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给排水物理化学习题参考答案

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第一章 习题参考答案

一. 选择题

1-10 CBBDA BBCBB 11-20 ACCBA CACBC 21-30 CCCAC DDCDD 31-40 CCCCB DCDCC 41-50 BB

二. 判断题

1-10 ××××√ ××√√

三. 简答题

1. 在隔离系统中,能量形式可以相互转化,但能量总值不变。

或“第一类永动机”是不能创造的。

或内能是系统的状态函数。

2. 以电炉丝+电源为系统:Q<0,W=0, ?U<0

以电炉丝+电源+水:Q=0,W=0, ?U=0

3. 热平衡:系统各部分温度相同。

力平衡:系统有单一的压力

相平衡:系统中各相组成和数量不随时间而改变

化学平衡:系统的组成不随时间而改变。

4. 在整个过程恒容或恒压情况下,化学反应的热仅与始终态有关,而与变化的具体途径无关。

5. 分子本身没有体积,分子间无作用力。

6. 不可能将热从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。

或:不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其它影响

7. 在绝对零度时,任何完美晶体的熵都等于零。

8. 系统经某一过程后若能使系统和环境都完全复原,则称原过程为可逆过程。

或:在一系列无限接近平衡条件下进行的过程 ,称为可逆过程。

9. 一切自发过程都是热力学不可逆过程。

四. 计算题

1. 4 mol 双原子理想气体,由600K 、1000 kPa 经绝热、反抗600 kPa 恒定的环境压力膨胀

到平衡态。求过程的Q 、W 、?U 、?H 。

解:因为绝热:Q=0

W=-P e (V 2-V 1)=-P e (nRT 2/P 2-nRT 1/P 1)

?U=nC v,m (T 2-T 1)

因为?U=W ,两式联立可求得T 2

得到:T 2=531.43 K

?U=W=nC v,m (T 2-T 1)=4×2.5R ×(531.43-600)=-5701 (

J ) ?H=nC p,m (T 2-T 1)=-7981 (

J ) (2分) 2. 已知298K 时H 2O(g)和CO(g)的标准摩尔生成热分别为-242 kJ mol -1和-111 kJ mol -1。求

反应

H 2O(g)+C(石墨) = CO(g)+H 2(g)

在298K 时的反应热。

)600(5.24)1010006004106004(1060023323?××=××?×××?T R R RT

解:?r H m 0=?f H m 0(CO)+ ?f H m 0(H 2)- ?f H m 0(C)- ?f H m 0(H 2O)

= -111+0-0-(-242)

=131(kJ mol -1)

3. 1mol 水在101325Pa 、100°C 时向真空蒸发成101325Pa 、100°C 的水蒸气。求此过程的

W 、Q 、?H 、?U 、?G 、?S (已知蒸发焓为40.63 kJ mol -1)。

解:由于真空蒸发,外压为零,则:W=0

?H=Q R = 40.63 (KJ mol -1)

?U = ?H- n g RT=37.53

(KJ) Q= ?U= 37.53 (K J)

?G=0

?S=?H/T= 40630/373.15=108.9 (J K -1)

4. 1mol 理想气体在273K 下由10000 Pa 向真空膨胀到1000 Pa ,求此过程的W 、Q 、?H 、

?U 、?G 、?F 、?S 。

解:由于真空膨胀,外压为零,则:W=0

由于温度不变,则?U=?H = 0

则Q= ?U-W=0

?F = ?G=nRTln(P 2/P 1) = -5227(J)

?S= nRln(P 1/P 2)=19.1 (J K -1)

5. 高温热源温度T 1=600K, 低温热源温度T 2=300K 。今有120 kJ 的热直接从高温热源传给

低温热源。求此过程的?S ,并判断此过程的可逆性。

解:根据题意Q 1 = -120 kJ ,Q 2=120 kJ

?S = Q 1/T 1+ Q 2/T 2 =-120/600+120/300=0.2 (kJ K -1)

由于?S>0,所以该过程为不可逆过程。

6. 求1mol H 2O(g,25°C,101.3 kPa)凝结成H 2O(l,25°C,101.3 kPa)的 ?G 、?F ,并判断过

程是否自发。已知25°C 时水的饱和蒸气压为3167Pa 。

解:过冷水蒸气凝结成水是一不可逆相变,但在25°C 、3167Pa 下水与水蒸气的相变是一

可逆相变。这样可将本题的不可逆相变设计成:

H 2O(g,25°C,101.3KPa)→ H 2O(g,25°C,3167Pa)

→H 2O(l,25°C,3167Pa) →H 2O(l,25°C,3167Pa)

对于可逆相变?G 2=0

?G 3=V l ?P=(18×10-6)(101300-3167)=1.77(J)

则, ?G=?G 1+ ?G 2+?G 3=-8584 (J)<0 (所以过程自发)

?F= ?G- P ?V= ?G- ?n g RT =-11.06(KJ)

7. 在298.2K 时,将2 mol 氩气(理想气体)从101.325 kPa 等温可逆压缩到1013.25 kPa 。

求此过程的Q 、W 、?U 、?H 、?S 。

解:由于温度不变,则?U=?H = 0

则W= nRTln(P 2/P 1)=2×8.314×298.2×ln10=11.4 (kJ)

Q = -W = -11.4 (kJ)

?S= nRln(P 1/P 2)= -38.3 (J K -1)

)

(8586)101300/3167ln()/ln(121J nRT p p nRT G ?===?

