第一章热力学第一定律选择题．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答案：D2．关于热和功,下面的说法中,不正确的是(A)功和热只出现于系统状态变化的过程中,只存在于系统和环境间的界面上(B)只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义(C)功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称之为被交换的能量(D)在封闭系统中发生的过程中,如果内能不变,则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B．关于焓的性质,下列说法中正确的是（）(A)焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓(B)焓是能量,它遵守热力学第一定律(C)系统的焓值等于内能加体积功(D)焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。因焓是状态函数。．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答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数（）(A)理想溶液(B)稀溶液(C)所有气体(D)理想气体答案：D．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（）(A)标准状态下单质的生成热都规定为零(B)化合物的生成热一定不为零(C)很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D)通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是（）(A)等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C)组成不变的均相系统的等容过程(D)无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D．下列过程中,系统内能变化不为零的是（）(A)不可逆循环过程(B)可逆循环过程(C)两种理想气体的混合过程(D)纯液体的真空蒸发过程答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。．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答案：A．盖斯定律包含了两个重要问题,即（）(A)热力学第一定律和热力学第三定律(B)热力学第一定律及热的基本性质(C)热力学第三定律及热的基本性质(D)热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D．当某化学反应ΔrCp,m＜0,则该过程的随温度升高而（）(A)下降(B)升高(C)不变(D)无规律答案：A。根据Kirchhoff公式可以看出。．在下面涉及盖斯定律的表述中,不正确的是（）(A)对在等温等压且不做非体积功的条件下,发生的各个化学反应过程和相变过程,可使用盖斯定律(B)对在等温等容且不做功的条件下,发生的各个化学反应过程,可使用盖斯定律(C)同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时,只要无溶解等现象,相态不同也可加减(D)利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤,无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以答案：C．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答案：C。因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。67．关于热平衡,下列说法中正确的是（）(A)系统处于热平衡时,系统的温度一定等于环境的温度(B)并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件(C)若系统A与B成热平衡,B与C成热平衡,则A与C直接接触时也一定成热平衡(D)在等温过程中系统始终处于热平衡答案：C。（A）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A的温度大于B，A向B传热，而B向外散热。若传入B的热与从B散去的热相等，则B的温度不变，为一等温过程，但A与B之间却并没有达到热平衡。．关于节流膨胀,下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案：B．在一个循环过程中，物系经历了i步变化，则(A)∑Qi=0(B)∑Qi－∑Wi=0(C)∑Wi=0(D)∑Qi＋∑Wi=0答案：D。因为ΔU＝∑Qi＋∑Wi，循环过程ΔU＝0。．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A)可燃性物质的燃烧热都不为零(B)物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C)同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同(D)同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B。．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是(A)等容条件下的化学反应过程(B)等压条件下的化学反应过程(C)等压或等容且不做非体积功的化学反应过程(D)纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程答案：C．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是(A)可逆过程不一定是循环过程(B)在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小(C)在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小(D)可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达答案：B。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。．理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后(A)ΔH≠0(B)W=0(C)ΔU≠0(D)Q=0答案：A。上述两过程因绝热和不做功故W与Q均为零。于是ΔU亦均为零。理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。．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，DU<0(B).W＞0，Q<0，DU>0(C)W<0，Q<0，DU>0(D).W<0，Q=0，DU>0答案：B。电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故DU＞0。．如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右>p左，将隔板抽去后:（A）Q＝0,W＝0,DU＝0（B）Q＝0,W<0,DU>0（C）.Q>0,W<0,DU>0（D）DU＝0,Q＝W¹0答案：A。因系统为恒容绝热，Q＝W＝0，故DU＝0。．对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：答案：A。理想气体的内能只是温度的函数。．凡是在孤立体系中进行的变化，其DU和DH的值一定是：（A）DU>0,DH>0（B）DU＝0,DH＝0（C）DU<0,DH<0（D）DU＝0，DH大于、小于或等于零不能确定。答案：D。．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:（A）Q>0,DH＝0,Dp<0（B）Q＝0,DH<0,Dp>0（C）Q＝0,DH＝0,Dp<0（D）Q<0,DH＝0,Dp<0 答案：C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。67．DH＝Qp此式适用于哪一个过程:（A）理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa（B）在0℃、101325Pa下，冰融化成水（C）电解CuSO4的水溶液（D）气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa) 答案：B。DH＝Qp成立的条件是恒压、W’＝0。．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（c）v1>V2（D）无法确定 答案：C（因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。）．某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1升高到T2，则此过程的焓变DH:（A小于零（B）大于零（C）等于零（D）不能确定答案：C。因恒压、不做其它功，DH＝Qp，又因绝热故DH＝0。．下图为某气体的p－V图。图中A→B为恒温可逆变化，A→C为绝热可逆变化，A→D为多方不可逆变化。B,C,D态的体积相等。问下述关系中哪一个错误？（A）TB>TC（B）TC>TD（C）TB>TD（D）TD>TC答案：B．在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：（A）一定产生热交换（B）一定不产生热交换（C）不一定产生热交换（D）温度恒定与热交换无关答案：C。例如，理想气体自由膨胀为恒温过程，W＝0，Q＝0。．某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：（A）一定升高（B）一定降低（C）一定不变（D）不一定改变答案：A．体系的状态改变了，其内能值：（A）必定改变(B)必定不变(C)不一定改变(D)状态与内能无关答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。．在一定T、p下，气化焓DvapH,熔化焓DfusH和升华焓DsubH的关系：(A)DsubH>DvapH(B)DsubH>DfusH(C)DsubH=DvapH+DfusH(D)DvapH>DsubH答案：D．一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离:(A)较长(B)较短(C)一样(D)不一定答案：A．封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？(A)一定是可逆途径(B)一定是不可逆途径(C)不一定是可逆途径(D)体系没有产生变化答案：C．某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升到T2，则此过程的焓增量DH:(A)DH=Q(B)DH=0(C)DH=DU+D(pV)(D)DH等于别的值。答案：C．非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误：(A)Q=0(B)W=0(C)DU=0(D)DH=0答案：D．下述哪一种说法正确：（A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零（B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零（C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质（D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p,T值只有一组答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零，膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。．欲测定有机物的燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为QV。由公式得：Qp=QV+ΔnRT=QV+pΔV,式中p应为何值？(A)氧弹中氧气压力(B)钢瓶中氧气压力(C)p$(D)实验室大气压力答案：D．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答案：C．一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔCp>0,则此反应:(A)吸热(B)放热(C)无热效应(D)吸放热不能肯定答案：D;问答题．对理想气体来说ΔUT＝0，是否说明若水蒸气为理想气体则在25℃下将水蒸发成水蒸气时ΔUT＝0？67答：温度不变内能则不变的说法只是对理想气体才适用。水蒸发变为水蒸气不符合此条件，故不成立。实际上水蒸发过程需吸收热量q=ΔU－W，可见所吸之热一部分对外做功，一部分使内能增加。．说明下列有关功的计算公式的使用条件。（1）W＝－p(外)ΔV（2）W＝－nRTlnV2/V1（3）W≈－pV=－nRT（4）W＝CvΔT（5）γ＝Cp/Cv答：由体积功计算的一般公式可知：（1）外压恒定过程。则W＝－p(外)ΔV。（2）理想气体恒温可逆过程。此时p(外)＝p(内)，pV=nRT，（3）液体在恒温恒压p（外）＝p（内）下蒸发成气体，此蒸气为理想气体，且液体体积与气体体积相比较可以略去。。（4）理想气体绝热过程。ΔU＝W＝CvΔT（5）理想气体绝热可逆过程。，代入功的积分式可得。．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。．为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式？答：热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统抵抗外压对环境做功，环境得到功，相当于将一重物升高。因此。当外压大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为。．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则（1）ΔH＝ΔU＋Δ（pV），ΔU＝0，Δ（pV）＝0，故ΔH＝0（2）ΔH＝ΔU＋pΔV，ΔU＝0，pΔV≠0，故ΔH≠0上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU＝0，理想气体恒温下pV=nRT为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H＝U＋pV中的p是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)＝pΔV。．系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零？答：否。其中H和U为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH＝0、ΔU＝0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W＝ΔU，绝热膨胀时若外压为零则W＝0，ΔU＝0；若外压不为零则ΔU≠0。以上两ΔU不相等与U为状态函数的性质是否矛盾？答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部分用以转化为功，同时系统的温度要下降；当外压等于零时，系统不对外做功，不消耗内能故ΔU＝0，同时系统的温度也不变。．25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。问些反应的ΔH是否就是4561J?答：否。Qp＝ΔH的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH≠Qp。．25℃100KPa下液态氮的标准摩尔生成热为零吗？答：否。因为按规定只有25℃100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa下不能稳定存在，故其不等于零。只有气态氮的才为零。．下面的说法是否正确，并说明理由？(1）系统的焓等于等压热。(2)系统的焓改变值ΔH等于等压热。(3)系统的焓等于系统的热量。答：(1）不正确。系统的焓H＝U＋pV。焓具有能量的单位，但其绝对值是不知道的，焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。