化学热力学与动力学考试资料
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判断题:1.由亚稳相向稳定相转变不需要推动力。
X2.压力可以改变材料的结构,导致材料发生相变。
V3.对于凝聚态材料,随着压力升高,熔点提高。
V4.热力学第三定律指出:在0K时任何纯物质的熵值等于零。
X5.在高温下各种物质显示相同的比热。
V6.溶体的性质主要取决于组元间的相互作用参数。
V7.金属和合金在平衡态下都存在一定数量的空位,因此空位是热力学稳定的缺陷。
V8.固溶体中原子定向迁移的驱动力是浓度梯度。
X9.溶体中析出第二相初期,第二相一般与母相保持非共格以降低应变能。
X10.相变过程中如果稳定相的相变驱动力大于亚稳相,一定优先析出。
X1.根据理查德规则,所有纯固体物质具有大致相同的熔化熵。
2.合金的任何结构转变都可以通过应力驱动来实现。
3.在马氏体相变中,界面能和应变能构成正相变的阻力,但也是逆相变的驱动力。
4.在高温下各种纯单质固体显示相同的等容热容。
5.二元溶体的混合熵只和溶体的成分有关,与组元的种类无关。
6.材料相变形核时,过冷度越大,临界核心尺寸越大。
7.二元合金在扩散时,两组元的扩散系数总是相同。
8.焓具有能量单位,但它不是能量,也不遵守能量守恒定律;但是系统的焓变可由能量表达。
9.对于凝聚态材料,随着压力升高,熔点提高,BCC—FCC转变温度也升高。
10.由于马氏体相变属于无扩散切变过程,因此应力可以促发形核和相变。
简答题:1.一般具有同素异构转变的金属从高温冷却至低温时,其转变具有怎样的体积特征?试根据高温和低温下自由能与温度的关系解释此现象。
有一种具有同素异构转变的常用金属和一般金属所具有的普遍规律不同,请指出是那种金属?简要解释其原因?(8分)答:在一定温度下元素的焓和熵随着体积的增加而增大,因此疏排结构的焓和熵大于密排结构。
G=H-TS,低温下,TS项贡献很小,G主要取决于H。
而疏排结构的H大于密排结构,疏排结构的自由能G也大于密排结构。
所以低温下密排结构是稳定相。
高温下,G主要取决于TS项,而疏排结构的熵大于密排结构,其自由能G则小于密排结构。
化学热力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种物质在标准状态下不是气体?A. 水B. 氧气C. 氮气D. 氢气答案:A2. 化学热力学中,系统与环境之间能量交换的主要方式是:A. 热能B. 电能C. 光能D. 机械能答案:A3. 根据热力学第一定律,下列哪种情况描述正确?A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以转化为质量答案:A4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,下列哪种情况下系统的熵会增加?A. 液体凝固成固体B. 气体压缩成液体C. 固体溶解于液体D. 气体扩散到真空答案:D5. 吉布斯自由能(G)是描述化学反应自发性的一个物理量,其表达式为:A. G = H - TΔSB. G = H - TSC. G = ΔH - TΔSD. G = ΔH + TΔS答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源_______热能并使之完全转化为_______而产生其他影响。
答案:吸取;机械功2. 绝对零度是温度的下限,其值为_______开尔文。
答案:03. 一个化学反应在恒温恒压下进行,如果反应的吉布斯自由能变化(ΔG)小于零,则该反应是_______的。
答案:自发4. 理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表_______,V代表_______,n代表_______,R代表_______,T代表_______。
答案:压强;体积;摩尔数;气体常数;温度5. 根据热力学第三定律,当温度趋近于绝对零度时,系统的熵趋近于_______。
答案:零三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述热力学第一定律的内容及其物理意义。
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,只能从一种形式转化为另一种形式。
在任何封闭系统中,能量的总和在任何物理或化学过程中都是恒定的。
其物理意义在于,它为能量转换和守恒提供了一个基本的科学原则。