第二章 习题参考答案

一. 选择题

1-10 CDDBC BABCA 11-20 BACBC ACDCC

21-30 CACCB DCAAA 31-40 ADDDB CDDDD

41-50 ABACC

二. 判断题

1-10 ×√√√×

三. 简答题

1. 蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、具有渗透压。

2.当指定了温度,根据相律F*=C-P+1=3-P F*min =0,则P max =3

已有水蒸气一相,最多只有两种含水盐。

3.任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液

4.当指定了压力,根据相律F*=C-P+1=3-P

F*min =0,则P max =3

已有水溶液和冰两相,最多只有一种含水盐。

5.确定平衡系统的状态所需要的独立的强度因素。

6.增大压力,平衡向体积缩小的方向移动;减小压力,向体积增大的方向移动。

7.(1)在外界条件不变的情况下,平衡组成应不随时间而改变;

(2)正向反应和逆向反应的反应速度相等;

(3)在一定温度和压力下,反应的?r G=0。

四. 计算题

1. 溶液含非挥发性溶质,在 27

2.7 K 时凝固(已知K b =0.52 、K f =1.86,溶液密度近似为纯

水的密度1000 kg m -3)求:(1)溶液的正常沸点。(2)298.15 K 时溶液的渗透压。 解:(1) 因为?T f = K f ×m b ,则:m b =?T f /K f =(273.15-272.7)/1.86=0.2419 (mol kg -1) ?T b = K b × m b =0.52×0.2419=0.13 (K)

T b =373.15+0.13=373.3 (K)

(2) C= m b ×ρ=0.2419×1000=241.9 (mol m -3)

Π=CRT=241.9×8.314×298.15=599.7 (kPa)

2.在293.15K 下将68.4 g 蔗糖(C 12H 22O 11)溶于1 kg 水中。求:

(1)此溶液的蒸气压;(2)此溶液的渗透压。(已知溶液的密度为1.024 g cm -3, 纯水的饱和蒸气压为2.339 kPa) 解:003587.018

/1000342/4.68342/4.68=+=B x P A =P A *(1-X B )=2.339(1-0.003587)=2.33 (kPa) )(7.191)(0001917.0024

.1/)4.681000(2.033???=?=+=m mol cm mol c Π=CRT=191.7×8.314×293.15 = 467 (kpa)

3. 反应C 2H 4(g)+H 2O(g)=C 2H 5OH(g)在500oC 时标准平衡常数为0.01505,试计算在此温度

和1000 kPa 下:(1)C 2H 4和H 2O 按摩尔比1:1投料时,乙烯的理论转化率。(2)C 2H 4和H 2O 按摩尔比1:10投料时,乙烯的理论转化率。

解: (1) C 2H 4(g) + H 2O(g) = C 2H 5OH(g)

开始: 1 1 0

平衡: 1-x 1 1-x 1 x 1 ∑n=2-x 1

K 0=K x (P/P 0) ∑ν = 01505.0)100/1000()]

2/()1[()

2/(121111=×????x x x

x

解方程可得:x 1=0.0677

(2) C 2H 4(g) + H 2O(g) = C 2H 5OH(g)

开始: 1 10 0

平衡: 1-x 2 10-x 2 x 2 ∑n=11-x 2

K 0=K x (P/P 0) ∑ν = 01505

.0)100/1000()]

2/()1[()

11/(122222=×????x x x

x

解方程可得:x 2=0.12

4.已知457 K 、总压为100 kPa 时,NO 2有5%按下式分解:

2NO 2(g) = 2NO(g)+O 2(g)

求此反应的标准平衡常数。

解: 2NO 2(g) = 2NO(g) + O 2(g)

开始: 2 0 0

平衡: 2-0.1 0.1 0.05 ∑n=2.05

K 0=K x (P/P 0) ∑ν = )100/100()05.2/9.1()