(2)不正确。ΔH＝Qp的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH才等于等压热。67(3)不正确。焓为状态函数，状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH（而不是H）在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。．对于一定量的理想气体，温度一定时，内能与焓是否一定？是否对所有气体来说温度一定，内能与焓都一定呢？答：对理想气体来说，其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数，故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。．1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同？Q是否相同？W是否相同？答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp＝ΔH，又因为是绝热系统，Qp＝0，所以ΔH＝0。这结论对吗？答：不对。此过程因环境对系统做了电功，故Qp≠ΔH。．下列两个过程是否都是循环过程？(1)由H2与O2合成水，然后再电解成H2与O2；(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜，然后再通入氢气，使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。答：（1）为循环过程。（2）若以铜为系统，是循环过程；若以铜和氧为系统，则不是循环系统。因为若用氢气还原，氧生成水而未能还原成氧。;是非题．（）恒容下，一定量的理想气体在温度升高时，其内能将增加。．（）理想气体反从10反抗恒定外压膨胀到过程中△H=QP．（）对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，Q＋W或W（当Q=0时）就有确定值。．（）相变过程一定是恒温恒压过程。．（）从始终态的角度看，对于状态函数，凝华可以看作冷凝和凝固的加和。．（）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。．（）在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H不一定为零。．（）一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨的标准摩尔燃烧焓。．（）单质的标准摩尔生成焓为零。．（）等温等压下液态水蒸发为水蒸气，如把水蒸气看成理想气体，因温度不变，故过程的ΔU=0；ΔH=0。．（）稳定单质的标准摩尔生成焓为零。．（）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。;填空题．已知反应A(g)+B(g)→C(g)+H2O(l)在298.15K时的恒容摩尔反应热为100kJ·mol-1，则在同温下该反应的恒压反应热Qp=_QV+SvBRT_(计算式)=_100kJ·mol-1+(-1)×8.3145×10-3kJ·K-1·mol-1×298.15K=102.5kJ·mol-1_。(2分)．节流膨胀过程又称为_恒焓___过程，多数气体经此过程后引起温度__下降_____.(2分)．25℃下,1molN(可视为理想气体)由1dm3膨胀到5dm3,吸热2kJ,则对外作功W=2kJ(按系统得功为正的规定).．1molH2(可看作理想气体)等温可逆地由100kPa、20dm3压缩至200kPa，终态体积V＝10dm3。．化学反应的热效应变换公式QP－QV=△nRT的适用条件是封闭系统,非体积功为零,反应组分中的气体为理想气体。;计算题．在298.15K时，使5.27克的甲醇(摩尔质量为32克)在弹式量热计中恒容燃烧，放出119.50kJ的热量。忽略压力对焓的影响。(1)计算甲醇的标准燃烧焓△cHmq。(2)已知298.15K时H2O(l)和CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83kJ·mol－1、－393.51kJ·mol－1，计算CH3OH(l)的△fHmq。(3)如果甲醇的标准蒸发焓为35.27kJ·mol－1，计算CH3OH(g)的△fHmq（10分）解：（1）甲醇燃烧反应：CH3OH(l)+O2(g)→ CO2(g)+2H2O(l) 67△ cUmq=－119.50kJ/(5.27/32)mol=－725.62kJ·mol－1△cHmq= △cUmq+ =(－725.62－0.5×8.3145×298.15×10－3)kJ·.mol－1 = =-725.6-0.5*8.314*0.29815#"0.0"－726.86kJ·mol－1 （2）△cHmq= △fHmq(CO2)+2△fHmq(H2O)－△fHmq[CH3OH(l)]△fHmq[CH3OH(l)]= △fHmq(CO2)+2△fHmq(H2O)－△cHmq = [－393.51+2×(－285.83)－(－726.86)]kJ·mol－1 = =-393.51-2*285.83+726.8－238.31kJ·mol－1 （3）CH3OH(l)→CH3OH(g)，△vapHmq=35.27kJ·.mol－1 △fHmq[CH3OH(g)]=△fHmq[CH3OH(l)]+△vapHmq =(－238.31+35.27)kJ·.mol－1 =－203.04kJ·mol－1．在一定压力p和温度298.2K的条件下，1molC2H5OH(l)完全燃烧时所做的功是多少？设体系中气体服从理想气体行为。（1分）解：反应方程这是等温、等压下的化学反应：（2分）（1分）（2分）！第二章热力学第二定律;选择题．ΔG=0的过程应满足的条件是(A)等温等压且非体积功为零的可逆过程(B)等温等压且非体积功为零的过程(C)等温等容且非体积功为零的过程(D)可逆绝热过程答案：A．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（A）不变(B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大答案：D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。．对任一过程，与反应途径无关的是(A)体系的内能变化(B)体系对外作的功(C)体系得到的功(D)体系吸收的热答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。．下列各式哪个表示了偏摩尔量：(A)(B)(C)(D)答案：A。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A和D符合此条件。但D中的不是容量函数，故只有A是偏摩尔量。．氮气进行绝热可逆膨胀ΔＵ＝０(B)ΔＳ＝０(C)ΔA＝０(D)ΔＧ＝０答案：B。绝热系统的可逆过程熵变为零。．关于吉布斯函数G,下面的说法中不正确的是(A)ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立67(B)在等温等压且不做非体积功的条件下,对于各种可能的变动,系统在平衡态的吉氏函数最小(C)在等温等压且不做非体积功时,吉氏函数增加的过程不可能发生(D)在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生。答案：A。因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的(A)热不能自动从低温流向高温(B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化(C)第二类永动机是造不成的(D热不可能全部转化为功答案：D。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是(A)该方程仅适用于液-气平衡(B)该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡(C)该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积(D)该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体答案：A．关于熵的说法正确的是(A)每单位温度的改变所交换的热为熵(B)可逆过程熵变为零(C)不可逆过程熵将增加(D)熵与系统的微观状态数有关答案：D。（A）熵变的定义其中的热应为可逆热；（B）与（C）均在绝热系统中才成立。．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定答案：A。绝热不可逆过程熵要增加。．氢气进行不可逆循环ΔＵ＞０(B)ΔＳ＝０(C)ΔＳ＞０(D)ΔＳ＜０答案：B。循环过程状态函数不变。．氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水（A）ΔＳ＝０(B)ΔＧ＝０(C)ΔH＝０(D)ΔＵ＝０答案：D。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q＝W＝0，故ΔU＝0。此过程为绝热不可逆过程故ΔS＞0。此过程恒容ΔH＝ΔU＋Δ（pV）＝VΔp，因Δp不等于零故ΔH亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG＝0，上述过程并非此过程。．下述过程，体系的ΔＧ何者为零？(A)理想气体的等温膨胀(B)孤立体系的任意过程(C)在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽(D)绝热可逆过程答案：C。可逆相变ΔＧ为零。．关于熵的性质,下面的说法中不正确的是(A)环境的熵变与过程有关(B)某些自发过程中可以为系统创造出熵(C)熵变等于过程的热温商(D)系统的熵等于系统内各部分熵之和答案：C。正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。．关于亥姆霍兹函数A,下面的说法中不正确的是(A)A的值与物质的量成正比(B)虽然A具有能量的量纲,但它不是能量(C)A是守恒的参量(D)A的绝对值不能确定答案：C．关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是(A)TdS是过程热(B)pdV是体积功(C)TdS是可逆热(D)在可逆过程中,pdV等于体积功,TdS即为过程热答案：D．理想气体在自由膨胀过程中,其值都不为零的一组热力学函数变化是(A)ΔU、ΔH、ΔS、ΔV(B)ΔS、ΔA、ΔV、ΔG(C)ΔT、ΔG、ΔS、ΔV(D)ΔU、ΔA、ΔH、ΔV答案：B。理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热，故ΔU＝0，ΔT＝0。．在一绝热恒容箱中,将NO(g)和O2(g)混合,假定气体都是理想的,达到平衡后肯定都不为零的量是(A)Q,W,ΔU(B)Q,ΔU,ΔH(C)ΔH,ΔS,ΔG(D)ΔS,ΔU,W答案：C。此条件下Q、W和ΔU都为零。由ΔH＝ΔU＋Δ（pV）可见反应前后压力有变化故ΔH不为零，微观状态数有变化故ΔS不为零，ΔG＝ΔH－Δ（TS）亦不为零。．在下列过程中,ΔG＝ΔA的是(A)液体等温蒸发(B)气体绝热可逆膨胀(C)理想气体在等温下混合(D)等温等压下的化学反应答案：C。由ΔG＝ΔA＋Δ（pV）可知若Δ（pV）＝0则ΔG＝ΔA。一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转,当工作物质为气体时,热机效率为42%,若改用液体工作物质,则其效率应当(A)减少(B)增加(C)不变(D)无法判断答案：C．理想气体绝热向真空膨胀，则(A)dS=0，dW=0(B)dH=0，dU=0(C)dG=0，dH=0(D)dU=0，dG=0答案：B．对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是(A)W=0(B)Q=0(C)dS>0(D)dH=0答案：D．理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则(A)可以从同一始态出发达到同一终态。(B)不可以达到同一终态。(C)不能确定以上A、B中哪一种正确。(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。答案：B67．求任一不可逆绝热过程的熵变dS，可以通过以下哪个途径求得？(A)始终态相同的可逆绝热过程。(B)始终态相同的可逆恒温过程。(C)始终态相同的可逆非绝热过程。(D)B和C均可。答案：C．在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？(A)ΔrHm(B)ΔrUm(C)ΔrSm(D)ΔrGm答案：B。因Q＝0，W＝0。．1molAg(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为：(A)2.531J·K-1(B)5.622J·K-1(C)25.31J·K-1(D)56.22J·K-1答案：A。．理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是：(A)ΔS=nRTln(p1/p2)(B)ΔS=nRTln(V2/V1)(C)ΔS=nRln(p2/p1)(D)ΔS=nRln(V2/V1)答案：D．在标准压力下，90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽，体系的熵变为：(A)ΔS体＞0(B)ΔS体＜0(C)ΔS体＝0(D)难以确定答案：A。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。．在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确：(A)ΔS体+ΔS环>0(B)ΔS体+ΔS环<0(C)ΔS体+ΔS环=0(D)ΔS体+ΔS环的值无法确定答案：A。因该变化为自发过程。．在标准压力p$和268.15K时，冰变为水，体系的熵变ΔS体应：(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定答案：A。因固体变液体混乱度增加。.1mol理想气体从p1,V1,T1分别经：(1)绝热可逆膨胀到p2,V2,T2；(2)绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′，若p2=p2′则：(A)T2′=T2,V2′=V2,S2′=S2(B)T2′>T2,V2′<v2,s2′<s2(c)t2′>T2,V2′>V2,S2′>S2(D)T2′<t2,v2′<v2,s2′<s2答案：c。恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少，且绝热，故过程（2）内能的减少要小一些，所以t2′>T2。终态压力相同因此V2′>V2。又根据熵增原理，可判定S2′>S2。．理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0(C)ΔS体>0,ΔS环=0(D)ΔS体<0,ΔS环=0答案：B。理想气体恒温压缩混乱度减小，故熵减小；而理想气体恒温压缩时内能不变，得到的功要以热的形式释放给环境，故环境得到热ΔS环>0。．理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳态，此变化中的体系熵变ΔS体及环境熵ΔS环应为：(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0(C)ΔS体>0,ΔS环=0(D)ΔS体<0,ΔS环=0答案：C。该过程为绝热不可逆过程，故ΔS体>0；又因绝热过程，故ΔS环=0。．在101.3kPa下，110℃的水变为110℃水蒸气，吸热Qp，在该相变过程中下列哪个关系式不成立？(A)ΔS体>0(B)ΔS环不确定(C)ΔS体+ΔS环>0(D)ΔG体<0答案：B。环境的熵变是确定的,可由ΔS环＝－Qp／T来求算。．一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案中哪一个是正确的：(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0(C)ΔS体<0,ΔS环=0(D)ΔS体>0,ΔS环=0答案：B。反应由气相变为凝聚相熵减少，ΔS体<0；自发过程的总熵变应增加，故ΔS环>0。．263K的过冷水凝结成263K的冰，则：(A)ΔS<0(B)ΔS>0(C)ΔS=0(D)无法确定答案：A。恒温下液体变固体熵减少。．