （ ） 17 公式 dG = SdT + Vdp只適用于可逆過程。（ ） 18 某一體系達(dá)平衡時，熵最大，自由能最小。（ ） 19封閉體系中，由狀態(tài) 1 經(jīng)定溫、定壓過程變化到狀態(tài) 2，非體積功W/0，且有 W/G和G0，則此變化過程一定能發(fā)生。（ ） 20根據(jù)熱力學(xué)第二定律 ，能得出 ，從而得到 。（ ） 21只有可逆過程的G才可以直接計算。（ ） 22凡是自由能降低的過程一定都是自發(fā)過程。（ ） 23只做體積功的封閉體系， 的值一定大于零。（ ） 24偏摩爾量就是化學(xué)勢。（ ） 25在一個多組分溶液中，只有溶質(zhì)才有偏摩爾量。（ ） 26兩組分混合成溶液時，沒有熱效應(yīng)產(chǎn)生，此時形成的溶液為理想溶液。（ ） 27拉烏爾定律和亨利定律既適合于理想溶液，也適合于稀溶液。（ ） 28偏摩爾量因為與濃度有關(guān)，因此它不是一個強度性質(zhì)。（ ） 29化學(xué)勢判據(jù)就是 Gibbs 自由能判據(jù)。（ ） 30自由能G是一狀態(tài)函數(shù)，從始態(tài) I 到終態(tài) II，不管經(jīng)歷何途徑，G總是一定的。（ ） 31定溫、定壓及W/=0 時,化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡,反應(yīng)物的化學(xué)勢之和等于產(chǎn)物的化學(xué)勢之和。 （ ） 二、填空題：二、填空題： 15 1、由克拉佩龍方程導(dǎo)出克-克方程的積分式時所作的三個近似處理分別是(i) ；(ii) ；(iii) 。 2、貯罐中貯有 20,40kPa 的正丁烷,并且罐內(nèi)溫度、壓力長期不變。已知正丁烷的標(biāo)準(zhǔn)沸 點是 272.7K,根據(jù)，可以推測出,貯罐內(nèi)的正丁烷的聚集態(tài)是態(tài)。 3、氧氣和乙炔氣溶于水中的亨利系數(shù)分別是 7.20107Pakgmol和 133108Pakgmol,由亨利定律系數(shù)可知,在相同條件下, 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。 4、28.15時，摩爾分?jǐn)?shù)x(丙酮)=0.287 的 氯仿丙酮混合物的蒸氣壓為 29400Pa，飽和蒸 氣中氯仿的摩爾分?jǐn)?shù)y（氯仿）=0.181。已知純氯仿在該溫度下的蒸氣壓為 29. 57kPa。以 同溫度下純氯仿為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，氯仿在該真實液態(tài)混合物中的活度因子為 ；活度為 。 5、在溫度T時某純液體 A 的蒸氣壓為 11.73kPa，當(dāng)非揮發(fā)性組分 B 溶于 A 中，形成 xA=0.800 的液態(tài)混合物時，液態(tài)混合物中 A 的蒸氣壓為 5.33kPa，以純液體 A 為 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)， 則組分 A 的活度為 ，活度因子為 。 6、某理想稀溶液的溫度為T，壓力為p，溶劑 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為xA，則組分 A 的化學(xué)勢表 達(dá)式為：A=_。 7、50時，液體 A 的飽和蒸氣壓是液體 B 的飽和蒸氣壓的 3 倍，A 和 B 構(gòu)成理想液態(tài)混合 物。氣液平衡時，液相中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5，則在氣相中 B 的摩爾分?jǐn)?shù)為 。 8、寫出理想液態(tài)混合物任意組分 B 的化學(xué)勢表達(dá)式： 。 9、0，101.325kPa 壓力下，O2(g)在水中的溶解度為 4.4910-2dm3/kg，則 0時 O2(g) 在水中的亨利系數(shù)為kx(O2)= Pa。 10、在一定的溫度和壓力下某物質(zhì)液氣兩相達(dá)到平衡，則兩相的化學(xué)勢B（l）與B（g） ；若維持壓力一定，升高溫度，則B（l）與B（g）都隨之；但B（l）比 B（g），這是因為。 11、某均相系統(tǒng)由組分 A 和 B 組成，則其偏摩爾體積的吉布斯-杜安方程是 。 12、克-克方程的適用條件為 。 13、偏摩爾熵的定義式為 。 14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-鹽酸三組混合物或溶液中，可看成理想液態(tài)混合物的是 。 