05.2/05.0()05.2/1.0(22×

=6.76×10-5

一. 选择题

1-10 CBACD BCAAB 11-20 BBCBA CCAAC 21-30 DCDCC BCAA

二. 判断题

1-10 √×××√ ×√√×

三. 简答题

1. 降低液体接界电势方法:在两溶液间使用盐桥。消除液体接界电势方法:两电池串联法。

2. 温度、溶液浓度、离子本性、溶剂性质

3. 标准电池主要用作电动势测量的基准。其最大优点:电动势稳定、且随温度变化较小。

4. 不能用万用表直接测量溶液电阻,因直流电会使溶液产生极化现象。

5. 反应Ag+Cl 2(g)=AgCl(s)设计成电池为:

Ag,AgCl(s)|Cl -(a)|Cl 2(g),Pt

6. 在无限稀释溶液中,离子彼此独立运动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔电导率等于

无限稀释时阴、阳离子的摩尔电导率之和。

7. 在两种含有不同溶质或两种溶质相同而浓度不同的溶液界面上存在着的电势差,称为液

体接界电势。其产生的原因:溶液中离子扩散速率不同。

8. 希托夫法,界面移动法,电动势法

四. 计算题

1. 于25℃ 下电解NaOH 水溶液,在两电极上分别生成0.108升H 2 和0.054升O 2, 气体压

力为1.00×105 Pa,求通过电解池的电量。

解:生成气体的物质的量是n(H 2)=pV/(RT)=105×0.108×10-3 /(8.314×298)

=0.00436 (mol)

通过电量 Q=znF=2×0.004361×96500 = 841(库仑)

或 n(O 2)=10×0.054×10 /8.314/298 = 0.00220 (mol)

通过电量 Q=znF=4×0.00220×96500 = 841(库仑)

2. 已知25℃时电极Fe 3+/Fe 的标准电极电势为-0.036 V , 电极Fe 3+/Fe 2+的标准电极电势为

0.771 V 。试计算25℃时电极Fe 2+/Fe 的标准电极电势。

解:(1) Fe 3++3e =Fe ?10

(2) Fe 3++e =Fe 2+ ?20

(1)-(2)得:Fe 2++2e =Fe ?30

而?r G m 0

=-z ?0F 则:

所以:?30=(3?10-?20)/2=[3×(-0.036)-0.771]/2

=-0.440 (V)

02

,01,03,m r m r m r G G G ???=?)(32020103F F F ??????=?

一. 选择题

1-10 CDADA AABDA 11-20 DCDBB BACDD

二. 判断题

1-10 √√×××

三. 简答题

1.将AgI等微小粒子洒到高空中作为成核中心,使云层中的过饱和水蒸气凝结。

2.形成一定形状的胶束所需要的表面活性物质的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC)

3.作用于表面的边界线上,垂直于边界线向这表面的中心并与表面相切。或作用于液体表

面上任一条线的两侧,垂直于该线,沿着液面拉向两侧。

4.温度升高→分子热运动增加→分子间作用力减小→表面张力减小。

5.溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质,称为表面活性剂。表面活性物质的结构:

同时含有亲水性的极性基团和非极性的憎水基团(具有两亲结构)。

第五章 习题参考答案

一. 选择题

1-10 BDBBC ADABB 11-20 DDADC ACACA

21-30 DCD

二. 判断题

1-10 √√√

三. 简答题

1.目的是除去过多的电解质,使胶体稳定、不聚沉。但不能使电解质全部除去,否则胶体

在不带电情况下也会容易聚沉。

2.电泳、电渗、流动电势、沉降电势。

3.其胶团结构

{[Fe(OH)3]m?nFeO+ (n-x)Cl-}x+ xCl-

4.布朗运动,扩散,沉降与沉降平衡

一. 选择题

1-10 BBABA CBBAA 11-20 DBAAC BDB

二. 判断题

1-10 √××√√ ×

三. 简答题 1.在基元反应中,反应速率与各反应物浓度的幂指数成正比。其中各物质浓度的幂指数即

为反应式中各对应物质的计量系数。

2. 基元反应:反应物在碰撞中相互作用直接转化为产物的反应。 非基元反应:反应物在

碰撞中需经过若干步骤才能转化为产物的反应。

3.(1)研究反应速率和各种因素对反应速率的影响,使化学反应朝人们所希望的方向进行。

(2)研究反应机理,找出决定反应速率的关键因素。

4. 克服产物分子新键形成前的斥力,克服反产物分子旧键断裂前的引力。

5. 活性、选择性、稳定性(抗老化和毒物的能力)。

四. 计算题

1. 338 K 时N 2O 5气相分解反应得速率常数是0.292 min -1,活化能为103.3 kJ mol -1。求353 K

时该反应得速率常数和半衰期。

解:ln(k’/k)=-E a /R(1/T’-1/T)=1.56

所以k’=1.39 (min -1)

t 1/2=ln2/k=0.693/1.39=0.498 (min)

2.298 K 时N 2O 5(g)分解反应的半衰期为5.7h ,此值与N 2O 5的起始浓度无关,求:

(1)该反应的速率常数;(2)反应完成90%时所需时间。

解:半衰期值与N 2O 5的起始浓度无关,说明该反应为一级反应。

k 1=ln2/t 1/2=ln2/5.7=0.122 (h -1)

11111ln ln()18.9()10.12210.9

t h k y ===

??