理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,达到同一体积V2，则过程(1)的熵变ΔS(1)和过程(2)的熵变ΔS(2)之间的关系是：(A)ΔS(1)>ΔS(2)(B)ΔS(1)<ΔS(2)(C)ΔS(1)=ΔS(2)(D)两者无确定关系答案：B。绝热可逆过程ΔS＝0，多方过程体积膨胀ΔS＞0。．从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的高低如何？(A)前者高(B)前者低(C)相等(D)不可比较答案：A。化学势决定物质流动的方向，物质由化学势高的流向低的，自由水分子在多孔硅胶表面的强烈吸附表明自由水分子的化学势高。．理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？(A)ΔH(B)ΔG(C)ΔS隔离(D)ΔU答案：C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，故为隔离系统。．理想气体从状态p1,V1,T等温膨胀到p2,V2,T，此过程的ΔA与ΔG的关系为(A)ΔA>DG(B)ΔA<ΔG(C)ΔA=ΔG(D)无确定关系答案：C。因G＝H－TS，A＝U－TS，G－A＝pV，ΔG－ΔA＝nRΔT＝0。．在标准压力pº下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Qp。对于该相变过程，以下哪个关系式不能成立？(A)ΔG<0(B)ΔH=Qp(C)ΔS隔离<0(D)ΔS隔离>0答案：C。隔离系统的熵不可能减少。67．对临界点性质的下列描述中，哪一个是错误的:(A)液相摩尔体积与气相摩尔体积相等(B)液相与气相的界面消失(C)气化热为零(D)固，液，气三相共存答案：D．下述说法中哪一个正确？当温度恒定时:(A)增加压力有利于液体变为固体(B)增加压力不利于液体变为固体(C)增加压力不一定有利于液体变为固体(D)增加压力与液体变为固体无关答案：C．对于平衡态的凝聚相体系，压力p表示什么含义？(A)101.3kPa(B)外压(C)分子间引力总和(D)分子运动动量改变的统计平均值答案：B．在α，β两相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：答案：B．在273.15K,2p°时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：(A)前者高(B)前者低(C)相等(D)不可比较答案：B．单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：(A)高(B)低(C)相等(D)不可比较答案：A．已知水的下列5种状态：(1)373.15K,p$,液态(2)373.15K,2p$,液态(3)373.15K,2p$,气态(4)374.15K,p$,液态(5)374.15K,p$,气态下列4组化学势的比较中，哪个不正确？(A)μ2>μ1(B)μ5>μ4(C)μ3>μ5(D)μ3>μ1答案：B．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将：(A)增加(B)减小(C)不变(D)不一定答案：B（根据吉布斯－杜亥姆方程判断）．恒温时B溶解于A形成溶液。若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积，则增加压力将使B在A中的溶解度：(A)增加(B)减小(C)不变(D)不确定答案：A（可知增加压力，纯B的化学势增加的更多，则纯B的化学势将大于溶液中B的化学势，因此B的溶解度增大）．热力学第三定律可以表示为：(A)在0K时，任何晶体的熵等于零(B)在0K时，任何完整晶体的熵等于零(C)在0℃时，任何晶体的熵等于零(D)在0℃时，任何完整晶体的熵等于零答案：B;问答题．理想气体恒温膨胀做功时ΔU＝0，故Q＝－W，即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin说法有否矛盾？答：不矛盾。Kelvin的说法是：“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中，虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。．孤立系统从始态不可逆进行到终态ΔS＞0，若从同一始态可逆进行至同一终态时ΔS＝0。这一说法是否正确？答：不正确。熵是状态函数与变化的途径无关，故只要始态与终态一定ΔS必有定值。孤立体系中的不可逆过程ΔS＞0而可逆过程ΔS＝0是勿庸置疑的。问题是孤立体系的可逆过程与不可逆过程若从同一始态出发是不可能达到相同终态。．有人认为理想气体向真空膨胀是等熵过程。因为理想气体向真空膨胀时温度不变，故dU＝0；对外不做功，故pdV＝0。所以由dU＝TdS-pdV可得TdS＝0。因T≠0，故dS＝0。这样的分析正确吗？答：不正确。因为在dU＝TdS-pdV中p指系统自身的压力，而膨胀功等于零是指p(外)dV＝0。本例中p(外)≠p，所以pdV≠0，因此dS≠0。上述过程不是等熵过程。．理想气体向真空膨胀是恒温过程，它的ΔS可通过设计一个在相同的始态和终态下的恒温可逆过程来计算。理想气体向真空膨胀又是绝热过程，那么它的ΔS是否也可通过设计一个在相同的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢？答：不可以。因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程，它与绝热可逆膨胀不可能达到同一终态。这是因为理想气体向真空膨胀时温度不变，而绝热可逆膨胀时对外做功消耗内能从而温度下降。．dU＝TdS-pdV得来时假定过程是可逆的，为什么也能用于不可逆的pVT变化过程？答：因为在简单的pVT变化过程中，系统的状态只取决于两个独立的强度变量。当系统从状态1变化至状态2时，状态函数U、S、V的改变就是定值。．dG＝－SdT+Vdp那么是否101.325kPa、－5℃的水变为冰时，因dT＝0、dp＝0，故dG＝0？．冰在273K下转变为水，熵值增大，则ΔS＝（Q／T）＞0。但又知在273K时冰与水处于平衡状态，平衡条件是dS=0。上面的说法有些矛盾，如何解释？67答：孤立系统的平衡条件是dS＝0。上述过程非孤立系统，故熵值理应增大。．下列求熵变的公式，哪些是正确的，哪些是错误的？(1)理想气体向真空膨胀(2)水在298K，101325Pa下蒸发ΔS＝（ΔH－ΔG）／T(3)在恒温、恒压条件下，不可逆相变答：（1）正确。因熵为状态函数，其熵变的计算与恒温可逆膨胀相同。（2）正确。由G＝H－TS知，若恒温则ΔS＝（ΔH－ΔG）／T。（3）正确。此式为Gibbs-Helmhotz方程。使用条件是恒压，化学反应或相变都可用。．进行下述过程时，系统的ΔU、ΔH、ΔS和ΔG何者为零？（1）非理想气体的卡诺循环（2）隔离系统的任意过程（3）在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水蒸气（4）绝热可逆过程答：（1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。（2）ΔU＝0。（3）可逆相变ΔG＝0。（4）ΔS＝0．改正下列错误（1）在一可逆过程中熵值不变；（2）在一过程中熵变是；（3）亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量；（4）吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；（5）焓是系统以热的方式交换的能量。答：（1）在绝热可逆过程中熵值不变。（2）在一过程中熵变是；（3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量；（4）在恒温恒压条件下，吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；（5）焓没有明确的物理意义。在恒压且不做非体积功的情况下，焓的增量等于恒压热，即ΔH＝Qp。．在标准压力下，将室温下的水向真空蒸发为同温同压的气，如何设计可逆过程？答：这可以有两种设计途径，一种是等压可逆过程变温到水的沸点，再恒温恒压可逆相变为气，此气再可逆降温至室温；另一条是先等温可逆变压至室温下水的饱和蒸气压，然后可逆相变为气。136.请说明下列公式的使用条件 (3分) （1） dS=dQ/dT （2）ΔH=nCp,m(T2-T1)（3）ΔG=ΔH-TΔS答：（1）dS=dQ/dT ：可逆过程（2）ΔH=nCp,m(T2-T1) ：恒压且热容与温度无关 （3）ΔG=ΔH–TΔS ：恒温;是非题．（）能发生的过程一定是自发过程。．（）功可以全部转变成热，但热一定不能全部转化为功。．（）从单一热源吸取热量而全部变为功是可能的。．（）家里没有空调，可以打开冰箱门来代替空调达到降温的目的。．（）所有绝热过程的Q为零，△S也必为零。．（）熵值不可能为负值。．（）某一化学反应的热效应被反应温度T除，即得此反应的．（）因为，所以只有可逆过程才有熵变；而，扬以不可逆过程只有热温商，没有熵变。．（）物质的标准熵值是该状态下熵的绝对值。．（）理想气体绝热可逆过程的△S一定为零，△G不一定为零。．（）体系达到平衡时熵值最大，吉布斯函数最小。．（）在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl,此过程的为零。．（）水在100℃，102325Pa下沸腾，吉布斯函数会减少。．（）△G代表在恒温恒压条件下，体系对外做功的最大能力。67．（）隔离体系的熵恒定不变。．（）不可逆过程必为自发过程。．（）ΔrGm>0的反应，是不可能进行的反应。;填空题．一个过程系统的熵变为△S，而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为__△S___。(1分)因为状态函数与过程无关．0℃,101.3kPa下,1mol冰熔化成水,吸热6.02kJ,此过程△G=0.．液体水在100℃，下气化为水蒸气，此过程的ΔU＞0，ΔH＞0，ΔS=＞0，ΔG=0（填“＞”、“＜”或“=”．101.3kPa下,1kg100℃的水蒸气冷凝为同温度下的水,此过程△S(系统)<0,△S(总)=0(填>,<或=).;计算题．(15分)101.3kPa下,1mol的100℃水与100℃的大热源相接触,经过两种不同的过程到达终态100℃,101.3kPa的水蒸气:(1)保持压力不变;(2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的Q,W,△U,△H,△S,△A及△G并判断过程是否可逆.已知100℃,101.3kPa下水的气化热△vapHΘm=40.71kJ.mol－1,V(l)=18.8×10-6m3.mol－1,V(g)=3.02×10－2m3.mol-1.解:(1)W=-△V=-101.3×103×(3.02×10－2-18.8×10-6)=-3.06kJQ=△H=40.71kJ△U=Q+W=40.71-3.06=37.65kJ△S=Q/T=40.71×10－3/373=109.1J.K△A=△U-T△S=37.65-40.71=-3.06kJ△G=0∵在沸点下蒸发,故为可逆过程.由△G=0也可判断.(2)W=0△U=37.65kJ△H=40.71kJ△S=109.1J.K△A=-3.06kJ△G=0Q=△U-W=37.65kJ△S(环)=-Q/T=-(△U-W)/T=-37.65×10－3/373=-100.9J.K△S(总)=△S+△S(环)=109.1-100.9=8.2J.K－1>0过程(2)为不可逆过程.．（16分）1mol甲苯(l)在正常沸点383.2K可逆蒸发为蒸气，设蒸气可视为理想气体，求过程的Q、W、△U、△H、△S体、△S环、△G和△A。已知正常沸点处△vapHm(甲苯,l)=33.3kJ·mol-1。解：4分2分2分2分2分2分2分67．1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、DU、DH、DS、DG。已知此理想气体300K时的Smq=150.0J·K－1·mol－1，cp,m=30.00J·K－1·mol－1。（10分）1.解：W＝－pDV=－p(V2-V1)=－pV2+pV1=-nRT2+nRT1=nR(T1-T2)=1mol×8.315J·K－1·mol－1×(300K-600K)=-2494.5JDU=nCV,m(T2-T1)=1mol×(30.00-8.315)J·K－1·mol－1×(600K-300K)=6506JDH=nCp,m(T2-T1)=1mol×30.00J·K－1·mol－1×(600K-300K)=9000JQp=DH=9000JDS=nCp,mln(T2/T1)=1mol×30.00J·K－1·mol－1×ln(600K/300K)=20.79J·K－1·mol－1由Smq(600K)=Smq(300K)+DS=(150.0+20.79)J·K－1·mol－1=170.79J·K－1·mol－1DTS=n(T2S2－T1S1)=1mol×(600K×170.79J·K－1·mol－1－300K×150.0J·K－1·mol－1)＝57474JDG=DH－DTS＝9000J－57474J=－48474J．在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中，将5摩尔40℃的水与5摩尔0℃的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的△H和△S。已知冰的摩尔熔化焓为6024J·mol－1，水的等压摩尔热容为75.3J·K－1·mol－1。(10分）解：系统恒压绝热且不做非体积功，过程△H=Qp=0若冰全部熔化 △H1=n△熔化Hm=5mol×6024J·mol－1=30120J，水降温到0℃时△H2=nCp,m(T2－T1)=5mol×75.3J·K·mol－1×(－40K)=－15060J因△H1+△H2= 15060J >0， 故冰不会全熔化，系统温度为0℃。(或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据△H=0，可算出t<0，故合理值应为0)。 设冰的熔化量为nmol，过程的变化如下： 则 △H=△H1+△H2=n(6024J·mol－1)－15060J=0，得 n=2.5mol所以冰熔化熵变=55.12J·K－1水冷却过程的熵变 △S2==－51.44J·K－1所以△S=△S1+△S2=3.68J·K－167．将装有0.2mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20dm3的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、xmol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10kJ·mol－1。试求（1） 混合气体中乙醚的分压；（2） 分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。（10分） 解：(1) = =0.2*8.314*308.15/2025621Pa=25.62kPa (2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故△H=0J、△S=0J·K－1、△G=0J。 乙醚的变化过程可设想为：乙醚(l，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，p乙醚)于是：△H=△H1+△H2=(0.2×25.10+0)kJ=5.02kJDS=△S1+△S2= =J·K－1 =18.56J·K－1 DG=△G1+△G2=0+J =－697.8J 或者采用下式计算△G=△H－T△S．在一个装有理想活塞的导热气缸中,含有100℃、总压140kPa的氮气与水蒸气的混合气体0.400m3，氮的摩尔分数y(N2)=0.45. 今将该混合气体恒温可逆压缩到201.325kPa. 试求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△A、△G。已知水在100℃、101.325kPa下的摩尔气化焓为40.67kJ/mol,气体为理想气体，末态水的体积相对于气体的体积可忽略不计，且不考虑N2在水中的溶解。(12分)解：系统所经过程如下 其中:67 终态: 气体当作理想气体处理,整个过程恒温,所以△H(N2)=△U(N2)=0,△ H=△H(N2)+△H(H2O)=△H(H2O)== 0(理想气体)+= 1.6974mol*(-40.67kJ/mol)=-69.03kJ △U=△H-△pV=△H-p3V3+p1V1=△H-[(n’(H2O,g)+n(N2))-(n(H2O,g)+n(N2))]RT=-69.03kJ-(8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ △ S=△S(N2)+△S(H2O) = = J.K-1 =-238.86J.K-1 △G=△H-T△S=[-69.03-373.15*(-0.23886)]kJ=20.10kJ △ A=△U-T△S=[-63.76-373.15*(-0.23886)]kJ=25.37kJ 过程恒温可逆:Q=T△S =373.15*(-0.23886) kJ=-89.13kJW=△U-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ．(15分)1mol单原子分子理想气体,初态为25℃,202.6kPa:(1)向真空膨胀至体积为原来的2倍;(2)可逆绝热膨胀到-86℃.分别计算这两种过程的W,Q,△U,△H,△S及△G(已知初态时该气体的摩尔熵Smq=163.8J.K.mol).解:(1)W=Q=△U=△H=0△S=nRln(V2/V1)=1×8.314×ln(2V/V)=5.76J.K△G=△H-T△S=0-298×5.76=-1717J=-1.72kJ(2)Q=067△U=nCv(T2-T1)=(3/2)×8.314×(187-298)=-1384J=-1.38kJW=△U=-1.38kJ△H=nCp(T2-T1)=(5/2)×8.314×(187-298)=-2307J=-2.31kJ△S=0，△G=△H-(T2S2-T1S1)=△H-S△T=-2307-163.8×(187-298)=15875J=15.9kJ．(20分)5mol过冷水在-5℃,101.3kPa下凝结为冰，计算过程的ΔG,并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃,101.3kPa下凝固热ΔHm,凝=-6.009J·K-1·mol-1，水的平均热容为75.3J·K-1·mol-1,冰的平均热容为37.6J·K-1·mol-1。 ΔG解：H2O(l)H2O(s)n=5.00mol,n=5.00mol,t1=-5℃t1=-5℃p=101.3kPap=101.325kPaΔG3ΔG1 H2O(l)H2O(s)ΔG3n=5.00mol,n=5.00mol,t1=0℃t1=0℃Pˊ=101.3kPapˊ=101.3kPaΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J，ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K-1，ΔS2=ΔHm,凝/T=5×(-6009×103)/273.2=-110.0J·K-1ΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K-1，ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6.95-110.0-3.47=-106.5J·K-1ΔG=ΔH-TΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539J<0wˊ=0,等温，等压，ΔG〈0，水可以自动结冰。 ．101325Pa下将一盛有100℃、1mol的密闭玻璃球放在100dm3的容器中，整个容器放在100℃的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气体），计算该过程的Q，W，DU，DH，DS，DA，和DG。已知100℃水的气化热为40.59kJ·mol–1。解：首先判断水是否全部气化，在101325Pa下，1mol水全部气化应占体积：或在恒容下，1mol水全部气化后的压力：（2分）体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31025.7Pa选择整个容器为系统，设计下过程理想气体恒温过程DH2=0，DU2=0DH=DH1+DH2=DH1=40.59kJ（2分）DU=DU1+DU2=DU1=DH1–D(pV)=DH1–RT=37.47kJ（2分）因对整个容器系统DV=0，故W=0，Q=DU=37.47kJ（2分）DS=DS1+DS2=DH1/T–nRln(p2/p1)=118.60J·K–1（2分）DA=DU–TDS=37.49kJ–118.60´373.15J=–6.771kJ（1分）DG=DH–TDS=40.59kJ–118.60´373.15J=–3.672kJ（1分）！第三章多组分系统热力学;选择题．在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学位的关系为(A)μ(水)＝μ(汽)(B)μ(水)＜μ(汽)(C)μ(水)＞μ(汽)(D)无法确定答案：A。两相平衡，化学势相等。．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性(A)凝固点降低（B）沸点升高(C)渗透压（D）蒸气压升高答案：D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为k1和k2，且k1＞k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量C1和C267的关系为(A)C1＞C2(B)C1＜C2(C)C1＝C2(D)不能确定答案：B．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起(A)沸点升高(B)熔点升高(C)蒸气压升高(D)都不对答案：A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。．涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是(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)不同的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答案：D．稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(C)所有依数性都与溶剂的性质无关(D)所有依数性都与溶质的性质有关答案：B．关于亨利系数,下面的说法中正确的是(A)其值与温度、浓度和压力有关(B)其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关(C)其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关(D)其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关答案：D．定义偏摩尔量时规定的条件是(A)等温等压(B)等熵等压(C)等温,溶液浓度不变(D)等温等压,溶液浓度不变答案：D．关于偏摩尔量,下面的说法中正确的是(A)偏摩尔量的绝对值都可求算(B)系统的容量性质才有偏摩尔量(C)同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关(D)没有热力学过程就没有偏摩尔量答案：B．关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是(A)偏摩尔量是状态函数,其值与物质的数量无关(B)系统的强度性质无偏摩尔量(C)纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量(D)偏摩尔量的数值只能为整数或零答案：D．影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是(A)溶剂本性(B)温度和压力（C溶质本性(D)温度和溶剂本性答案：A。由沸点升高常数可以看出。．涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是(A)在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质(B)用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律(C)凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统(D)依数性都可以用来测定溶质的相对分子量答案：A．在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知它们的沸点升高常数依次是0.52,2.6,3.85,5.02，溶液沸点升高最多的是(A)氯仿(B)苯(C)水(D)四氯化碳答案：D。由沸点升高公式可以看出。．涉及溶液性质的下列说法中正确的是(A)理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体(B)溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液(C)溶剂服从拉乌尔定律,其蒸气不一定是理想气体(D)溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降答案：C．两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*A>p*B，则：(A)yA>xA(B)yA>yB(C)xA>yA(D)yB>yA答案：A．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答案：C．298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·kg·mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为：(A)138kPa(B)11.99kPa(C)4.9kPa(D)49kPa．真实气体的标准态是：(A)f=p$的真实气体(B)p=p$的真实气体(C)f=p$的理想气体(D)p=p$的理想气体答案：D．下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质(A)与外界温度有关(B)与外界压力有关(C)与外界物质有关(D)是该物质本身的特性答案：D．今有298K，p$的N2[状态I]和323K，p$的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？(A)μ(I)>μ(II)(B)μ(I)<μ(II)67(C)μ(I)=μ(II)(D)不可比较答案：A。因为，S＞0故温度升高Gibbs函数下降。．在298K、p$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μ1和μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则(A)μ1=10μ2(B)μ1=2μ2(C)μ1=1/2μ2(D)μ1=μ2答案：D。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。．298K，pÆ下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm3，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2,则(A)μ1>μ2(B)μ1<μ2(C)μ1=μ2(D)不确定答案：B。由知浓度高者化学势大。．有下述两种说法：(1)自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(2)自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方上述说法中，正确的是：(A)(1)(B)(2)(C)(1)和(2)(D)都不对答案：A．2molA物质和3molB物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79´10-5m3·mol-1,2.15´10－5m3·mol-1,则混合物的总体积为：(A)9.67´10-5m3(B)9.85´10-5m3(C)1.003´10-4m3(D)8.95´10-5m3答案：C。V＝nAVA+nBVB。．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叫(A)一般特性(B)依数性特征(C)各向同性特征(D)等电子特性 答案：B．两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则：(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定答案：A。因为NaCl完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。．沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：(A)升高(C)相等(B)降低(D)不确定答案：B。．液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是：(A)该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。(B)该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。(C)该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。(D)该溶液的渗透压为负值。答案：C．在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kgH2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γx应该为：(A)0.9804(B)0.9753(C)1.005(D)0.9948答案：D。根据拉乌尔定律计算。即。;问答题．下列说法是否正确，为什么？(1)系统所有广延性质都有偏摩尔量。(2)理想液态混合物各组分分子间没有作用力。(3)由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。(4)任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。(5)亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。答：(1)不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。(2)不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。(3)不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。(4)正确。(5)不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。．由A和B组成的溶液沸腾时必然要A和B的分压分别等于101.325Kpa。此种说法对吗？答：不对。A和B组成的溶液沸腾时应该是A和B的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa。67．是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而下降？答：由Clapeyron方程可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG0值，平衡常数K0值？答：若活度所选的标准态不同，值就不同，故K0会随标准态的不同而不同。．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液”。此种说法对吗？答：理想气体的基本假设是分子间没有作用力，分子没有体积。任何真实气体当压力趋近于零时，分子间的距离就很大，因此分子间的相互作用将减弱到可以忽略不计。在压力趋近于零时，分子本身所占的体积与与气体的体积相比亦可以忽略不计。因此当p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体的说法是正确的。理想溶液的分子假定是组成溶液的分子A和分子B的体积相同，各分子间的相互作用力亦相同。故理想溶液各组成在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律。当xB趋近于零时，xA则趋近于1。此时，组分B符合亨利定律，而组分A符合拉乌尔定律。因此，xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液的说法是不妥的。溶液是否是理想溶液主要取决于溶液中各组分的性质是否相似而不是溶液的高低。;是非题．（）理想溶液与理想气体一样，为了处理问题简单而假想的模型：分子间没有作用力，分子本身体积为零。．（）两种液体相溶，且没有吸放热现象，则此混合液必为理想溶液。．（）二组分理想溶液在性质上与单组分体系很相似，沸点都是确定不变的温度。．（）若溶质服从亨利定律，则溶剂必须服从拉乌尔定律，反之亦然。．（）溶质分子在溶剂中和气相中的形态应当相同，如果溶质发生电离、缔合或溶剂化则不能应用亨利定律。．（）温度越高，压力越低（浓度越小）亨利定律越不准确。．