15、 對于理想稀溶液，在一定溫度下溶質(zhì) B 的質(zhì)量摩爾濃度為bB，則 B 的化學(xué)勢表達(dá)式 為 。 16 、在 300K 和平衡狀態(tài)下，某組成為xB=0.72 混合物上方 B 的蒸氣壓是純 B 的飽和蒸氣 壓的 60%，那么：(i)B 的活度是 ；(ii)B 的活度 因子是 ；(iii)同溫度下從此溶液中取出 1mol 的純 B（組成可 視為不變）則系統(tǒng)G的變化是 。 17、一般而言，溶劑的凝固點降低系數(shù)kf與。 18、 某非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液通過半透膜與純?nèi)軇┻_(dá)滲透平衡，則此時溶液的蒸氣壓一定 純?nèi)軇┑恼魵鈮骸?19 、均相多組分系統(tǒng)中，組分 B 的偏摩爾體積定義VB 為 。 20、理想氣體混合物中任意組分 B 的化學(xué)勢表達(dá)式為 。 16 21在絕熱定容的容器中，兩種同溫度的理想氣體混合，G ，S ，H 。 22理想溶液混合時，mixV , mixS , mixG , mixH 。 23在孤立體系中（體積不變），發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，使系統(tǒng)的溫度及壓力明顯升高，則 該系統(tǒng)的S_、U_、H_ 、F_。 24比較水的化學(xué)勢的大?。ù颂巔=101.325kPa）：（填 、 mg (B) ml 0， mixG0， mixH0， mixS=0， mixG=0 (D) mixV0， mixH0， mixS0 10、 稀溶液的凝固點Tf與純?nèi)軇㏕f*的凝固點比較，Tf x(CH4，苯) ，(B)x(CH4，水) Tb， pA* pA， ,mA* mA (C) Tb* Tb， pA*mA (D) Tb* pA， ,mA* mA 14、已知環(huán)己烷、醋酸、萘、樟腦的凝固點降低系數(shù)kf分別是 20.2、9.3、6.9 及 39.7Kkg mol-1。今有一未知物能在上述四種溶劑著溶解，欲測定該未知物的相對分子 質(zhì)量，最適宜的溶劑是（ ） (A)萘 (B)樟腦 (C) 環(huán)己烷 (D)醋酸 )A()A(2)C( )(A2)A()B( )(A)A()A( 2 2 2 18 15、在 20和大氣壓力下，用凝固點降低法測物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。若所選的純?nèi)軇┦潜剑?其正常凝固點為 5.5，為使冷卻過程在比較接近于平衡狀態(tài)的情況下進(jìn)行，冷浴內(nèi)的恒 溫介質(zhì)比較合適的是（ ） (A)冰-水 (B)冰-鹽水 (C)干冰-丙酮 (D)液氨 16、 二組分理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓（ ） (A)與溶液的組成無關(guān) (B)介于兩純組分的蒸氣壓之間 (C) 大于任一純組分的蒸氣壓 (D)小于任一純組分的蒸氣壓 17、 A 和 B 兩組分在定溫定壓下混和形成理想液態(tài)混合物時，則有：（ ） 。 （A）mixH=0 （B）mixS=0 （C）mixA=0 （D）mixG=0 18 、指出關(guān)于亨利定律的下列幾點說明中，錯誤的是（） (A)溶質(zhì)在氣相和在溶劑中的分子狀態(tài)必須相同 (B)溶質(zhì)必須是非揮發(fā)性的 (C)溫度愈高或壓力愈低，溶液愈稀，亨利定律愈準(zhǔn)確 (D)對于混合氣體，在總壓力不太大時，亨利定律能分別適用于每一種氣體，與其他氣 體的分壓無關(guān) 19、40時，純液體 A 的飽和蒸氣壓是純液體 B 的兩倍，組分 A 和 B 能構(gòu)成理想液態(tài)混合 物。若平衡氣相中組分 A 和 B 的摩爾分?jǐn)?shù)相等，則平衡液相中組分 A 和 B 的摩爾分?jǐn)?shù)之比 xA:xB=( ) (A)1:2 (B) 2:1 (C)3:2 (D)4:3 20、組分 A 和 B 形成理想液態(tài)混合物。 已知在 100時純組分 A 的蒸氣壓為 133.32kPa， 純組分 B 的蒸氣壓為 66.66kPa，當(dāng) A 和 B 的兩組分液態(tài)混合物中組分 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5 時，與液態(tài)混合物成平衡的蒸氣中，組分 A 的摩爾分?jǐn)?shù)是（ ） (A) 1 (B) 3/4 (C)2/3 (D) 1/2 21、在 25時，0.01moldm-3糖水的滲透壓力為1, 0.01moldm3食鹽水的滲透壓 為2,則 ( )。 (A)12 (B)12 (C)12 (D) 無法比較 22、氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液態(tài)混合物，在T時，測得總蒸氣壓為 29 398Pa， 蒸氣中丙酮的摩爾分?jǐn)?shù)y2=0.818，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為 29 571Pa，則在液相 中氯仿的活度a1為 （ ） (A) 0.500 (B) 0.823 (C)0.181 (D) 0.813 23、在一定溫度、壓力下，A 和 B 形成理想液態(tài)混合物，平衡時液相中的摩爾分?jǐn)?shù)xA/ xB=5，與溶液成平衡的氣相中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)yA=0.5，則 A、B 的飽和蒸氣壓之比為（ ） (A) 5 (B) 1 (C)0.2 (D) 0.5 24下列化學(xué)勢是偏摩爾量的是 。 A B. C D 。 25.在10，p時，1mol 過冷的水結(jié)成冰時，下述表示正確的是 。 AG 0，S體0，S環(huán)0，S孤0； BG 0，S體0，S環(huán)0，S孤0； CG 0，S體0，S環(huán)0，S孤0； 19 DG 0，S體0，S環(huán)0，S孤0。 26下述化學(xué)勢的公式中，不正確的是 。 A ； B ； C ； D 。 27在 373.15K，10132Pa， 與 的關(guān)系是 。 A ； B = ； C ； D無法確定。 28只做膨脹功的封閉體系， 的值 。 A大于零； B小于零； C等于零； D無法確定。 29某一過程G = 0,應(yīng)滿足的條件是 。 A任意的可逆過程； B定溫定壓且只做體積功的過程； C定溫定容且只做體積功的可逆過程； D定溫定壓且只做體積功的可逆過程。 301mol 理想氣體經(jīng)一定溫可逆膨脹過程，則 。 AG = F BG F CG F D無法確定 31純液體在正常相變點凝固，則下列量減小的是 。 AS ； BG ； C蒸汽壓； D凝固熱。 32圖中 點是稀溶液溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 Aa 點； Bb 點； Cc 點； Dd 點。 33溫度為T時，純液體 A 的飽和蒸汽壓為pA*，化學(xué)勢為A*，在 1 p時，凝固點為 ，向 A 中加入少量溶質(zhì)形成稀溶液，該溶質(zhì)是不揮發(fā)的，則pA、A、Tf的關(guān)系是 。 ApA*pA ，A*A ， Tf ； BpA*pA ，A*A ， Tf ； CpA*pA ，A*A ， Tf ； DpA*pA ，A*A ， Tf 。 34在p下，當(dāng)過冷水蒸氣凝結(jié)為同溫度的水，在該過程中正、負(fù)號無法確定的量是 。 AG BS CH DU 35實際氣體的化學(xué)勢表達(dá)式為 ，其中標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢為 。 A逸度f=p的實際氣體的化學(xué)勢 B壓力p =p的實際氣體的化學(xué) C壓力p =p的理想氣體的化學(xué)勢 D逸度f=p的理想氣體的化學(xué) 勢 36理想氣體的不可逆循環(huán)，G 。 A0 B=0 C0； D無法確定 37在 、 兩相中含 A、B 兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)平衡時，正確的是 。 20 A B C 38多組分體系中，物質(zhì) B 的化學(xué)勢隨壓力的變化率，即 的值 。 A0 B0 C=0 D無法確定 四、計算題：四、計算題： 1、 400K,1mol 理想氣體由 105 Pa 定溫可逆壓縮至 106 Pa，求該過程的Q、W、H 、S、G、U。 2、 計算：100，101.325kPa H2O(l) 100，2101.325kPa H2O(g) 的 G ？ 3、 若純 A 物質(zhì) nA mol，純 B 物質(zhì) nB mol，兩者混合為同溫同壓下的理想溶液，求在此 過程中的G？ 4、 298K, p苯和甲苯組成的x苯= 0.6 的理想溶液，現(xiàn)將 1mol 苯從x苯= 0.6 的溶液中 轉(zhuǎn)移到x苯= 0.4 的溶液中，求該過程G的變化。（設(shè)不引起濃度上的改變） 5、 298K 及 p下，將 1mol 苯溶于x苯= 0.4 的苯和甲苯的大量溶液中，求此過程中G 的變化。 