化学热力学考试试题一、选择题1. 下列哪个量在物质由液态变成气态时改变?A. 分子振动B. 分子旋转C. 分子间距D. 分子排列方式2. 当一个化学反应进行至平衡时,下列哪个量不会发生变化?A. 反应速率B. 物质浓度C. 反应物质摩尔比D. 平衡常数3. 完全燃烧1 mol甲烷生成CO2和H2O的焓变是-802.3 kJ/mol,那么生成1 mol CO2需要吸收多少热量?A. -400.2 kJB. -401.15 kJC. -802.3 kJD. 802.3 kJ二、填空题1. 标准状态下,1 mol反应物在298 K时的标准摩尔焓变称为______。
答:标准反应焓变2. 爱因斯坦提出的爱因斯坦关系式将______定量地和______联系在一起。
答:能量、物质三、计算题1. 某化学反应的平衡常数Kc为0.05,如果初始反应物摩尔浓度分别为1 mol/L和2 mol/L,则平衡时反应物和生成物的摩尔浓度分别为多少?答:设平衡时反应物A的摩尔浓度为x mol/L,则反应物B和生成物C 的摩尔浓度也为x mol/L。
由平衡常数的定义可得:Kc = [C]^n/[A]^m[B]^n代入已知的值可得:0.05 = x^1/x^1*x^2化简得 0.05 = 1/x解得x ≈ 20 mol/L所以平衡时反应物和生成物的摩尔浓度均为20 mol/L。
2. 给定以下反应的平衡常数Kp为0.05:2CO(g) + O2(g) ⇌ 2CO2(g)已知在某实验温度下CO的分压为0.3 atm,O2的分压为0.4 atm,求CO2的分压。
答:根据平衡常数的定义可得:Kp = P(CO2)^2/[P(CO)]^2[P(O2)]代入已知的值可得:0.05 = [P(CO2)]^2/[0.3]^2[0.4]化简得 [P(CO2)]^2 = (0.05)(0.3)^2(0.4)解得P(CO2) ≈ 0.13 atm所以CO2的分压约为0.13 atm。
化学动力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化学动力学研究的对象是:A. 化学反应的平衡状态B. 化学反应的速率C. 反应物的物理性质D. 反应物的化学性质答案:B2. 反应速率常数k的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A3. 下列哪项不是影响化学反应速率的因素?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应物的化学式答案:D4. 零级反应的速率与反应物浓度的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 指数关系答案:C5. 一级反应的速率方程式是:A. v = k[A]B. v = k[A]^2C. v = k[A]^0D. v = k[A]^1/2答案:A6. 温度升高,反应速率常数k的变化趋势是:A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案:B7. 催化剂对化学反应速率的影响是:A. 降低反应速率B. 提高反应速率C. 改变反应的平衡位置D. 改变反应的热力学性质答案:B8. 反应速率的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A9. 反应速率的测定方法不包括:A. 光谱法B. 电化学法C. 重量法D. 温度计法答案:D10. 反应速率的快慢与下列哪项无关?A. 反应物的浓度B. 反应物的表面面积C. 反应物的化学性质D. 反应物的物理状态答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 反应速率是指单位时间内反应物或生成物的___________。
答案:浓度变化量2. 反应速率常数k与反应物的浓度无关,只与反应的___________有关。
答案:本质特性3. 零级反应的速率方程式为v = k,其中v表示___________。
答案:反应速率4. 一级反应的半衰期与反应物的初始浓度___________。
化学热力学测试题一、选择题(每题1分,共20题)1. 在热力学中,物质的热力学性质主要与下列哪一因素有关?A. 质量B. 温度C. 压力D. 体积2. 下列哪个物理量可以用来描述物质的热力学性质?A. 质量B. 温度C. 频率D. 速度3. 下列哪个过程是放热的?A. 融化冰块B. 沸腾水C. 蒸发乙醚D. 油变为固体4. 下列哪个过程是吸热的?A. 水从液态变为固态B. 水从液态变为气态C. 气态乙醚变为液态D. 固态碘变为气态5. 在常温常压下,下列哪个物质同温同压下反应时放出的热量最大?A. 2mol H2 + O2 → 2mol H2OB. 2mol CO + O2 → 2mol CO2C. 2mol NH3 + 3mol O2 → 2mol NO + 3mol H2OD. 2mol CO2 + H2O → 2mol C2H5OH + O26. 