（）可以利用渗透原理，用半透膜，向海水施压从而达到使海水淡化的目的。．（）水中溶解少量乙醇后，沸点一定上升。．（）给农作物施加过量的肥料会因为存在渗透压而造成农作物失水而枯萎。．（）家里煮饺子的时候在水里加少量的盐是想使水的沸点升高，使饺子尽快熟，从而避免沸腾时间长，饺子皮不完整。．（）由于凝固点和沸点测定方便，所以经常利用测定稀溶液凝固点或沸点的方法确定某些物质（溶质）的摩尔质量。．（）在一定温度下，互不相溶两液体混合物的蒸气总压一定大于任一纯组分的蒸气压。．（）互不相溶两液体混合物的沸点低于任一纯组分的沸点。．（）向热的油里滴水，会立刻沸腾并溅起来是因为油和水互不相溶，混合后沸点大降低的缘故。．（）所有难溶于水的有机物都必须通过水蒸气蒸馏的方法进行蒸馏。．（）如果条件允许，在同样多的萃取剂条件下，使用少量多次的萃取可使萃取更有效。．（）依据相律，在一定温度下，纯液体的蒸气压应有定值。;填空题．在20℃、标准压力下各为0.5mol的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4cm3·mol－1，则该混合物的体积为__(0.5×17.0+0.5×57.4)cm3·mol－1=37.2cm3·mol－1_。(2分)．化学势mB就是B物质的偏摩尔_吉布斯函数__。(1分)．人体血浆可视为稀溶液，密度为103kg·m-3，凝固点为-0.56℃，37℃时人体血浆的渗透压Π=776.3kPa。（已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1）．100℃时xKCl=0.05的水溶液上方蒸气压P=92.5kPa，以纯水为标准态，该溶液中水的活度a水=0.913，活度系数=0.961。92.5=101.3*a—a=0.913,a=y*x------y=0.913/0.95=0.961．已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kPa，则该溶液中溶剂的蒸汽压为88.561kPa。．化学势的定义式为μB=GB（或者。67;计算题．(10分)101.3kPa下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在85℃时沸腾.计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知85℃下,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为116.9kPa和46.0kPa.解:A-苯,B-甲苯p=px+px=px+p(1-x)=p+(p-p)xx=(p-p)/(p-p)=(101.3-46.0)/(116.9-46.0)=0.78x=1-x=1-0.78=0.22p=px=116.9×0.78=91.18kPap=p-p=101.3-91.18=10.12kPay=p/p=91.18/101.3=0.90y=1-y=1-0.90=0.10．（12分）设两理想液体混合物①和②；325.2K时混合物①中含1molA和3molB，蒸气压为78.8kPa；混合物②中含2molA和2molB，蒸气压为82.7kPa；求325.2K纯A和纯B的饱和蒸气压PA*和PB*。解：∵∴6分联立求解得6分．香烟中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物质。经元素分析得知其中含9.3%的H，72%的C和18.7%的N。现将0.6克尼古丁溶于12.0克的水中，所得溶液在101325Pa下的凝固点为－0.62℃，求出该物质的摩尔质量MB并确定其分子式（已知水的摩尔质量凝固点降低常数为1.86K·kg·mol－1）。（10分）解：假设尼古丁的摩尔质量为MB，根据凝固点下降公式△Tf=KfbB则有MB=150g·mol－1可算出各原子数C：Mr(B)w(C)/Ar(C)=150×0.72/12=9.0N：Mr(B)w(N)/Ar(N)=150×0.1870/14=2.0H：Mr(B)w(H)/Ar(H)=150×0.093/1=13.9所以分子式为(C9N2H14)．1kg纯水中，溶解不挥发性溶质B2.22g，B在水中不电离，假设此溶液具有稀溶液的性质。已知B的摩尔质量为111.0g·mol－1,水的Kb=0.52K·mol－1·kg，DvapHmq(H2O)=40.67kJ·mol－1为常数，该溶液的密度近似为1kg·dm－3。试求：(1)此溶液的沸点升高值。(2)此溶液在25℃时的渗透压P。(3)纯水和此溶液25℃时的饱和蒸气压。已知纯水100℃的饱和蒸气压为101325Pa。（10分）解：(1)bB=(2.22g/111.0g·mol－1)/1kg=0.02mol·kg－1DTb=KbbB=0.52K·mol－1·kg×0.02mol·kg－1=0.01K(2)cB≈bBr≈0.02mol·kg－1×1kg·dm－3=0.02mol·dm－3 P=cBRT=0.02×1000mol·m－3×8.315J·K－1·mol－1×298.15K=49.58kPa(3)已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’：ln(p’/p)=－[DvapHmq(H2O)/R](1/T’－1/T)ln(p’/101325Pa)=－(40670J·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)×(1/298.15K－1/373.15K) p’=3747PaxA=nA/(nA+nB)=(1000/18)mol/[(1000/18)+(2.22/111)]mol=0.999667此溶液的饱和蒸气压＝pA=p’xA=3747Pa×0.9996＝3745Pa．(10分)20℃下,将不挥发性溶质A溶于水中,形成x=0.05的水溶液(可看作理想混合物).已测得此溶液的蒸气压为2.23kPa:(1)计算20℃下水的蒸气压;(2)估算101.3kPa下,该溶液的沸点;(3)估算20～100℃之间,水的摩尔气化焓.已知水的沸点升高常数K=0.52K.mol.kg.解:(1)p(H2O)=p*(H2O)x(H2O)=p*(H2O)(1-x)p*(H2O)=p(H2O)/(1-x)=2.23/(1-0.05)=2.35kPa(2)b=0.05×1000/(0.95×18)=2.92mol.kg△Tb=Kb·b=0.52×2.92=1.52KTb=T*b+△Tb=373.2+1.52=374.72K(3)△vapHm=[RTT/(T-T)]ln(p/p)=[8.314×293×373/(373-293)]ln(101.3/2.35)=42747J.mol≈42.75kJ.mol．已知甲苯的摩尔质量为92´10-3kg·mol-1，沸点为383.15K，平均摩尔气化焓为33.84kJ·mol-1；苯的摩尔质量为78´10-3kg·mol-1，沸点为353.15K，平均摩尔气化焓为30.03kJ·mol-1。有一含苯100g和甲苯200g的理想液态混合物，在373.15K，101.325kPa下达气液平衡。求（1）373.15K时苯和甲苯的饱和蒸气压；（2）平衡时液相和气相的组成；（3）由两组分物质形成该理想液态混合物时的混合焓和混合熵。67!第四章化学平衡;选择题．下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A)升高温度平衡向吸热方向移动(B)增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C)加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动(D)降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变,必须满足的条件是(A)温度和内能都不变(B)内能和体积都不变(C)孤立系统(D)内能,压力与体积的乘积都不变答案：D。因ΔH＝ΔU＋Δ（pV）．在等温等压下，当反应的DrGm$=5kJ·mol-1时，该反应能否进行?(A)能正向自发进行(B)能逆向自发进行(C)不能判断(D)不能进行 答案：C。应该用DrGm判断而不是DrGm$。．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+3/2H2=NH3的标准平衡常数为：N2+3H2=2NH3标准平衡常数为4所以答案为C(A)4 (B)0.5 (C)2 (D)1 答案：C。．反应2C(s)+O2(g)¬®2CO(g)，其DrGm$/(J·mol-1)=-232600-167.7T/K，若温度升高，则：(A)DrGm$变负，反应更完全 (B)Kp$变大，反应更完全 (C)Kp$变小，反应更不完全（D）无法判断答案：C．对于气相反应，当体系总压力p变化时(A)对Kf$无影响(B)对Kr无影响(C)对Kp$无影响(D)对Kf$、Kr、Kp$均无影响答案：A。理想气体的Kp$不受压力的影响而真实气体的Kp$将随压力而变。．理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的DrGm$与温度T的关系为：DrGm$=－21660+52.92T，若要使反应的平衡常数Kp$>1，则应控制的反应温度：(A)必须低于409.3℃(B)必须高于409.3K(C)必须低于409.3K(D)必须等于409.3K答案：C．某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的Kp$将是：(A)Kp$=0(B)Kp$<0(C)KpQ>1(D)0<kp$<1答案：c。根据。．25℃时水的饱和蒸气压为3.168kpa,此时液态水的标准生成吉布斯自由能dfgm$为－237.19kj·mol－1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：(a)－245.76kj·mol－1(b)－229.34kj·mol－1(c)－245.04kj·mol－1(d)－228.60kj·mol－1答案：d。可以设计使25℃的液态水变为3.168kpa的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变δg＝0，再改变压力由3.168kpa变为100kpa，此步的,再加上液态水的标准生成吉布斯自由能dfgm$即可。．在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是：(a)drgmq(b)kp(c)drgm(d)drhm答案：c。．某温度时，nh4cl(s)分解压力是pq,则分解反应的平衡常数kpq为：(a)1(b)1 2="">0，反应逆向进行；=0，化学反应达到平衡。．（）与化学反应的热力学平衡常数都是由反应本质决定，而与温度等外界因素无关。．（）化学反应的热力学平衡常数数值的大小只表明了反应能进行的程度，并不能直接说明反应的自发方向。．（）当化学平衡发生移动时，热力学平衡常数数值会发生改变。．（）在工业上，从反应体系中将产物移出，从而促使化学平衡正向移动提高产率。;填空题．气相反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),其△H=-200KJ·mol-1,采用(降低，恒定，提高)_降低_温度和(降低，恒定，提高)__提高__压力措施可使平衡最有效地向右移动?(2分)放热反应，△vB>0,故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。．在封闭系统中，只做体积功，恒温、恒压条件下，某化学反应算得(¶G/¶x)T，p=0，表示该反应已达平衡，即反应系统的熵到达最大值。此说法(正确，不正确)_不正确____。(1分)用熵判断方向需DS总=DS系统+DS环境．在温度为T时反应C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为___K1/K2______。(1分)．一定量的PCl5(g)在25℃、100kPa下分解为PCl3(g)和Cl2(g).达到平衡时混合气体的体积为1dm3,PCl(g)的离解度为50％.若体积不变,通入N2气使总压增至200kPa,此时PCl5(g)的离解度不变(填增大、减小或不变).67．25℃反应Ag2O(s)=2Ag(s)+O2(g)的分解压为16.34Pa，25℃时Ag2O(s)的为－10.823kJ·mol-1。．一定量的PCl5(g)在25℃、101.3kPa下分解为PCl3(g)和Cl2(g).达到平衡时混合气体的体积为1dm,PCl5(g)的离解度为50％.若将气体总体积扩大至2dm,此时PCl5(g)的离解度增大(填增大、减小或不变).．已知下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)=H2S(s)为K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)为K2。则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为__K1/K2_。;计算题．(10分)100kPa,600℃下,I2(g)离解为气态碘原子的离解度为1%,800℃时的离解度为25%:(1)计算反应I2(g)===2I(g)在600℃的标准平衡常数;(2)若在600℃～800℃之间反应的ΔrH不变,计算I2(g)的离解热ΔrH.解:I2(g)=====2I(g)t=t1-α2α∑n=1+α[2α/(1+α)]pp4α4×0.01K(873K)=───────────=────=─────=4×10[(1-α)/(1+α)]p(p)1-α1-0.01K(1073K)=4×0.25/(1-0.25)=0.267RTTK,8.314×873×10730.267△H=────ln────=─────────ln────T-TK,2004×10=2.53×10J.mol=253kJ.mol．（20分）已知298.15K以下数据：物质SO3(g)SO2(g)O2(g)/kJ·mol-1-395.2-296.10/J·K-1·mol-1256.2248.5205.031．求298.15K，下反应SO2(g)+O2(g)=SO3(g)的,和；2．设，不随温度变化，反应物按反应计量系数比进料，在什么温度下，SO2的平衡转化率可以达到80%？解：1.12分2.SO2(g)＋1/2O2(g)＝SO3(g)t=0时mol10.50t=∞时mol1-α0.5-1/2ααn总＝1.5-1/2α676分2分．反应A(g)=B(g)+C(g)在恒容容器中进行，453K达平衡时系统总压为pq。若将此气体混合物加热到493K，反应重新达到平衡，反应系统总压为4pq，B和C的平衡组成各增加了一倍，而A减少了一半。假定该反应的反应焓与温度和压力无关，试求该反应系统在此温度范围内的标准摩尔反应焓。（10分）解：A(g)=B(g)+C(g)平衡时的摩尔分数yAyByC453K时Kq=pBpC/(pApq)=(yByC/yA)(p总/pq)=yCyB/yA493K时Kq＇=p’Bp’C/(p’Apq)=(y’By’C/y’A)(p’总/pq)=4y’By’C/y’A=4×2yB×2yC/(yA/2)=32Kq所以△rHm==160885J·mol－1=161kJ·mol－1．用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下： CH3CH2CH=CH2(g) === CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为1:15，操作压力为2.000×105Pa。问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。假设反应焓和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。已知298.15K时有关数据如下：(10分) △fHmq/(kJ·mol－1)△fGmq/(kJ·mol－1)丁二烯110.16150.67丁烯－0.1371.29解：转化率x=0.40时, 反应简记为 A = B + H2 H2O t=0 1mol 0mol 0mol 15mol t=t’ (1－x)mol xmol xmol 15mol n总=(16+x)mol Kpq= =0.0325 T=298.15K时，△rGmq=△fGmq[B]+△fGmq[H2]－△fGmq[A] =(150.67+0－71.29)kJ·mol－1=79.38kJ·mol－167△ rHmq=[110.16+0－(－0.13)]kJ·mol－1=110.29kJ·.mol－1△ rSmq=(△rHmq－△rGmq)/T=(110290－79380)/298.15J·mol－1·K－1 =103.7J·mol－1·K－1 因此 △rGmq=－RT’ln(Kpq)= △rHmq －T’△rSmq T’= △rHmq/[△ rSmq－Rln(Kpq)]=110290K/(103.7－8.314ln0.0325)=834K．