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是:() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有() (A) W =0,Q <0,U <0 (B). W>0,Q <0,U >0 (C) W <0,Q <0,U >0

(D). W <0,Q =0,U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是() (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化:() A 如果系统的?S >0,则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发 ,变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是() A. 1,1,1,2 B. 1,1,3,0 C. 3,1,2,1 D. 3,2,2,2 9. 在定压下,NaCl晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C和条件自由度f':() A C=3,f'=1 B C=3,f'=2 C C=4,f'=2 D C=4,f'=3 10. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中() (A) ΔS=0 (B) ΔG=0

物化实验习题与答案

实验一燃烧热的测定 1.根据热化学的定义,关于燃烧热的定义下列说法正确的是(C) (A)物质氧化时的反应热 (B)物质完全氧化时的反应热 (C)1mol物质完全氧化时的反应热 (D)1mol物质完全还原时的反应热 2.氧弹式量热计的基本原理是(A) (A)能量守恒定律 (B)质量作用定律 (C)基希基希霍夫定律 (D)以上定律都适用 3.氧弹式量热计是一种(D) (A)绝热式量热计 (B)热导式量热计 (C)热流式量热计 (D)环境恒温式量热计 4.在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是(D) (A)在氧弹充入氧气后必须检查气密性 (B)量热桶内的水要迅速搅拌,以加速传热 (C)测水当量和有机物燃烧热时,一切条件应完全一样 (D)时间安排要紧凑,主期时间越短越好,以减少体系与周围介质发生的热交换5.在测定萘的燃烧热实验中,先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定,其目的是(A)(A)确定量热计的水当量 (B)测定苯甲酸的燃烧热 (C)减少萘燃烧时与环境的热交换 (D)确定萘燃烧时温度的增加值 6.用氧弹式量热计测定萘的燃烧热,实验直接测量结果符号表示为(C)(A)Q (B)Q P (C)Q V (D)△H 7.燃烧热测定实验中,温差的修正可用哪种方法进行(B) (A)溶解度曲线 (B)奔特公式 (C)吸热——放热曲线 (D)标准曲线 8.给氧弹充氧气时,正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在(B)(A)小于 (B)—2 MPa (C)3Mpa—4MPa (D) 5 MPa 9.氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质,将水装在容器内正确的操作是(A)(A)3升水装在内筒

物理化学试题及答案

物理化学试题之一 一、选择题(每题2分,共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1,1,1,2 B. 1,1,3,0 C. 3,1,2,1 D. 3,2,2,2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀,哪个函数不变? A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上,有一最低恒沸点,恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物,将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B

物理化学课后习题答案

四.概念题参考答案 1.在温度、容积恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ,问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变,A V 变小 (D) A p 变小,A V 不变 答:(C)。这种情况符合Dalton 分压定律,而不符合Amagat 分体积定律。 2.在温度T 、容积V 都恒定的容器中,含有A 和B 两种理想气体,它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ,容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答:(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件,所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3. 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶,在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?,这时氢气的状态为 ( ) (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答:(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值,所以是处在超临界 区域,这时仍为气相,或称为超临界流体。在这样高的温度下,无论加多大压力, 都不能使氢气液化。 4.在一个绝热的真空容器中,灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水,不留一点 空隙,这时水的饱和蒸汽压 ( ) (A )等于零 (B )大于 kPa (C )小于 kPa (D )等于 kPa 答:(D )。饱和蒸气压是物质的本性,与是否留有空间无关,只要温度定了, 其饱和蒸气压就有定值,查化学数据表就能得到,与水所处的环境没有关系。

物化复习题及部分答案

一、判断题(正确打“√”,错误打“×”) 1、处于临界状态的物质气液不分,这时Vm(g)=Vm(l)。对 2、在正常沸点时,液相苯和气相苯的化学势相等。对 3、绝热过程都是等熵过程。错 4、等温等压下的聚合反应若能自发进行,则一定是放热反应。对 5、气体的标准态是在标准压力下具有理想气体性质的纯气体。对 6、液体水在等温等压下可逆变为水蒸气,因温度不变,所以U也不变。错 7、当△H=Qp时,Qp就是状态函数。错 8、P1V1r =P2V2r只适用于理想气体可逆过程。错 9、绝热恒容过程,系统的△H=0。错 10、拉乌尔定律对理想液态混合物中任一组分都适用。对 11、理想气体分子之间无相互作用力,分子本身不占有体积。对 12、在正常沸点时,液相苯和气相苯的摩尔自由能相等。对 13、绝热过程是等温过程。错 19、功可全部转化为热,但热不能全部转化功。错