下列反应中,反应热ΔH为负值的是:A. 2mol H2O2 → 2mol H2O + O2B. 2mol H2 + O2 → 2mol H2OC. 2mol H2 + Cl2 → 2mol HClD. 2mol H2 + S → 2mol H2S7. 系统吸收的热量和放出的热量之间的关系是:A. ΔH = ΔE + PΔVB. ΔH = ΔE + VΔPC. ΔH = ΔE + nRTD. ΔH = ΔE - PΔV8. 根据热力学第一定律,下列哪个公式表示了能量守恒定律?A. ΔH = ΔE + PΔVB. ΔH = ΔE + VΔPC. ΔH = ΔE + nRTD. ΔH = ΔE - PΔV9. 在恒压下,焓变化等于:A. 系统的内能变化B. 系统对外界做的功C. 系统与外界交换的热量D. 系统的体积变化10. 根据热力学第一定律,封闭系统内能的变化等于:A. 传热与做功的总和B. 系统的焓变化C. 系统对外界做的功D. 系统释放的热量11. 下列哪个物理量可以用来描述系统对外界做的功?B. 速度C. 电势D. 物态函数12. 根据热力学第一定律,封闭系统内能的变化等于:A. 传热与做功的总和B. 系统的焓变化C. 系统对外界做的功D. 系统释放的热量13. 吸热反应的焓变为:A. 正值B. 负值C. 零值D. 不确定14. 燃烧反应的焓变为:A. 正值B. 负值D. 不确定15. 物质的标准生成焓是指:A. 1mol物质在标准状态下生成时释放的热量B. 1mol物质在标准状态下生成时吸收的热量C. 1g物质在标准状态下生成时释放的热量D. 1g物质在标准状态下生成时吸收的热量16. 标准生成焓通常以下列什么状态为标准?A. 1atmB. 1PaC. 1molD. 1g17. 下列哪个过程的ΔH值可以直接用来表示反应的焓变?A. ΔH = q / nB. ΔH = qpC. ΔH = -qpD. ΔH = -q / n18. 下列哪个条件是热力学计算中的标准条件?A. 25℃、1mol/LB. 0℃、1mol/LC. 27℃、1atmD. 0℃、1atm19. 标准生成焓与反应热相等的反应是:A. 立即满足平衡常数K = 1B. 不能满足平衡常数K = 1C. 不受温度和压力影响D. 可以通过调节温度和压力改变平衡常数K20. 在标准状态下,下列哪个反应焓变可以直接等于其平衡常数K 的值?A. ΔH < 0B. ΔH > 0C. ΔH = 0D. ΔH不等于平衡常数K的值二、简答题(每题5分,共5题)1. 热力学第一定律的表达式是什么?并解释其中各个符号的意义。
热力学考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量守恒,下列哪项描述是错误的?A. 能量不能被创造或消灭B. 能量可以从一种形式转换为另一种形式C. 能量可以在系统和周围环境之间转移D. 能量可以在系统中无限增加或减少答案:D2. 根据热力学第二定律,下列哪项描述是正确的?A. 热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体,但需要外部工作D. 热能不能自发地从低温物体传递到高温物体答案:B3. 熵是一个状态函数,它表示系统的哪种属性?A. 能量B. 温度C. 混乱程度D. 压力答案:C4. 在理想气体的等温过程中,下列哪项是正确的?A. 体积和压力成正比B. 体积和压力成反比C. 体积和温度成正比D. 体积和温度成反比答案:B5. 热力学第三定律指出,当温度趋近于绝对零度时,下列哪项属性趋近于零?A. 熵B. 内能C. 压力D. 体积答案:A6. 卡诺循环的效率与哪些因素有关?A. 热源和冷源的温度B. 热源的温度C. 冷源的温度D. 工作介质的种类答案:A7. 热力学中,一个系统经历可逆过程时,下列哪项是正确的?A. 系统和周围环境之间没有能量交换B. 系统和周围环境之间有能量交换,但系统状态可以完全恢复C. 系统和周围环境之间有能量交换,且系统状态不能恢复D. 系统和周围环境之间没有能量交换,且系统状态不能恢复答案:B8. 绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程,下列哪项描述是正确的?A. 系统和周围环境之间有热量交换B. 系统和周围环境之间没有热量交换C. 系统和周围环境之间有做功D. 系统和周围环境之间没有做功答案:B9. 理想气体状态方程为PV=nRT,其中R是?A. 气体常数B. 普朗克常数C. 玻尔兹曼常数D. 阿伏伽德罗常数答案:A10. 根据热力学第一定律,下列哪项描述是错误的?A. 系统内能的增加等于系统吸收的热量和对外做的功之和B. 系统内能的减少等于系统放出的热量和对外做的功之差C. 系统内能的增加等于系统吸收的热量和对外做的功之差D. 系统内能的减少等于系统放出的热量和对外做的功之和答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律也称为______定律。