25℃、100kPa下，金刚石和石墨的标准熵分别为2.38J·K-1·mol-1和5.74J·K-1·mol-1, 其标准燃烧焓分别为-395.407kJ·mol-1和–393.510kJ·mol-1,根据25℃、100kPa下石墨→金刚石的DrGm值判断何种晶型稳定。(4分)解：DrSm=Sm(金)-Sm(石)=2.38J·K-1·mol-1-5.74J·K-1·mol-1=-3.36J·K-1·mol-1DrHm= DfHm(石)-DfHm(金)=–393.510kJ·mol-1+395.407kJ·mol-1=1.897kJ·mol-1DrGm=DrHm-TDrSm=1.897kJ·mol-1-298.15K×(-3.36J·K-1·mol-1)=2.90kJ·mol-1DrGm>0, 石墨稳定。．反应 2NaHCO3(s)=NaCO3(s)+H2O(g)+CO2(g)在温度为30℃和100℃时的平衡总压分别为0.827kPa和97.47kPa。设反应焓DrHmq与温度无关。试求：(1) 该反应的反应焓DrHmq。(2) NaHCO3(s)的分解温度（平衡总压等于外压101.325kPa）。（10分） 解：(1)平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2，Kq=p(H2O)p(CO2)/pq2=(p总/2pq)2所以T1=303.15K时，K1q=[0.827kPa/(2×100kPa)]2=1.71×10－5T2=373.15K时，K2q=[97.47kPa/(2×100kPa)]2=0.2375 DrHmq=RT1T2ln(K2q/K1q)/(T2－T1) =8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K =128.2kJ·mol－1 (2)在分解温度T时Kq=[101.325kPa/(2×100kPa)]2=0.2567代入等压方程积分式： ln(Kq/K1q)＝－(DrHmq/R)(1/T－1/T1) ln(0.2567/1.71×10－5)=－(128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)(1/T－1/303.15K)得 T=373.8K．(10分)反应CO(g)＋H2O(g)＝H1(g)＋CO2(g)在800℃时Kq=1,计算:(1)该反应在800℃时的DrGmq;(2)800℃时由1molCO(g)和5molH2O(g)开始反应,达到平衡后CO(g)的转化率.解:(1)△G=-RTlnK=0(2)设CO转化率为αCO(g)＋HO(g)＝H(g)＋CO(g)开始1500平衡1-α5-ααα(α/6)(α/6)(p/p)αK=──────────────=───────=1[(1-α)/6][(5-α)/6](p/p)(1-α)(5-α)α－6α＋5＝αα＝5/6＝0.83367!第五章相平衡;选择题．二元恒沸混合物的组成(A）固定(B)随温度而变(C)随压力而变(D)无法判断答案：C．一单相体系,如果有3种物质混合组成,它们不发生化学反应,则描述该系统状态的独立变量数应为(A)3个(B)4个(C)5个(D)6个答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝4．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答案：D。F＝2－P＋2＝4－P，F不能为负值，最小为零。当F＝0时P＝4。．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答案：B。此为可逆过程故ΔG＝0。．以下各系统中属单相的是(A)极细的斜方硫和单斜硫混合物(B)漂白粉(C)大小不一的一堆单斜硫碎粒(D)墨汁答案：C。．NaCl(s),NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时,系统的自由度(A)F=0(B)F=1(C)F=2(D)F=3答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。．如果只考虑温度和压力的影响,纯物质最多可共存的相有(A)P=1(B)P=2(C)P=3(D)P=4答案：C。F=C－P＋2＝1－P＋2＝3－P，当F最小为零时P=3。．对于相律,下面的陈述中正确的是(A)相律不适用于有化学反应的多相系统(B)影响相平衡的只有强度因素(C)自由度为零意味着系统的状态不变(D)平衡的各相中,系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确答案：B．关于三相点,下面的说法中正确的是(A)纯物质和多组分系统均有三相点(B)三相点就是三条两相平衡线的交点(C)三相点的温度可随压力改变(D)三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点答案：D．用相律和Clapeyron方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是(A)在每条曲线上,自由度F=1(B)在每个单相区,自由度F=2(C)在水的凝固点曲线上,ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点,压力随温度的变化率都小于零。答案：D．二组分系统的最大自由度是(A)F=1(B)F=2(C)F=3(D)F=4答案：C。F＝C－P＋2＝2－P＋2＝4－P，当P=1时F＝3。．关于杠杆规则的适用对象,下面的说法中不正确的是(A)不适用于单组分系统(B)适用于二组分系统的任何相区(C)适用于二组分系统的两个平衡相(D)适用于三组分系统的两个平衡相答案：B．区别单相系统和多相系统的主要根据是(A)化学性质是否相同(B)物理性质是否相同(C)物质组成是否相同(D)物理性质和化学性质是否都相同答案：D．Clapeyron方程不适用于(A)纯物质固(α)＝纯物质固(β)可逆相变(B)理想溶液中任一组分的液-气可逆相变(C)纯物质固-气可逆相变(D)纯物质在等温等压下的不可逆相变答案：D．对于三组分系统,在相图中实际可能的最大自由度数是(A)f=1(B)f=2(C)f=3(D)f=4答案：C。F＝C－P＋2＝3－P＋2，P最小为1，F＝3－1＋2＝4。因三组分系统相图无法表达出4个自由度，故取答案C。．三组分水盐系统的相图常用来分离或提纯盐类,处理时必须使物系点进入所需要的相区。为此配合使用的操作很多，但一般不包括(A)加水稀释(B)加入另一种盐或盐溶液(C)升高或降低温度(D)水蒸汽蒸馏答案：D．分配定律不适用于(A)浓度小的系统(B)溶质难挥发的系统(C)分子在两相中形态相同的系统(D)溶质在一相中全部电离的系统答案：D．对于下述结论,正确的是(A)在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质（B)任何纯固体物质都有熔点(C)在一定温度下,纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关(D)纯固体物质的熔点可以有很多个答案：D。因熔点是与压力有关．下面的表述中不正确的是(A)在定压下,纯固体物质不一定都有确定的熔点(B)在定压下,纯液态物质有确定的唯一沸点(C)在定压下,固体混合物都不会有确定的熔点(D)在定温下,液体的平衡蒸气压与外压有关答案：C。共熔混合物在定压下有确定的熔点。．涉及化合物的分解压力的下列表述中正确的是67(A)各化合物都有特定的分解压力(B)化合物分解时,其分解压力必须等于外界压力(C)化合物分解压力越大,它越不易分解(D)化合物的分解压力与温度有关答案：D．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答案：B．在410K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为：(A)0(B)1(C)2(D)－1答案：A。F＝C－P＋1＝2－3＋1＝0。．一个水溶液包含n个溶质，该溶液通过一半透膜与纯水相平衡，半透膜仅允许溶剂水分子通过，此体系的自由度为：(A)n(B)n－1(C)n＋1(D)n＋2 答案：D。F＝C－P＋2＝n+1-1+2。．绝热条件下，273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中，体系的温度将如何变化?(A)不变(B)降低(C)升高(D)不能确定 答案：B。冰熔化吸热。．下图中，从P点开始的步冷曲线为：图1答案：D．下图中，生成固体化合物的经验式为：(A)CCl4·C4H10O2(B)CCl4·(C4H10O2)2(C)(CCl4)2·C4H10O2(D)CCl4(C4H10O2)3答案：C67．图1中，区域H的相态是：(A)溶液(B)固体CCl4(C)固体CCl4+溶液(D)固体化合物+溶液答案：C．CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为：(A)2(B)3(C)4(D)5答案：B。C＝S－R－R’＝5－2－0＝3.．由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：(A)F=2(B)F=1(C)F=0(D)F=3答案：C。共5种物质，2个化学反应，故C=5-2=3,有5个相，F=C-P+2=0。．三相点是：(A)某一温度，超过此温度，液相就不能存在(B)通常发现在很靠近正常沸点的某一温度(C)液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度(D)固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力答案：D．某一固体在25℃和p$压力下升华，这意味着：(A)固体比液体密度大些(B)三相点的压力大于p$(C)固体比液体密度小些(D)三相点的压力小于p$答案：B。．N2的临界温度是124K，室温下想要液化N2,就必须：(A)在恒温下增加压力(B)在恒温下降低压力(C)在恒压下升高温度(D)在恒压下降低温度答案：D．对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体，通过下列哪种作图法可获得一直线：(A)p对T(B)lg(p/Pa)对T(C)lg(p/Pa)对1/T(D)1/p对lg(T/K)答案：C。由克劳修斯_克拉贝龙方程可以看出：．当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：(A)p必随T之升高而降低(B)p必不随T而变(C)p必随T之升高而变大(D)p随T之升高可变大或减少答案：C．水的三相点附近，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol-1。则在三相点附近冰的升华热约为：(A)38.83kJ·mol-1(B)50.81kJ·mol-1(C)-38.83kJ·mol-1(D)-50.81kJ·mol-1升华热=蒸发热+熔化热答案：B．已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2K。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。下列结论何者正确？(A)y2>x2(B)y2=x2(C)y2<x2(d)不确定答案：c．已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3k,乙醇的沸点是351.6k,两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2k。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。若将上述溶液精馏，则能得到：(a)纯苯(b)纯乙醇(c)纯苯和恒沸混合物(d)纯乙醇和恒沸混合物.答案：d;问答题．指出下列体系分别有几相：(1）空气；（2）冰雹；（3）金刚石和石墨混合物；（4）白色的冰和盐的共晶体；（5）一块黄铜(30%的锌－铜合金)；（6）酒精水溶液；（7）油和水的混合物；（8）密闭容器中让碳酸钙分解并达平衡；（9）牛奶答：（1）、（2）、（5）、（6）只有一个相，（3）、（4）、（7）、（9）有两个相，（8）有三个相。判断相数的一般原则是：无论有几种气体混合均为单相。同一物质若物理性质和化学性质都相同，仅仅是有界面分开仍为一相。不同晶型的同一物质是不同的相。例如石墨和金刚石。67不同物质若能以分子、原子或离子形式混合，即形成真溶液即为一相。例如，水溶液，固溶体合金都为单相。两种不同物质的固体相混合，若不形成固溶体则为两相。例如，碳酸钙和氧化钙混合为两相。两不互溶的液体相混合，仍为两相。例如，牛奶。．如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。答：恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同，故r’=1。对这种两相平衡系统来说f=(n-r-r’)-p+2f=(2-0-1)-2+2=1压力一经指定，其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定，但若压力改变，平衡系统的温度及各相组成亦改变，可见恒沸混合物的组成随压力而变，它不是化合物。．某金属有多种晶型，有人声称他在一定t、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、γ晶型及δ晶型的平衡共存系统。问这是否可能。答：不可能。根据相律f＝c－p＋2＝1－4＋2＝－1是不可能的。说明单组分系统最多只能有三相平衡共存。．两种固体物质a和b按一定的比例混合在一起，不用做实验，请简单说明如何通过查找有关数据手册或图表解决下列问题？（1）>t2； C.t1<t2； d.="">j2>j3 B.j1<j2<j3c.j2>j1>j3 D.j3>j1=j2答案：B．298K时，浓度为0.1mol×kg-1和0.01mol×kg-1HCl溶液的液接电势为Ej(1)，浓度为0.1mol×kg-1和0.01mol×kg-1KCl溶液的液接电势为Ej(2)，则A.Ej(1)＝Ej(2)B.Ej(1)>Ej(2)C.Ej(1)<ej(2)d.ej(1)<<ej(2)答案：b．为求agcl的活度积，应设计电池为a.ag,agcl|hcl(aq)|cl2(p)(pt)b.(pt)cl2(p)|hcl(aq)||agno3(aq)|agc.ag|agno3(aq)||hcl(aq)|agcl,agd.ag,agcl|hcl(aq)|agcl,ag答案：c．当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在：a.放电； b.="">0(4分)故此反应能自发地正向进行。(5分);是非题．（）氧化还原反应在电池中进行和在普通反应器中进行是一样的。．（）实际电池都是可逆电池。．（）金属和电解质溶液的导电机理是相同的。．（）标准电极电位值就是该电极双电层的电位差。．（）氢电极的电极电位值为0。．（）将金属浸入含有该金属离子的溶液中形成的电位差与将金属浸入水中形成的电位差不同。．（）对于给定电极，电极电位值与温度无关。．（）实际应用中，经常选用甘汞电极和Ag－AgCl电极作参比电极。．（）无论是在酸性介质还是在碱性介质中，氢电极的电极反应是一样的。67．（）Ag－AgCl电极的电对是Ag|Ag＋。．（）在氧化还原电极和气体电极中插入铂片只起导电作用，铂片并不参加电极反应。．（）AgCl(s)＋I－AgI(s)＋Cl－可设计成电池Ag|AgI(s)|I－||Cl－|AgCl(s)|Ag。．（）原电池的电动势决定于电池内的氧化还原反应，因此，某一电池反应必有相应的确定的电动势值。．（）电池的电动势与电池反应的计量系数有关。．（）在等温、等压的电池反应中，当反应达到平衡时，电池的电动势等于0。．（）Ag|AgCl(s)|KCl（c）||Cl2(p)，Pt的电动势与Cl－的浓度无关。．（）电镀是使Pt片作阴极，镀件为阳极进行的电解过程。．（）描述电极上通过的电量与已发生电极反应的物质的量之间的关系是能斯特方程。．（）将AgNO3和CuCl2溶液用适当装置串联，通过一定电量后，各阴极上析出金属的质量相同。．（）法拉第定律适用于所有液态和固态导电物质。;填空题．已知18℃时，Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为2.88×10－2、1.203×10－2、1.298×10－2S·m2·mol－1，那么18℃时NH4OH的 =(计算式)___([Ba(OH)2]+2[NH4Cl]－[BaCl2])/2____=__(2.88+2×1.298－1.203)×10—2S·m2·mol－1/2=2.137×10—2S·m2·mol－1___。(2分)．强电解质MX、MY和HY的摩尔极限电导分别为L1、L2、L3，则HX的摩尔极限电导为___L1+L3-L2____。(2分)．已知ZnCl2水溶液的平均活度为a±,则ZnCl2的活度a＝（a±）3。．(2分)离子独立运动定律适用于（极）稀电解质溶液。．(1分)在电极上发生反应的物质的量与通过电解池的电量成正比。