22、凡自发过程都要对外做功。错 24、理想液态混合物中各组分的分子间相互作用力完全相等。对 28、体系温度越高,其热能越大。错 29、1mol液态水在等温等压下可逆变为冰,过程的△G为零。对 30、绝热过程是等温过程。错 35、体系某状态函数变化决不会影响其它状态函数。错 37、恒温恒压下化学反应的熵变 T G H S ?- ? = ?。错 52、纯组分的偏摩尔量等于其摩尔量。对 53、纯物质的化学势即为其摩尔吉布斯函数。对 54、物质总是从其化学势高的相向化学势低的相迁移,这一过程将持续至物质迁移达平衡时为止,此时系统中每个组分在其所处的相中的化学势相等。对 55、在高、低温热源间工作的所有可逆热机,其热机效率必然相等,与工作物质及其变化的类型无关。对 56、任意可逆循环的热温商之和为零。对 57、同分异构体,对称性越高,熵值越小。对 58、在恒温、恒容的条件下,增加反应物的量,无论是单独增加一种还是同时增

物理化学上册习题答案

第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下: 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解:对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl )气体300m 3 ,若以每小时90kg 的流量输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时 解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=(÷)=小时 1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解:33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器,质量为。充以4℃水之后,总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体,则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解:先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其

大学物理化学试题及答案

物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是: ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程: ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发,不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是: ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K,10p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:( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定

6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干

时间后,两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为: ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=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 101325 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? ( C ) (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。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体,在 A 中,若加入 B 可使 A 的熔点提高,则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 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 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为: ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时,反应 N2O4(g) = 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132,则: (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时,反应将 _____( B )_____; (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa,p (NO2) = 1 kPa 时,反应将 ____( A )____ 。

物理化学教程课后习题答案

第一章 化学热力学基础 姓名:刘绍成 学号 :120103208026 金材10-1-16-34 P 82(1-1) 10 mol 理想气体由25℃,1.00MPa 。设过程为:(i )向真空膨胀;(ii )对抗恒外压0.100MPa 膨胀。分别计算以上各过程的 (i) 外(ii) (ii )P 1V 11=24.777m 3; 因为是恒温过程,故 V 2=21 P P V 1=6 6 101.0101777.24???=247.77m 3 W=-?2 1 v v Pdv =-P(V 2-V 1)=-22.2995J 小结:此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法,所用公式有:PV=nRT; T PV =常数;W=-?2 1 v v Pdv 等公式。 P 82(1-3) 473k, 0.2MPa ,1dm 3的双原子分子理想气体,连续经过下列变化:(I )定温膨胀到3 dm 3;(II )定容升温使压力升到0.2MPa ;(III )保持0.2MPa 降温到初始温度473K 。(i )在p-v 图上表示出该循环全过程;(ii )计算各步及整个循环过程的Wv 、Q ,ΔU ,及ΔH 。已知双原子分子理想气体C p,m =27R 。 解:

dT=0 dV=0 dP=0 P 1V 1=nRT 1 n=1 11RT V P = 473 3145.8101102.03 6????-mol=0.0509mol, P 1V 1=P 2V 2 ∴P 2=21V V P 1=3 1×0.2×106=0.067MPa, T 2= 2 1 P P T 1= 63 1 6102.0102.0???×473K=1419K. (i) 恒温膨胀A B △U i =0,△H i =0. W i =-?2 1 v v Pdv =-nRTln 12 v v =-0.0509×8.3145×473×ln3=-219.92J. ∴Q i =-W=219.92J. (ii) 等体过程 B C 因为是等体积过程所以W ii =0, Q ii =△U ii =nC V,m △T=n(C p,m -R)(T 2-T 1)=0.0509×(2 7 -1)×8.3145× (1419-473)=1000.89J; △ H ii =nC p,m △T=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J. T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A T 1=473k P 2= V 2=3dm 3 B T 2= P 1=0.2MPa V 2=3dm 3 C T 1=473k P 1=0.2MPa V 1=1dm 3 A

物化习题 下册含表面张力(附答案与解析)