第二章化学热力学基础及化学平衡1. 有一活塞,其面积为60cm2,抵抗3atm的外压,移动了20cm,求所作的功。
(1)用焦耳;(2)用卡来表示。
2. 1dm3气体在绝热箱中抵抗1atm的外压膨胀到10dm3。
计算:(1)此气体所作的功;(2)内能的变化量;(3)环境的内能变化量。
3. 压力为5.1atm,体积为566dm3的流体,在恒压过程中,体积减少到1/2,(1)求对流体所作的功(2)求流体的内能减少365.75kJ时,流体失去的热量?4. 在一汽缸中,放入100g的气体。
此气体由于压缩,接受了2940kJ的功,向外界放出了2.09kJ的热量。
试计算每千克这样的气体内能的增加量。
5. 在1atm、100℃时,水的摩尔汽化热为40.67kJ⋅mol-1,求:1mol水蒸汽和水的内能差?(在此温度和压力下,水蒸汽的摩尔体积取作29.7dm3)6. 某体系吸收了3.71kJ的热量,向外部作了1.2kJ的功,求体系内部能量的变化。
7. 某体系作绝热变化,向外部作了41.16kJ的功,求此体系内能的变化量。
8. 有一气体,抵抗2atm的外压从10dm3膨胀到20dm3,吸收了1254J的热量,求此气体的内能变化?9. 一理想气体在恒定的一大气压下,从10dm3膨胀到16dm3,同时吸热125.4J的热量,计算此过程的∆U和∆H。
10. 在300K时3mol的理想气体等温膨胀,它的内压为8atm,抵抗2atm的恒压力作功,体积增加到4倍,试求W、Q、∆U和∆H。
11. 现有2dm3氮气在0℃及5atm下抵抗1atm的恒外压作等温膨胀,其最后的压力为1atm,假设氮气为理想气体,求此过程的W、∆U、∆H及Q。
12. 在1atm下,2molH2和1molO2反应,在100℃和1atm下生成2mol水蒸汽,总共放出了115.8kJ⋅mol-1热量。
求生成每摩尔H2O(g)时的∆H和∆U。
13. 在25℃和恒压下(1atm),1/2molOF2同水蒸气反应,反应式如下:OF2(g) + H2O(g) → O2(g) + 2HF(g)放出161.35kJ⋅mol-1的热量,试计算每摩尔OF2同水蒸气反应的∆H和∆U。
大学普通化学总复习普通化学习题一、热力学与动力学1.对于热力学可逆过程,下列说法不正确的是()A.变化速率无限小的过程B.可作最大功的过程C.循环过程D.能使系统与环境都完全复原的过程2.以公式ΔU=Q–pΔV表示的热力学第一定律,其适用条件是……()A.封闭系统B.封闭系统,不做非体积功C.封闭系统,不做非体积功的等压过程D.封闭系统,不做非体积功的等容过程3.已知反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g),ΔH<0,为达到最大的转化率,采取的反应条件应该是()A.低温高压B.高温低压C.低温低压D.高温高压4.已知反应Cu2O()+1/2O(=2CuO()ΔrHm(298.15K)=-143.7kJmol,2g)且ΔfHmθ(CuO,,298.15K)=-155.2kJmol-1。
那么反应CuO()+Cu()=Cu2O()的ΔrHmθ为()A.11.5kJ·mol-1B.132.2kJ·mol-1C.-11.5kJ·molD.-132.2kJ·mol5.下列反应中,△rHmθ等于产物的△fHmθ的是()A.CaO()+CO2(g)→CaCO3()B.K()+O2(g)→KO2()C.6Li()+N2(g)→2Li3N()D.1/2H2(g)+1/2Br2(g)→HBr(g)6.通常反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的()而获得的。
A.△HB.p△VC.qpD.qv7.在一定条件下,由乙二醇水溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有种组分,个相。
8.在25℃的标准条件时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)的△rHm=571.70kJ.mol-1,则△rHm(H2O,l)=9.反应A+B=C的Ea(正)=600kJ·mol-1,Ea(逆)=150kJ·mol-1,则该反应的rHm-1-1θ-1为10.反应2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g),rHm>0,达到平衡后,若分别采取下列措施,试将下列指定物物理量的变化(填增大、减小或不变)填入空格中:(1)降低体系总压:会使O2的量;K(2)升高温度:会使K;HCl的量11.在一封闭系统中,在-10℃和100kPa大气压力下,H2O(l)变成H2O()的结冰过程中,热力学函数:ΔS0,ΔH0,ΔG0。