(填“正”或“反”)．(2分)常用的甘汞电极有饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1mol·L-1甘汞电极三种，它们的相对电极电势分别用EB、EM和EG表示，则在298K下，EB<em<eg。(填“<”或“>”)．25℃时,反应2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)所对应电池的标准电动势E°＝－1.229V.反应H2(g)＋1/2O2＝H2O(l)所对应的电池标准电动势应为1.229V.．质量摩尔浓度为b的LaCl3水溶液的平均质量摩尔浓度b±=2.28b.．双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同一种电解质溶液的接界处存在液界电势，可采用加盐桥的方法减少或消除。．电池Zn(s)Zn2+(a1)Zn2+(a2)Zn(s),若a1>a2,则电池电动势E〈0。若a1=a2,则电池电动势E=0。．在电池PtH2(p)HCL(a1)\NaOH(a2)H2(p)Pt中阳极反应是0.5H2(g)---H+(a1)+e阴极反应是H2O(l)+e---0.5H2(g)+OH-(a2)电池反应是H2O(l)—H+(a1)+OH-(a2)．在298。15K时，已知Cu2+加2e—Cu标准电池电动势为0。3402VCu+加e—Cu标准电池电动势为0。522，则Cu2+加e—Cu+标准电池电动势:0.1582V．在一个铜板中有一个锌制铆钉，在潮湿空气中放置，锌制铆钉先腐蚀。．Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Cl2(g),Pt电池电动势与氯离子活度无关.;计算题．(12分)25℃时,电池Zn(s)│ZnSO(m=0.01mol/kg,γ=0.38)│PbSO(s)│Pb(s)的电动势为0.5477V,已知25℃时E(Zn/Zn)＝－0.736V.(1)写出电池的电极反应和电池反应;(2)计算25℃时,E(SO/PbSO/Pb)＝?(3)将反应PbSO(s)＝Pb(a)＋SO(a)设计成电池.67解:(1)(-)Zn(s)→Zn[a(Zn)]+2e(+)PbSO(s)+2e→Pb(s)+SO[a(SO)]电池Zn(s)+PbSO(s)=ZnSO(m=0.01mol/kg,γ=0.38)+Pb(s)(2)E=E-(RT/zF)ln[a(Zn)a(SO)]=E-(RT/2F)ln(mγ)0.5477=E(SO/PbSO/Pb)-(-0.763)-(8.314×298/2×96485)ln(0.01×0.38)E(SO/PbSO/Pb)=-0.359V(3)(-)Pb(s)=Pb(a)+2e(+)PbSO(s)+2e=Pb(s)+SO(a)电池PbSO(s)=Pb(a)+SO(a)故可设计电池:Pb(s)│Pb(a)‖SO(a)│PbSO(s)│Pb(s)．(10分)某温度下纯水的电导率为4.3×10-5S·m-1，在同温度下加入AgCl，并达饱和后溶液的电导率为1.550×10-4S·m-1。若在1V·m-1电场作用下，Ag+和Cl-离子在无限稀溶液中的迁移速率分别为5.6×10-6cm·s-1和6.8×10-6cm·s-1，计算该温度下Ag+和Cl-的离子淌度及AgCl的溶度积。设离子活度系数均为1。解：电势梯度为1V·m-1时离子的迁移速率称作离子淌度，故Ag+：U+=5.6×10-4cm2·s-1·V-1=5.6×10-8m2·s-1·V-1(2分)Cl-：U-=6.8×10-4cm2·s-1·V-1=6.8×10-8m2·s-1·V-1(2分)∵λm,i=｜zi｜FUi(1分)Ag+和Cl-的｜zi｜=1，所以(2分)(2分)(1分)．(14分)反应Zn(s)+CuSO4(a=1)====Cu(s)+ZnSO4(a=1)在电池中进行，298K下，测得电池的电动势E=1.0934V，电动势温度系数。⑴写出该电池表达式和电极反应；⑵求该电池反应的△rGmΘ、△rSmΘ、△rHmΘ和Qr。解：（1）正极反应：Cu2+(a=1)+2e→Cu(s)（1分）负极反应：Zn(s)→Zn2+(a=1)+2e（1分）67电池表达式：Zn|Zn2+(a=1)||Cu2+(a=1)|Cu（2分）（2）根据能斯特公式有：（2分）所以：△rGmΘ=-zEΘF=-2×1.0934×96485=-210993.398J·mol-1（2分）（2分）△rHmΘ=△rGmΘ+T△rSmΘ=-210993.398+298×(-82.78)=-235661.838J·mol-1（2分）Qr=T△rSmΘ=298×(-82.78)=-24669.67J·mol-1（2分）．(10分)用电解沉积Cd2+的方法分离某中性水溶液中的Cd2+和Zn2+。已知该溶液中Cd2+和Zn2+的浓度均为0.1mol·kg-1，H2在Cd和Zn上的超电压分别为0.48V和0.70V。试问在298.15K时分离效果怎样?有没有氢析出干扰?(设Cd2+和Zn2＋的活度近似等于浓度；已知，)解：先计算各物质在电极上放电的电极电势，在Cd电极上H2的析出电势：（1分）在Zn电极上H2的析出电势：（1分）而Cd和Zn的析出电势为：（2分）（2分）Cd和Zn的析出电势都大于H2的析出电势，所以没有H2析出干扰，且Cd优先析出（2分）当Zn析出时，Cd2+浓度应该降为：≤，解得≤6.64×10-14mol·dm-3（2分）．（12分）请用Debye-Hückel极限公式计算298K时0.01mol·kg-1的NaNO3和0.001mol·kg-1的Mg(NO3)2混合溶液中Mg(NO3)2的离子平均活度系数，离子平均活度和活度。解：依题意，该混合溶液中各离子的浓度分别为：mNa+=0.01mol·kg-1，mMg2+=0.01mol·kg-1，mNO3-=0.012mol·kg-1所以，该混合溶液中离子强度为：I=y∑mizi2(2分)=y(0.01´12+0.001´22+0.012´12)=0.013mol·kg-1(2分)根据Debye-Hückel极限公式67或得：(2分)，或，(1分)根据可计算出该混合溶液中Mg(NO3)2的平均质量摩尔浓度为：(2分)所以，该混合溶液中Mg(NO3)2的离子平均活度为：或(1分)由aB=(a±)ν得：(1分)或(1分)．（16分）在298.15K时，测得下列电池的电动势E为1.228VPt,H2()｜H2SO4(0.01mol·kg－1)｜O2()，Pt已知。⑴试写出该电池的正、负极反应及电池反应；⑵试计算此电池的温度系数，ΔrGm，ΔrHm，ΔrSm和Qr；⑶设该电池反应热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K时的电动势。解：⑴该电池的正、负极反应及电池反应为：负极：H2()→2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e(1分)正极：yO2()+2H+(mH+=2×0.01mol·kg-1)+2e→H2O(l)(1分)电池反应：H2()+yO2()====H2O(l)(1分)⑵ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96485=-236967.16J·mol-1(2分)或ΔrGm=-zEF=-2×1.228×96500=-237004J·mol-1而该电池反应就是水的生成反应，故：(2分)因为所以(2分)而，则电池的温度系数为：67(2分)Qr=TΔrSm=298.15×(-163.89)=-48825.04J·mol-1(2分)⑶若反应热不随温度变化，则ΔrSm也不随温度变化，故：E273.15=E298.15-ΔE=1.228-(-2.123×10-2)=1.249V(3分)．（8分）用Pt作电极电解1mol-dm-3ZnSO4水溶液，T=298.15K。设活度系数均为1，已知H2在Pt电极上的超电势为hH2(Pt)=0.024V，⑴若溶液为中性，则在Pt阴极上优先析出何物？⑵请计算在什么pH条件下，只析出Zn而H2不析出？解：⑴(2分)(2分)由以上计算可知，，所以在Pt阴极上优先析出H2(2分)⑵ 若要只析出Zn而H2不析出，就必须使，即：(1分)-0.7628>-0.05916pH-0.024解得：pH>12.5(1分)．(15分)燃料电池:Pt(s)│H(101.3kPa)│HO(pH=7)│O(p)│Pt(s)(1)写出此电池的电极反应与电池反应;(2)计算该电池在25℃时的电动势;(3)计算H(g)燃烧反应:H2(g)+O2(g)=H2O(l)在25℃时的G及K.已知25℃时E(OH/O/Pt)=0.401V.解:(1)(-)H(p)→2H[a(H)=10]+2e(+)O(p)+HO(l)+2e→2OH[a(OH)=10]电池反应:H(p)+O(p)+HO(l)=2H[a(H)=10]+2OH[a(OH)=10]或:H(p)+O(p)=HO(l)(2)E=E-[RT/(2F)]ln{[a(H)][a(OH)]}=0.401-0.05917lg(10)=1.229V(3)E=E(OH/O)-E(H/H)=0.401VG=-zEF=-2×0.401×96500=-77393J/mol≈-77.4kJ/mollnK=zEF/(RT)=2×0.401×96500/8.314×298=31.22K=3.61×10．已知298K时电池Pt,H2(PJ)|H2SO4(b)|O2(PJ),Pt的E为1.228V，水的生成焓67。（1）写出电极及电池反应式；（2）计算电池反应的电动势的温度系数（15分）解：（1）负极反应H2(PJ)-2e-®2H+正极反应0.5O2(PJ)+2e-+2H+®H2O电池反应H2(PJ)+0.5O2(PJ)=H2O（2）．25℃时，某溶液中含有Ag+(a1=0.001),Ni2＋(a2=0.1)和H+(a3=0.001)，且已知H2（g）在Pt、Ag、Ni上的超电势分别为0.12,0.2及0.24。用Pt电极电解上述溶液，当外加电压从零开始逐渐增加时，在阴极上依次发生什么反应？假设在Pt等金属上析出上述各金属的超电势可忽略不计。解：已知，(7分)H2在Pt上析出时H2在Ag上析出时H2在Ni上析出时∵∴外加电压增加时，在阴极上依次析出Ag®Ni®H2．(11分)计算在0.0078mol·kg－1298K的HAc溶液中H＋和Ac－的活度系数。在上述条件下HAc的离解度α67＝4.8％。已知:A＝0.509(mol·kg－1)1/2解：γ(Ac－)＝γ(H+)＝0.98．(15分)298K，可逆电池Pt│H2()│H2SO4(极稀)│O2()│Pt的＝1.23V，并已知[H2O(l)]＝－285.90kJ·mol－1，求下述单位反应：2H2(g，PO)＋O2(g，)──→2H2O(l，)，按以下两种途径进行的∆rUm、∆rHm、∆rSm、∆rGm值，并判断过程的自发方向及过程的性质。(1)将氢和氧直接接触在烧杯中进行(2)组成电池进行反应，并已知该单位反应时外作电功为374.78kJ·mol－1解：途径1：烧杯中进行：2H2(g，)＋O2(g，)──→2H2O(l，下)途径2：电池中进行：2H2(g，)＋O2(g，)──→2H2O(l，下)可逆性待求，电功Wf=374.78kJ·mol－1途径3：可逆电池中进行：2H2(g，)＋O2(g，)──→2H2O(l，下)电功Wf=－∆rGm=zFEO，该途径为可资利用的已知条件。(1)利用途径3∵Wf＝0∆rGm＜0过程(1)为自发过程过程为不可逆过程(2)始、终态与(1)相同，故∆rGm、∆rHm、∆rUm、∆rSm与(1)相同因Wf＝374.78kJ·mol－1则∆rGm+Wf=-474.8+374.78=-100.0kJ·mol－1<0过程(2)仍为可逆过程．（本大题6分）将某电导池盛以0.02mol×dm-3KCl溶液（25℃时其电导率为0.277S×m-1），在25℃时测得其电阻为82.4Ω，再换用0.005mol×dm-3K2SO4溶液，测得其电阻为326.0Ω。求：（1）电导池常数K(l/A)；（2）K2SO4溶液的电导率；（3）K2SO4溶液的摩尔电导率。解：（1）K(l/A)=κR=0.277×82.4=22.8m-1（2分）（2）κ(K2SO4)==22.8÷326=0.07S×m-1（4分）（3）Lm(K2SO4)==0.07S×m-1÷0.005mol×dm-3=0.014S×m2×mol-1（6分）67．（本题10分）已知298K时，E(Fe3+|Fe）=-0.036V，E(Fe3+|Fe2+）=0.771V。计算298K时：（1）E(Fe2+|Fe）；（2）Fe+2Fe3+===3Fe2+反应的标准平衡常数K。解：（1）Fe3++3e-Fe，DG1=-3E(Fe3+|Fe)FFe3++e-Fe2+，DG2=-E(Fe3+|Fe2+)FFe2++2e-Fe2+，DG3=-2E(Fe2+|Fe)FDG3=DG1-DG2E(Fe2+|Fe)=E(Fe2+|Fe)-E(Fe3+|Fe)=-0.439V(5分)（2）设计电池：Fe|Fe3+，Fe2+|Pt电池反应：Fe+2Fe3+3Fe2+(7分)E=E(Fe3+|Fe2+)-E(Fe3+|Fe)=0.807VK=exp(zFE/RT)=exp(3×96500×0.807/8.315/298)=1.98×1027或E=E(Fe3+|Fe2+)-E(Fe2+|Fe)=1.210VK=exp(zFE/RT)=exp(2×96500×1.210/8.315/298)=1.98×1027(10分)．（本题6分）已知18℃，H2O的离子积=0.61×10－14，试求该温度下纯水的电导率。18℃时，H+，OH－的L分别为315×10－4S·m2·mol－1和174×10－4S·m2·mol－1。解：c(H+)=c(OH－)=c=7.8×10－8mol·dm－3（2分）L=(315+174)×10－4S·m2·mol－1=489×10－4S·m2·mol－1（3分）k=Lc=[489×10－4×（7.8×10－8×103）]S·m－1=3.8×10－6S·m－1（6分）．（本题9分）已知25℃时，纯水的电导率κ=5.5×10-6S·m-1，纯水的体积质量(密度)为0.997g·cm-3又H+,OH-的L分别为34.98×10-3S·m2·mol-1和19.83×10-3S·m2·mol-1，求水在25℃的解离度及水的离子积。（已知H2O的摩尔质量为18.02g·mol-1。）解：Lm=k/c=S·m2·mol－1=0.99×10－10S·m2·mol－1L=L∞(H+)+L∞(OH－)=(34.98+19.837×10－3)S·m2·mol－1=54.81×10－3S·m2·mol－1（4分）a===1.81×10－9（6分）c(H+)=c(OH－)=ca=（mol·dm－3=1.003×10－7mol·dm－3=·=1.003×10-7×1.003×10-7=1.01×10－14（9分）．（本大题8分）反应CuSO4+2FeSO4===Cu+Fe2(SO4)3在水溶液中进行。问在25℃标准状态下能否进行？其标准平衡常数为多少？（已知E(Cu2+|Cu)=0.3402V，E(Fe3+,Fe2+|Pt)=0.771V。）解：设计成原电池：Pt|Fe2+(a=1),Fe3+(a=1)|Cu2+(a=1)|Cu（2分）标准电动势：E=(0.3402－0.771)V=-0.4308V（4分）DrG=-zFE=[-2×96485×(－0.4308)]J·mol-1=83.13kJ·mol-1（5分）故上述反应不能自动进行。（6分）lnK=-DrG/RT==-33.5365K=2.724×10-15（8分）．（本题11分）已知反应Cu2++Cu===2Cu+在25℃时的标准平衡常数K=1.2×10-6；Cu2+离子的标准生成吉布斯函数DfG(298K,Cu2+）=64.98kJ·mol-1，CuI的溶度积Ksp=1.1×10-12。计算下列两电极的标准电极电势。（1）E(Cu+|Cu）；（2）E(I-|CuI|Cu）。解：（1）Cu2++Cu===2Cu+DrG=2DfG(298K,Cu+)-DfG(298K,Cu2+)67=-RTlnKDfG(298K,Cu+)=49.38kJ·mol-1Cu++e-CuDrG=-DfG(298K,Cu+)=-zFE(Cu+|Cu)E(Cu+|Cu)=0.512V(5分)（2）设计电池：Cu|Cu+||I-|CuI|Cu电池反应：CuI（s）===Cu++I-E=E(I-|CuI|Cu)-E(Cu+|Cu)=lnKspE(I-|CuI|Cu)=-0.1950V(11分)．写出下列电池的电极和电池反应式，并计算在25℃时各原电池的电动势：（1）Zn|Zn2+(a=0.01)||Fe2+(a=0.001)，Fe3+(a=0.1)|Pt（2）Pt|H2(1.5p)|HCl(b=0.1mol·kg-1)|H2(0.5p)|Pt（已知E(Zn2+|Zn)=-0.7628V，E(Fe3+，Fe2+|Pt)=0.771V。）解：（1）Zn+2Fe3+(a=0.1)===Zn2+(a=0.01)+2Fe2+(a=0.001)（1分）E=0.771－(－0.7628)－V=[1.5338－0.02958lg10-6]V=1.7113V（3分）（2）（-）H2(1.5p)2H++2e-（+）2H++2e-H2(0.5p)H2(1.5p)===H2(0.5p)（4分）E=－0.02958lg(0.5p/1.5p)V=0.01413V（6分）．