答案： 一、1、 對，2、 ，3、 4、5、 6、 對，7、 8、 9、 10、 對，11 、 12、 對 13、 14、 對，15 、 16、 17錯 18錯 19對 20錯 21錯 22錯 23對 24錯 25錯 26錯 27錯 28錯 29錯 30對 31對 二、1、答：(i)因為Vm(g) Vm(l 或 s) 所以pVm(g)- Vm(l)=p Vm(g)或pVm(g)- Vm(s)=p Vm(g) ；(ii)將蒸氣視為理想氣體，即Vm(g)=RT/p ；(iii)積分時，視 vapHm 為與溫度T無關(guān)的常數(shù)。 2、答：由克-克方程算得正丁烷在 20時的飽和蒸氣壓p*（正丁烷，298.15K） =212.0kPa40kPa ，3、答：氧氣；乙炔氣。 4、答：0.252；0.182。 5、答： 0.454；0.568。6、答： x,A(l,T)+RTlnxA。 7、答：0.25。 8、答： B(l,T) 21 +RTlnxB 9、答：5.90108。 10、 答：相等 ；減??；減小得慢。 （ B/T）p= - SB= -S*m,B，而S*m,B(l) 2 25 26定溫、定壓、W/=0 27B(l)=B(g)； 減小， 減小得慢 28B=B*(T,p)+RTlnxB 2 91=2。 三、1、B，2、A，3、C，4、B，5、B，6 、C， 7 、A， 8、C， 9、A，10、C， 11、B， 12、B，13、D，14 、B， 15、A ，16、B ，17、A， 18、B ，19、A ，20 、C，21 、C ， 22 、C， 23、C， 24B，25C ，26. D，27B，28、B，29、D，30A，31A，32B， 33D，34D，35D，36B，37B，38A。 相平衡 一、判斷題：一、判斷題： 1、相是指系統(tǒng)處于平衡時,系統(tǒng)中物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)都均勻的部分。( ) 2、依據(jù)相律,純液體在一定溫度下,蒸氣壓應(yīng)該是定值。( ) 3、依據(jù)相律,恒沸溫合物的沸點不隨外壓的改變而改變。( ) 4、雙組分相圖中恒沸混合物的組成隨外壓力的不同而不同。( ) 22 5、不可能用簡單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個純組分。( ) 6、二組分的理想液態(tài)混合物的蒸氣總壓力介于二純組分的整齊壓之間。 （ ） 7. 在一個給定的體系中，物種數(shù)可以因分析問題的角度不同而不同，但獨立組分?jǐn)?shù)是一個 確定的數(shù)。( ) 8自由度就是可以獨立變化的變量。( ) 9I2（s）= I2（g）平衡共存，因 S = 2， R = 1， R/ = 0 所以 C = 1。( ) 10單組分體系的相圖中兩相平衡線都可以用克拉貝龍方程定量描述。( ) 11在相圖中總可以利用杠桿規(guī)則計算兩相平衡時兩相的相對的量。( ) 12對于二元互溶液系，通過精餾方法總可以得到兩個純組分。( ) 13部分互溶雙液系總以相互共軛的兩相平衡共存。( ) 14恒沸物的組成不變。( ) 15相圖中的點都是代表體系狀態(tài)的點。( ) 16三組分體系最多同時存在 4 個相。( ) 17完全互溶雙液系Tx圖中，溶液的沸點與純組分的沸點的意義是一樣的。( ) 18據(jù)二元液系的px 圖，可以準(zhǔn)確的判斷該體系的液相是否是理想液體混合物。( ) 19二元液系中若 A 組分對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差，那么 B 組分必定對 Raoult 定律產(chǎn) 生負(fù)偏差。( ) 20A、B 兩液體完全不互溶，那么當(dāng)有 B 存在時，A 的蒸氣壓與體系中 A 的摩爾分?jǐn)?shù) 成正比。( ) 二、填空題：二、填空題： 1、對三組分相圖, 最多相數(shù)為 ；最大的自由度數(shù)為 ,它們分別是 等 強度變量。 2 、在抽空的容器中放入 NH4HCO3(s)，發(fā)生反應(yīng) NH4HCO3(s) = NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g) 且達(dá)到平衡，則這個系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)(獨立)=_；自由度數(shù)=_。 3、AlCl3 溶于水后水解并有 Al(OH)3沉淀生成.此系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)為 ，自由度數(shù)為 。 4、將 CaCO3(s)、CaO(s)和 CO2(g)以任意比例混合，放入一密閉容器中，一定溫度下建立 化學(xué)平衡，則系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C=_；相數(shù) =_；條件自由度數(shù)=_。 