一、选择题 1、汽车尾气中的氮氧化物在平流层中破坏奇数氧(O 3和O )的反应机理为: NO+O 3→NO 2+O 2 NO 2+O →NO+O 2 在此机理中,NO 是(C )。 A.总反应的产物 B.总反应的反应物 C.催化剂 D.上述都不是 2、对于以AgNO 3为稳定剂的AgCl 水溶胶胶团结构,可以写成: []{}x+ +--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ?? 则被称为胶体粒子的是指(C )。 A.[]m AgCl B.[]+m AgCl nAg C.[]{}x+ +-3m AgCl nAg (n-x)NO ? D.[]{}x+ +--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ?? 3、已知某气相反应2A 2B+C →的速率常数k 的单位为3-1-1dm mol s ??。在一定温度下开始反应时,-3A,0c =1mol dm ?。若A 反应掉1/2A,0c 所需时间1/2t 与反应掉3/4A,0c 所需时间3/4t 之差为600s ,则1/2t =(A )。 A.300s B. 600s C.900s D.无法确定 4、今有反应CaCO 3====CaO(s)+CO 2(g)在一定温度下达平衡,现在不改变温度、CO 2的分压力及CaO (s )的颗粒大小,只降低CaCO 3(s)颗粒直径,增加分散度,则平衡将(B )。 A.向左移动 B.向右移动 C.不发生移动 D.不能确定 5、298.15K ,气相反应2A B C →+。反应前A 的浓度为,0A c ,速率常数为k ,反应进行完全(即,00A c =)所需时间为t ∞,且,0/A t c k ∞=,则此反应的级数必为( A )。

物理化学习题及答案

物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是( ) (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中,热力不稳定的系统是:( ) A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于( ) (A) 单纯状态变化(B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4.第一类永动机不能制造成功的原因是( ) (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5.如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有() (A) W =0,Q<0, U<0 (B). W>0,Q <0, U>0 (C) W <0,Q <0, U>0 (D). W <0,Q =0, U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是() (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化:() A 如果系统的?S sys>0,则该变化过程自发 B 变化过程只要对环境放热,则该变化过程自发 C 仅从系统的?S sys,变化过程是否自发无法判断

8. 固态的NH4HS放入一抽空的容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是() A. 1,1,1,2 B. 1,1,3,0 C. 3,1,2,1 D. 3,2,2,2 9. 在定压下,NaCl晶体,蔗糖晶体,与它们的饱和混合水溶液平衡共存时,独立组分数C f':() 和条件自由度 f'=1 B C=3,f'=2 A C=3, f'=2 D C=4,f'=3 C C=4, 10.正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中() (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0 11.如图,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,可以看作封闭体系的是()。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO4水溶液 12. 下面的说法符合热力学第一定律的是() (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化 (B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 13. 对于理想的水平液面,其值为零的表面物理量是() (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力(D) 附加压力 14.实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1,该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为() A. 0.3569S·m2·mol-1 B. 0.0003569S·m2·mol-1 C. 356.9S·m2·mol-1 D. 0.01428S·m2·mol-1 15.某化学反应其反应物消耗7/8所需的时间是它消耗掉3/4所需的时间的1.5倍,则反应的级数为() A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 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4、如图,将CuSO4 电解,可以看作封闭体系的是( )。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极 一、判断题。判断下列说法的正误,在正确的说法后面打“?”,错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分,共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候,气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加,则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中,表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g),其标准燃烧热为零。( ) A. G=H,TS B. G=A,PV C. A=U,TS C. H=U—PV 5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态,其热力学能不变。 7、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( )。( )

A. Q > 0,W > 0,ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0,W = 0,ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0,W = 0,ΔU = 0 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) D. Q < 0,W > 0,ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题,只有一个正确选项,请将正确的选项填在相应位 置。(每小题3分,共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 1. 一定压力下,当2 L理想气体从0?升温到273?时,其体积变为( )。 9、下述说法中,哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa,其中气体A的摩尔分数0.6,则气体B B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1