5、將 Ag2O(s)放在一個抽空的容器中，使之分解得到 Ag(s)和 O2(g)并達(dá)到平衡，則此時系 統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)（獨立）=_；自由度數(shù)=_。 6、CH4(g)與 H2O(g)反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)化為 CO(g)和 CO2(g)及 H2(g)，并達(dá)平衡，則系統(tǒng)的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 7、將一定量 NaCl(s)溶于水中形成不飽和溶液，假設(shè) NaCl 完全電離，H2O(l) 可建立電離 平衡，離子無水合反應(yīng)，則系統(tǒng)的S =_；R =_；R=_；C =_； =_；f =_。 8 、已知 NaHCO3(s)熱分解反應(yīng)為 2NaHCO3 = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 今將 NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和 H2O(g)按任意比例混合，放入一個密閉容器中，當(dāng)反應(yīng) 建立平衡時系統(tǒng)的R=_；C =_； =_；f =_。 9、 450時，將與混合，由于的分解，最終得到和平衡共存的系統(tǒng)，則系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C =_；相數(shù) =_；條件自由度數(shù)f =_。 10、Na2CO3(s)與 H2O(l) 可生成 Na2CO3 H2O (s)、 Na2CO3 7H2O (s) 、 Na2CO3 10H2O (s)， 則 30時，與 Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 種。 11、下列化學(xué)反應(yīng)，同時共存并達(dá)到平衡（溫度在 9001200K）： 23 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)； CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+H2(g)。 該系統(tǒng)的自由度=_。 12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和 CO2(g)構(gòu)成一個多相平衡系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的 組分?jǐn)?shù)（獨立）=_；自由度數(shù)=_。 13、 FeCl3與 H2O 可生成四種水合物 FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2O (s) 、 FeCl3 H2O (s)、 FeCl3 H2O (s) ，這個系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)（獨立）=_；在定壓下最多有 相平衡共存種。 14、一個達(dá)到平衡的系統(tǒng)中有任意量 ZnO(s)、Zn(s)、 CO(g)、CO2(g)、C(s)五種物質(zhì)，則這個系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù) （獨立）=_；自由度數(shù)=_。 15、理想液態(tài)混合物定溫p-xB(yB)相圖最顯著的特征是 液相線為 。 16、一般有機物可以用水蒸氣蒸餾法提純，當(dāng)有機物的 和 越大時，提純一定質(zhì)量有機物需要的水蒸氣越少， 燃料越節(jié)省。 17、右圖為兩組分具有最高沸點的相圖，若有組成為x0 的溶液，經(jīng)過精餾，則在塔頂?shù)玫?，塔底 得到 。 18、完全互溶的 A，B 二組分溶液，在xB=0.6 處，平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4 的溶液在氣-平衡時，yB(g)，xB(1)，xB(總)的大小順序為_。將xB=0.4 的溶液進(jìn) 行精餾, 塔頂將得到_。 19、定壓下 A，B 可形成具有最低恒沸點的系統(tǒng)，最低恒沸點組成為xB=0.475。 若進(jìn)料組 成為xB=0.800 的系統(tǒng)，在具有足夠塔板數(shù)的精餾塔中精餾，塔頂 將得到_。塔底將得到_。 20、35時，純 CH3COCH3的飽和蒸氣壓力為 43.06kPa。 CH3COCH3 與 CHCl3組成溶液，當(dāng) CHCl3的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.30 時，溶液上 CH3COCH3的蒸氣壓力為 26.77kPa，則該溶液對 CH3COCH3為 偏差。 （選擇正、負(fù)） 21、右圖是水的相圖。 (1)oa是平衡曲線； ob是平衡曲線； oc是_平衡曲線； (2)o點稱為_點； oa線中止于a點，a點稱為_點； (3)處于d點的水稱為_水，它與水蒸氣達(dá)到的平衡稱為 _平衡。 22、乙烯腈(A)-水(B)-乙醚(C)在溫度時的三組分液態(tài)部分互 溶系統(tǒng)相圖如圖所示，則該相圖中有 個二相區(qū) 23. 在 25時，A，B，C 三種物質(zhì)(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))所形成的溶液與固相 A 和 B、C 組成的 氣相呈平衡，則體系的自由度 f = 。 A，B，C 三物質(zhì)組成的體系能平衡 共存的最大相數(shù)是 。 24在石灰窯中，分解反應(yīng) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡，則該體系的組分?jǐn)?shù) C= ，相數(shù) P = ，自由度數(shù) f = 。 p一定 t x0 A BxB C A B 24 25CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和 CO2(g)達(dá)到平衡時，此體系的相數(shù)是 ， 組分?jǐn)?shù)是 ，自由度數(shù)是 。 26純液體在其正常沸點下沸騰變?yōu)闅怏w，下述各量中增加的量是 ，減少 的量是 ，不變的量是 。 A蒸氣壓 B摩爾氣化熱 C摩爾熵 D摩爾焓 E吉布斯自由能 F溫度 G外壓 H摩爾體積 I亥姆霍茲自由能 27已知水的平均氣化熱為 40.67kJmol-1,若壓力鍋允許的最高溫度為 423K，此時壓力 鍋內(nèi)的壓力為 kPa. 28在一透明的真空容器中裝入足夠量的純液體，若對其不斷加熱，可見到 現(xiàn) 象，若將容器不斷冷卻，又可見到 現(xiàn)象。 29一個含有 K+，Na+,NO3,SO42,四種離子的不飽和水溶液，其組分?jǐn)?shù)為 。 30已知溫度 T 時，液體 A 的蒸氣壓為 13330Pa，液體 B 的蒸氣壓為 6665Pa，設(shè) A 與 B 構(gòu) 成理想液體混合物，則當(dāng) A 在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù) 0.5 時，其在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為 。 31定溫下水，苯甲酸，苯平衡體系中可以共存的最大相數(shù)為 。 32二元液系相圖中，共沸點的自由度數(shù) f = 。 三、選擇題：三、選擇題： 1 一個水溶液共有S種溶質(zhì)，相互之間無化學(xué)反應(yīng)。若使用只允許水出入的半透膜將此溶 液與純水分開，當(dāng)達(dá)到滲透平衡時，水面上的外壓是pW，溶液面上的外壓是ps，則該系統(tǒng) 的自由度數(shù)為：( ) (A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3 2 NH4HS(s)和任意量的 NH3(g)及 H2 S(g)達(dá)平衡時有：( )。 (A)C=2，f=2，f =2(B) C=1，f=2，f =1 (C) C=1，f=3，f =2(D) C=1，f=2，f =3 3 若 A(l)與 B(l)可形成理想液態(tài)混合物,溫度T時,純 A 及純 B 的飽和蒸氣壓p*p*A,則 當(dāng)混合物的組成為 0 x1 時,則在其蒸氣壓-組成圖上可看出蒸氣總壓p與p*A，p*的 相對大小為:( ) (A) pp*(B)pp*A(C)p*App* 4 對于恒沸混合物，下列說法中錯誤的是：( )。 (A) 不具有確定組成(B)平衡時氣相組成和液相組成相同； (C)其沸點隨外壓的變化而變化(D)與化合物一樣具有確定組成 5 已知硫可以有單斜硫，斜方硫，液態(tài)硫和氣態(tài)硫四種存在狀態(tài)。硫的這四種狀態(tài)_穩(wěn) 定共存。 (A) 能夠(B) 不能夠(C) 不一定 6 二組分合金處于低共熔溫度時系統(tǒng)的條件自由度數(shù)為：( )。 