物理化学习题与答案

热力学第一定律练习题 一、判断题:1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。4.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。5.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。7.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。10.在101.325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。12.1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。13.因焓是温度、压力的函数,即H= f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。16.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。18.若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。20.气体经绝热自由膨胀后,因Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,气体温度不变。28.对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程,W R= ΔU= n C V,mΔT,W Ir= ΔU= n C V,mΔT,所以W R= W Ir。 1.第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程ΔU = 0,ΔH= 0。4.错,理想气体的U = f(T),U与T不是独立变量。5.错,绝热压缩温度升高;理想气体恒温可逆膨胀,吸热。7.错,Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8.错,(1)未说明该过程的W'是否为零;(2)若W' = 0,该过程的热也只等于系统的焓变。10.错,这不是理想气体的单纯pVT 变化。12.错,在升温过程中有相变化。13.错,H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16.错,无限小过程不是可逆过程的充分条件。18.对。 20.错,一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28.错,两个过程的ΔT不同。 二、单选题:2.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:(A) T,p,V,Q ; (B) m,V m,C p,?V;(C) T,p,V,n; (D) T,p,U,W。 8.下述说法中,哪一种不正确: (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) 焓是体系状态函数;(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等。 12.下述说法中,哪一种正确:(A)热容C不是状态函数; (B)热容C与途径无关; (C)恒压热容C p不是状态函数; (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18.1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3,那么终态温度T2 与内能变化?U分别是:(A)562K,0 kJ ; (B)275K,-5.49 kJ ;(C)275K,5.49kJ ;(D) 562K,5.49 kJ 。 21.理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时,环境对体系所做功的绝对值比较:(A) W T > W i;(B)W T < W i;(C) W T = W i; (D) 无确定关系。 热力学第二定律练习题 一、判断题:1.自然界发生的过程一定是不可逆过程。4.绝热可逆过程的?S = 0,绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5.为计算绝热不可逆过程的熵变,可在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6.由于系统经循环过程后回到始态,?S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。8.在任意一可逆过程中?S = 0,不可逆过程中?S > 0。15.自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16.吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。24.指出下列各过程中,物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零?⑴理想气体自由膨胀过程;⑵实际气体节流膨胀过程;⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态;⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl;⑸ 0℃、p 时,水结成冰的相变过程;⑹理想气体卡诺循环。1.对。 4 正确。5.错,系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错,环境的熵变应加在一起考虑。 8.错。14.错。未计算环境的熵变;15.错,条件 16.错,必须在等温等压,W’= 0的条件下才有此结论。24.(1) ΔU = ΔH = 0;(2) ΔH = 0; (3) ΔS = 0; (4) ΔU = 0;(5) ΔG = 0;6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。 二、单选题: 2.可逆热机的效率最高,因此由可逆热机带动的火车: (A) 跑的最快;(B)跑的最慢; (C) 夏天跑的快; (D) 冬天跑的快。 12.2mol理想气体B,在300K时等温膨胀,W = 0时体积增加一倍,则其?S(J·K-1)为: (A) -5.76 ; (B) 331 ; (C) 5.76 ; (D) 11.52 。 13.如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是: (A) 图⑴; (B) 图⑵;(C)图⑶; (D) 图⑷。

冶物化课后习题答案

冶金物化(第二版) p43 1. 在不同温度测得反应FeO (s)十CO =Fe 十CO 2的平衡常数值如表1—19,请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及0G ?的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度,℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297 解:811lg 1.041k T =- 分析作图结果: 811ln 19.147( 1.041)1552819.93G RT k T T T ?==--=-+ 2. 略。 3. 在682℃测得Cd-Sn 合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质,(2)假想 纯物质,(3)重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。 Cd P ,Pa Cd P ,Pa 1 27.8910? 60 43.0310? 20 31.1510? 80 43.2210? 40 32.3710? 100 43.2910? 解:(1)以纯物质为标准态: Cd Cd Cd a f x = Cd Cd Cd P a P * = Cd Cd Cd a r x = %%%Cd Cd Cd Cd Sn Cd Sn m x M M =+ %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 Cd a 0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 Cd r 2.264 2.112 1.742 1.502 1.211 1.000 (2)以假想纯物质为标准态: 2 47.89107.443100.0106 H R Pa ?==? Cd Cd H P a R = Cd Cd Cd a f x = %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000

物理化学习题及答案

一、单选题(每题2分,共30分) 1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气,等温可逆膨胀到 2.00 dm3,所做功的绝对值为C A、0.418 J B、0.0418 J C、70.3J D、7.11J 2. 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环,其热温商之和D A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4. 液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将 B A、产生正偏差 B、产生负偏差 C、不产生偏差 D、无法确定 5. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是B A、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关 B、偏摩尔量的值不能小于零 C、体系的强度性质无偏摩尔量 D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量 6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是D A、只适用于纯物质的气液、气固平衡 B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡 C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡 D、任何纯物质两相平衡体系 7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡,其自由度数f为D A、1 B、2 C、3 D、4 8.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P的数值之间为 C A、Kp=P3 B、Kp>P3 C、KpP凹>P凸 B、P凸>P平>P凹

物化相图练习及答案

判断题: 1.在一个给定的系统中,物种数可以因分析问题的角度的不同而不同,√ 但独立组分数是一个确定的数。 2.自由度就是可以独立变化的变量。? 3.相图中的点都是代表系统状态的点。? 4.恒定压力下,根据相律得出某一系统的f = l,则该系统的温度就有一个唯一确定的值。?5.根据二元液系的p~x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。√ 7.对于二元互溶液系,通过精馏方法总可以得到两个纯组分。? 9.恒沸物的组成不变。? 10.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。? 11.在简单低共熔物的相图中,三相线上的任何一个系统点的液相组成都相同。√ 12.三组分系统最多同时存在5个相。√ 二、单选题: 1.H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是:C (A) K = 3 ;(B) K = 5 ; (C) K = 4 ;(D) K = 2 。 2.单组分固-液两相平衡的p~T曲线如图所示,则:(克拉贝龙方程式)C (A) Vm(l) = Vm(s) ;(B) Vm(l)>Vm(s) ; (C) Vm(l)<Vm(s) ;(D) 无法确定。 3.压力升高时,单组分体系的熔点将如何变化:D (A) 升高;(B) 降低; (C) 不变;(D) 不一定。 4.硫酸与水可组成三种化合物:H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、 H2SO4·4H2O(s),在p?下,能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种:B (A) 1 种;(B) 2 种; (C) 3 种;(D) 0 种。 5.在101325Pa的压力下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体I2存在),此体系的自由度为:B (A) 1 ;(B) 2 ; (C) 3 ;(D) 0 。 6.NaCl水溶液和纯水,经半透膜达到渗透平衡,该体系的自由度数是:C (A) f = 1 ;(B) f = 2 ; (C) f = 3 ;(D) f = 4 。 8.在下列体系中自由度f = 2的体系是: (A) 298K时,H2O(l)??H2O(g) ; (B) S(s)??S(l)??S(g) ; (C) C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物; (D) 一定量的PCl5(g) 分解平衡时:PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 。 9.某体系中有Na2CO3水溶液及Na2CO3·H2O(s)、Na2CO3·7H2O(s)、 Na2CO3·10H2O(s)三种结晶水合物。在p?下,f = K - Φ + 1 = 2 - 4 + 1 = -1,这种结果表明:

物理化学习题集及答案2

相平衡 一、选择题: 1. 二组分体系恒温时.可能同时存在的最大相数为 ( ) (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质,当达相平衡时,下列哪种情况正确 ( ) A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下,水、冰和水蒸气平衡的系统中,自由度为 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液,并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶,则系统的自由度是 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时,自由度应为 ( ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下,水和水蒸气呈平衡的系统,其自由度f 为 ( ) (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) ( ) (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下,NaCl(s)与其水溶液平衡共存 ( ) (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ,今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮-氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ,则此溶液: ( ) (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物,当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液,这时,与溶液相平衡的蒸汽中,苯(A)的摩尔分数是: ( )

冶物化课后习题答案

P188 下 册 1.试计算高炉中炉气的2CO 为16%的区域内。总压为126656.25Pa 时,石灰石的分解温度和沸腾温度。 32CaO CaO CO =+ 0170577144.19G T ?=- 28908 lg 7.53CO P T =- + ① 开始分解2'16%126656.20.1620265CO P P Pa =?=?=总 2 2'20265 0.2101325 CO CO P P P θ ∴= = = 1082.5T K = ② 沸腾时:2' CO P P =总 2 2' 1.25CO CO P P P θ == 1198.4T K = 2.根据氧势图, 求23Fe O 分解在大气中分解的开始温度和沸腾温度,并与23Fe O 分解压的热力学计算值进行比较。 2 2' 0.21O O P P P θ = = 2' 0.21101325O P Pa =? 连接“O ”与2'0.687 10O P -=点,T=1380℃ 沸腾20110O P == T=1460℃ 计算:2334264Fe O Fe O O =+ 0586770340.20G T ?=- 230645.5 lg 17.77O P T =- + 开始分解:T 开=1338℃ 沸腾:T 沸=1451℃ 3.把4510kg -?的碳酸钙放在体积为31.510-?3m 真空容器内,加热到800℃,问有多少kg 的碳酸钙未能分解而残留下来。 32CaO CaO CO =+ 0170577144.19G T ?=-

T=800℃(1073K )28908 lg 7.53CO P T =- + 20.169CO P = 2'0.169101.32517124CO P Pa Pa ∴=?= 按理想气体处理,分解的2CO 量 PV nRT =3 17124 1.5100.002888.3141073 PV n mol RT -???===? 则分解的3CaO 摩尔数为0.00288n mol = 100/0.002880.288m g mol mol g =?= 3330.5100.288100.21210m kg ---?=?-?=? 5. 用空气/水汽=3(体以比)的混合气体去燃烧固体碳。试计算总压为51.0132510?Pa, 温度为1127℃时煤气的组成。(提示:初始态中(/)O H n n ??初=(1+20.213)/2) 设碳过剩下,平衡气相中气体为2222CO CO H H O N ++++ 独立反应:22C CO CO += 2 2 1CO CO P K P = 01169008177.19G T ?=- 222()CO H CO H O g +=+ 222 2CO H O H CO P P K P P = 2 3449329.83G T ?=- 927℃(1200K ):1169008177.191200 ln 3.778.3141200 K -+?= =? 143.41K = 23449329.831200 ln 0.138.3141200K -+?==? 2 1.14K = 又空气与水汽的体积比为3,101.325P Pa =总,T=927℃ (/)O H n n ??初=(1+20.213)/2=2.26/2 ① 分压总和方程:22221CO CO H H O N p p p p p ++++= ② 平衡常数方程:2 21CO CO P K P =22 1/CO CO P P K ?= 2222CO H O H CO P P K P P = 22222 1221H O H O CO H CO CO CO P P P K P P P K K P ?=??=

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