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 25 7、 A(l)與 B(l)可形成理想液態(tài)混合物，若在一定溫度下，純 A、純 B 的飽和蒸氣壓 p*Ap*B，則在該二組分的蒸氣壓組成圖上的氣、液兩相平衡區(qū)，呈平衡的氣、液兩相的 組成必有:( ) (A)yx (B)yx (C)yx 8、 在 101 325Pa 的壓力下，I2在液態(tài)水和 CCl4中達(dá)到分配平衡（無固態(tài)碘存在）則該 系統(tǒng)的條件自由度數(shù)為（ ） (A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3 9 、硫酸與水可形成 H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三種水合物，問 在 101 325Pa 的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種？( ) (A) 3 種；(B) 2 種；(C) 1 種；(D) 不可能有硫酸水合物與之平衡共存。 10 、將固體 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒溫到 400 K，NH4HCO3 按下式分解并達(dá)到平 衡： NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)C和自由度數(shù)f為：( ) (A)2，f 2； (B)2，f 2； (C)2，f 0； (D)3，f 2。 11 某系統(tǒng)存在任意量 C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五種物質(zhì)，相互建立了下 述三個平衡： H2O(g)+C(s) H2(g) + CO(g) CO2(g)+H2(g) H2O + CO(g) CO2(g) + C(s) 2CO(g) 則該系統(tǒng)的獨立組分?jǐn)?shù) C 為：( )。 (A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 4 12 已知 A，B 兩液體可組成無最高或最低恒沸點的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，則將某一組成的 溶液蒸餾可以獲得：( )。 (A)一個純組分和一個恒沸混合物 (B) 兩個恒沸混合物 (C) 兩個純組分。 13 已知 A 和 B 二組分可組成具有最低恒沸點的液態(tài)完全互溶的系統(tǒng)，其t-x(y)如圖所示。 若把xB=0.4 的溶液進(jìn)行精餾，在塔頂可以獲得：( )。 (A) 純組分 A(l) (B)純組分 B(l) (C)最低恒沸混合物。 14 已知純液體 A 與 B，其沸點分別為t*A=116， t*B=80，A 和 B 可以形成二組分理想 液態(tài)混合物，將某一定組成的該液態(tài)混合物進(jìn)行精餾（完全分離）時，則（ ） (A) 在塔頂?shù)玫郊?B (B) 在塔底得到純 B (C) 在塔中間得到純 B 15 組分 A(高沸點)與組分 B(低沸點)形成完全互溶的二組分系統(tǒng)，在一定溫度下，向純 B 中加入少量的 A，系統(tǒng)蒸氣壓力增大，則此系統(tǒng)為：( )。 (A) 有最高恒沸點的系統(tǒng) (B) 不具有恒沸點的系統(tǒng) (C) 具有最低恒沸點的系統(tǒng)。 16 在p下，用水蒸氣蒸餾法提純某不溶于水的有機物時，系統(tǒng)的沸點（ ） (A) 必低于 373.2K (B) 必高于 373.2K (C)取決于水與有機物的相對數(shù)量 (D)取決于有機物的相對分子質(zhì)量的大小 17 已知 A 與 B 可構(gòu)成固熔體，在組分 A 中，若加入組分 B 可使固熔體的熔點提高，則組分 B 在此固熔體中的含量必（ ）組分 B 在液相中的含量。 26 (A)大于 (B)小于 (C )等于 (D)不能確 定 18 今有 A(s) B(s) C(s) 三組分相圖，圖中三相平衡區(qū)為： ( )。 ( A) AFE； ( B) CFED； ( C ) AEB。 19 NaNO3(A)-KNO3(B)-H2O(C,l)三組分系統(tǒng)相圖如圖，今有系 統(tǒng)點a0，向系統(tǒng)中加入水，使系統(tǒng)點a1變?yōu)椋ㄈ鐖D 所示） ，則在a1狀態(tài)下，可以從系統(tǒng)中分離出純物質(zhì) 是（ ） (A) C(l) (B) B(s) (C) A(s) 20水煤氣發(fā)生爐中共有 C（s），H2O（g）,CO(g), CO2(g)及 H2(g)五種物質(zhì)，它們之能發(fā)生下述反應(yīng)： CO2（g）+ C(s) = 2CO(g) CO2(g) +