（本题8分）下列电池的电动势在25℃时为1.448V：Pt|H2(p)|HCl(b=0.1mol·kg-1，g±=0.796)|Cl2(p)|Pt（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算氯电极的标准电极电势E(Cl-|Cl2|Pt）。解：（1）电极反应：H2(p)===H++eCl2(p)+e===Cl-电池反应：H2(p)+Cl2(p)===HCl(b=0.1mol·kg-1，g±=0.796)(3分)（2）E=E(Cl-|Cl2|Pt)-E(H+|H2|Pt)-lna(HCl)(4分)=E(Cl-|Cl2|Pt)-lna±2(5分)E(Cl-|Cl2|Pt)=E+lna±=[1.488-2×0.05916lg(0.1×0.796)]V(7分) =（1.488-0.130）V=1.358V(8分)!第八章统计热力学;选择题．统计热力学研究的主要对象是(A)微观粒子的各种变化规律(B)宏观系统的各种性质(C)宏观系统的平衡性质(D)系统的宏观性质与微观结构的关系答案：D．为了方便研究，常将统计热力学系统分为独立子系和相倚子系。下面诸系统中属独立子系的是(A)纯液体(B)理想液态溶液(C)理想气体(D)真实气体答案：C。粒子间无相互作用的系统称为独立子系。．对于一个子数、体积和能量确定的系统，其微观状态数最大的分布就是最可几分布，得出这一结论的理论依据是(A)玻耳兹曼分布定律(B)分子运动论(C)等几率假定(D)统计学原理答案：C．经典粒子的零点能标度选择不同时，必定影响（A）配分函数的值(B)粒子的分布规律（C）系统的微观状态数(D)各个能级上粒子的分布数答案：A．对于定域子系和离域子系，它们的热力学函数的统计表达式形式相同的是(A)熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数(B)焓、吉布斯函数、亥姆霍兹函数(C)内能、焓、热容(D)内能、亥姆霍兹函数、热容答案：C．关于粒子配分函数的单位，正确的说法是(A)所有配分函数都无单位(B)所有配分函数的单位都是J·mol-167(C)所有配分函数的单位都是J·K(D)定域子和离域子的配分函数的单位不同答案：A．对于玻耳兹曼分布，下面的表述中不正确的是(A)玻耳兹曼分布就是平衡分布(B)最可几分布一定是玻耳兹曼分布(C)玻耳兹曼分布就是微观状态数最大的分布(D)服从玻耳兹曼分布的系统不一定是理想气体答案：B．关于振动能谱εV=(ｖ+1/2)hν的下列说法中不正确的是(A)该式只适用于单维谐振子(B)任意相邻两能级的差值都是一恒值(C)振动量子数只能是正整数(包括零)(D)振动能与温度无关答案：D．在N个NO分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式，即NO和ON，也可将晶体视为NO和ON的混合物。在绝对零度时该系统的熵值为(A)S=0(B)S=kln2(C)S=Nkln2(D)S=2kln2答案：C．研究统计热力学的基本方法是(A)对微观粒子的微观量求统计平均值(B)经典力学与量子力学相结合(C)对配分函数析因子(D)微观结构与宏观性质相关联答案：A．经典粒子的零点能标度选择不同时，不受影响的热力学函数是(A)内能、焓、熵(B)熵、热容、压力(C)热容、内能、吉布斯函数(D)吉布斯函数、亥姆霍兹函数、压力答案：B．若规定粒子在0K的能值为零,则在0K时,系统的热力学函数不一定等于零的是(A)U(B)H(C)A(D)S答案：D．统计热力学主要研究。(A)平衡体系(B)近平衡体系(C)非平衡体系(D)耗散结构(E)单个粒子的行为答案：A．体系的微观性质和宏观性质是通过（）联系起来的。(A)热力学(B)化学动力学(C)统计力学(D)经典力学(E)量子力学答案：C．在台称上有7个砝码，质量分别为1g、2g、5g、10g、50g、100g，则能够称量的质量共有：(A)5040种(B)127种(C)106种(D)126种答案：B。计算公式为。相当于从7个可辨球中分别取1～7个球的取法．在节目单上共有20个节目序号，只知其中独唱节目和独舞节目各占10个，每人可以在节目单上任意挑选两个不同的节目序号，则两次都选上独唱节目的几率是：(A)9/38(B)1/4(C)1/180(D)10/38答案：A。．以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有(A)648个(B)720个(C)504个(D)495个答案：A。先计算从10个数中取3个共有10!/7！＝720种方式，但首位为零者不构成3位数，故应减去9!/7!＝72。720-72=648。．在统计热力学中，对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行，按此原则：(A)气体和晶体皆属定域子体系(B)气体和晶体皆属离域子体系(C)气体属离域子体系而晶体属定域子体系(D)气体属定域子体系而晶体属离域子体系答案：C。．对于定域子体系分布X所拥有的微观状态tx为：(A)(B)(C)(D)答案：B。．对给定的热力学体系,任何分布应满足：(A)SNi=N(B)SNiei=U(C)N及V一定(D)SNi=N及SNiei=U答案：D．当体系的U,N,V确定后，则：(A)每个粒子的能级e1,e2,.....,ei一定，但简并度g1,g2,.....,gi及总微观状态数W不确定。(B)每个粒子的能级e1,e2,.....,ei不一定，但简并度g1,g2,.....,gi及总微观状态数W皆确定。(C)每个粒子的能级e1,e2,.....,ei和简并度g1,g2,.....,gi皆可确定，但微观状态数W不确定。(D)每个粒子的能级e1,e2,.....,ei和简并度g1,g2,.....,gi及微观状态数W均确定。答案：D67．玻兹曼统计认为(A)玻兹曼分布就是最可几分布,也就是平衡分布；(B)玻兹曼分布不是最可几分布,也不是平衡分布；(C)玻兹曼分布只是最可几分布,但不是平衡分布；(D)玻兹曼分布不是最可几分布,但却是平衡分布． 答案：A．粒子的配分函数q是表示(A)一个粒子的玻兹曼因子(B)对一个粒子的玻兹曼因子取和(C)对一个粒子的所有可能状态的玻兹曼因子取和(D)对一个粒子的简并度和玻兹曼因子的乘积取和．答案：C．分子能量零点的不同选择所产生的影响中,下述哪一点是不成立的？(A)能量零点选择不同,各能级的能量值也不同(B)能量零点选择不同,其玻兹曼因子也不同；(C)能量零点选择不同,分子的配分函数也不同(D)能量零点选择不同,玻兹曼分布公式也不同．答案：D．对于一个N、U、V确定的体系,沟通宏观和微观、热力学与统计力学的桥梁是(A)F=-kTlnq(B)S=klnW(C)配分函数q(D)p=NkT(¶lnq/¶V)T,N(E) 答案：B．对于单原子理想气体在室温下的一般物理化学过程,若欲通过配分函数来求过程中热力学函数的变化(A)必须同时获得qt、qr、qV、qe、qn各配分函数的值才行(B)只须获得qt这一配分函数的值就行；(C)必须获得qt、qr、qV诸配分函数的值才行(D)必须获得qt、qe、qn诸配分函数的值才行。答案：B．通过对谐振子配分函数的讨论,可以得出1mol晶体的热容CV,m=3R,这一关系与下列哪一著名定律的结论相同？(A)爱因斯坦(Einstein)定律(B)杜隆-柏蒂(Dulong-Petit)定律；(C)德拜(Debye)立方定律；(D)玻兹曼分布定律．答案：B．单维谐振子的配分函数qV=[exp(-hn/2kT)]/[(1-exp(-hn/kT)]在一定条件下可演化为kT/hn,该条件是(A)hn@kT,m<<1(B)kT>>hn,m<<1(C)e0=0,kT>>hn(D)e0=0,kT@hn(E)e0=0,m<<1．答案：C．根据热力学第三定律,对于完美晶体,在S0=klnW0中,应当是(A)W0=0；(B)W0<0；(C)W0=1；(D)W0>1；(E)W0<1答案：C．对称数是分子绕主轴转动360。时分子位形复原的次数.下列分子中对称数为3的是(A)H2；(B)HBr；(C)NH3；(D)邻二溴苯(o-dibromobenzene)；(E)对二溴苯(p-dibromobenzene)．答案：C．若一双原子分子的振动频率为4×1013s,h=6.626×10-34J·s,k=1.38×10-23J·K-1,则其振动特征温度为(A)83.3K；(B)1920.58K；(C)19.21K；(D)833K；(E)120.03K答案：B。振动特征温度＝hV/k。．单维谐振子的最低能级与第三个能级的间隔是(A)hn/2；(B)3hn/2；(C)4hn/2；(D)6hn/2；(E)9hn/2．答案：C。单维谐振子的振动能级为。．对公式ni=[N·gi·exp(-ei/kT)]/q中有关符号意义的说明中，不正确的是(A)ni是任一能级上分布的粒子数(B)N代表系统中的粒子总数(C)q是粒子的各个能级的有效状态和或有效容量和(D)gi是ei的统计权重(E)gi·exp(-ei/kT)是能级ei的有效状态数答案：A．关于振动能级eV=(v+1/2)hn的下列说法中，不正确的是(A)eV=(v+1/2)hn只适用于单维简谐振子(B)任意相邻两能级的差值都是一恒定值(C)振动量子数只能是正整数(包括零)(D)零点能e0=hn/2,可以规定它为零(E)振动能与温度无关．答案：E．在N个NO分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式,即NO和ON,也可将晶体视为NO和ON的混合物．在绝对零度时该系统的熵值为(A)S0=0；(B)S0=kln2；(C)S0=Nkln2；(D)S0=2klnN；(E)S0=Nkln2N答案：C．玻兹曼气体与量子气体的相同之处在于(A)粒子都有相应的配分函数(B)都是近独立子体系,其分布都是最可几的(C)微观状态数的计算方法相同(D)它们的分布规律都是自然界客观存在的(E)在本质上,粒子都是可分辩的答案：B．量子气体退化为经典气体的必要条件是(A)粒子数N～1024；(B)ni<<gi；(c)ni n="">g0(C)n0=N(D)e0=0(E)S0=klnW0．答案：B．已知HI的转动惯量为7.43×10-45kg·m2,h=6.626×10-34J·s,k=1.38×10-23J·K-1,则其转动特征温度是(A)0.0542K；(B)18.45K；(C)0.0113K；(D)88.54K；(E)0.0257K．答案：A。转动特征温度为h2/(8π2Ik)。．CO2分子转动时,它对内能的贡献为(A)Ur=RT/2；(B)Ur=RT；(C)Ur=3RT/2；(D)Ur=5RT/2；(E)Ur=2RT．答案：B．某个粒子的电子第一激发态与基态的能量差为0.3×10-20J,已知T=300K,k=1.38×10-23J·K-1,两个能级都是非简并的,该粒子的电子配分函数是(A)1.4845；(B)2.485J·mol-1；(C)0.4845J·K-1；(D)3.064；(E)2.064J·K．答案：A。电子的配分函数为。本题中基态能级的能量取零。．若一个粒子的能级ej的有效状态数与该粒子有效状态数的和之比等于2×10-16,则系统的N个粒子在能级ej上出现的最大可几率是(A)4×10-16；(B)10-16；(C)2×10-16；(D)6×10-16；(E)3×10-16．答案：C。．在相同的温度和压力下,摩尔平动熵最大的气体是(A)NO；(B)C3H6；(C)CO2；(D)N2；(E)CH3－CH3．答案：C。由知平动熵与平动配分函数有关，而平动配分函数，可见质量大者配分函数亦大，平动熵亦大。．1mol双原子分子气体,当温度由T1升至T2时,假定转动惯量不变,T2=2T1,系统的转动熵变为(A)5.763J·K-1·mol-1；(B)11.526J·K-1·mol-1；(C)RlnT1；(D)Rln(I·T1/s)；(E)2.882J·K-1·mol-1．答案：A。转动熵为。．对于一种纯物质,常见的熵概念有：量热熵、“绝对熵”、规定熵、标准熵、光谱熵、统计熵等等．在指定状态下,下面的关系中一定成立的是(A)标准熵=统计熵=“绝对熵”,量热熵=光谱熵(B)量热熵=标准熵=统计熵,规定熵=光谱熵(C)光谱熵=规定熵=统计熵,标准熵=量热熵(D)“绝对熵”=光谱熵,标准熵=统计熵=规定熵(E)统计熵=光谱熵,“绝对熵”=量热熵=规定熵答案：E．当粒子数目相同时,定位体系的微观状态数(W定位)与非定位体系的微观状态数(W非定位)之间的关系为(A)W定位>W非定位(B)W定位>>W非定位(C)W定位<w非定位(d)w定位<<w非定位(e)w定位@w非定位答案：b．宏观测知的某种物理量实际上是相应微观量的(a)算术平均值；(b)几何平均值；(c)综合反映；(d)统计平均值或时间平均值．答案：d．对于一个总微观状态数为w的热力学平衡体系,它的某一个微观状态出现的概率为(a)1 w="">>统计熵；(B)量热熵>统计熵；(C)量热熵<<统计熵；(D)量热熵<统计熵；(E)量热熵@统计熵．答案：D．热力学第三定律的基础是(A)Nernst热定理；(B)玻兹曼熵定律；(C)Dulong-Petit定律；(D)Debye立方定律；(E)晶体热容的Einstein理论．答案：A．对于一定量的某物质(物态不同),其微观状态数的下列表述中正确的是(A)W(气)<w(液)<w(固)；(b)w(气)>W(液)>W(固)；(C)W(气)<w(液)>W(固)；67(D)W(气)>W(液)<w(固)；(e)w(气)>W(液)@W(固)．答案：B!第九章表面现象;选择题．表面现象在自然界普遍存在，但有些自然现象与表面现象并不密切相关，例如(A)气体在固体上的吸附(B)微小固体在溶剂中溶解(C)微小液滴自动呈球形(D)不同浓度的蔗糖水溶液混合答案：D．液体的内压力和表面张力的联系与区别在于(A)产生的原因相同而作用点不同(B)产生的原因相同而作用的方向不同(C)作用点相同而方向不同(D)点相同而产生的原因不同答案：B．液体的附加压力和表面张力的联系与区别在于(A)产生的原因和方向相同而大小不同(B)作用点相同而方向和大小不同(C)作用点相同而产生的原因不同(D)产生的原因相同而方向不同答案：D．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)附加压力答案：D。对于平面，r→∞。．表面张力是物质的表面性质，其值与很多因素有关，但是它与下列因素无关(A)温度(B)压力(C)组成(D)表面积答案：D．对弯曲液面上的蒸气压的描述正确的是(A)大于平面液体的蒸气压(B)小于平面液体的蒸气压(C)大于或小于平面液体的蒸气压(D)都不对答案：C．常见的一些亚稳现象都与表面现象有关，下面的说法正确的是(A)过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致(B)过热液体形成的原因是新相种子──小气泡的附加压力太小(C)饱和溶液陈化，晶粒长大是因为小晶粒溶解度比大晶粒的小(D)人工降雨时在大气中撒入化学物质的主要目的是促进凝结中心形成答案：D．物理吸附和化学吸附有许多不同之处，下面的说法中不正确的是(A)物理吸附是分子间力起作用，化学吸附是化学键力起作用(B)物理吸附有选择性，化学吸附无选择性(C)物理吸附速率快，化学吸附速率慢(D)物理吸附一般是单分子层或多分子层，化学吸附一般是单分子层答案：B。正确的说法是物理吸附无选择性，化学吸附有选择性。．对于物理吸附和化学吸附的关系，以下描述正确的是(A)即使改变条件，物理吸附和化学吸附也不能相互转化(B)Langmuir吸附等温式只适用于物理吸附(C)在适当温度下，任何气体都可在任何固体表面上发生物理吸附(D)升高温度对物理吸附和化学吸附都有利答案：C．防毒面具吸附毒气而基本上不吸附氧气，这是因为(A)毒气通常比氧气密度大(B)毒气分子不如氧气分子活泼(C)一般毒气都易液化，氧气难液化(D)毒气是物理吸附，氧气是化学吸附答案：C．Freundlish吸附等温式虽然对气体和溶液都适用，但有具体的条件限制，它不适用于(A)低压气体(B)中压气体(C)物理吸附(D)化学吸附答案：A．以下的说法中符合Langmuir吸附理论基本假定的是(A)固体表面是均匀的，各处的吸附能力相同(B)吸附分子层可以是单分子层或多分子层(C)被吸附分子间有作用，互相影响(D)吸附热与吸附的位置和覆盖度有关答案：A．Langmuir吸附等温式有很多形式，而最常见的是θ＝bp/(1+bp)，但它不适用于(A)多种分子同时被强吸附(B)单分子层吸附(C)物理吸附(D)化学吸附答案：A．溶液表面的吸附现象和固体表面的吸附现象的明显区别是(A)固体表面的吸附量大，溶液表面的吸附量小(B)溶液表面的吸附量大，固体表面的吸附量小(C)溶液表面可以产生负吸附，固体表面不产生负吸附(D)固体表面的吸附与压力有关，溶液表面的吸附与压力无关答案：C．涉及溶液表面吸附的下列说法中正确的是(A)溶液表面发生吸附后表面吉布斯函数增加(B)溶质的表面张力一定小于溶剂的表面张力(C)定温下，表面张力不随溶液浓度变化时，浓度增大，吸附量不变(D)溶液表面的吸附量与温度成反比是因为温度升高，溶液浓度变小答案：C。可由吉布斯吸附公式看出。．表面活性剂在结构上的特征是67(A)一定具有磺酸基或高级脂肪烃基(B)一定具有亲水基(C)一定具有亲油基(D)一定具有亲水基和憎水基答案D．表面活性剂是针对某种特定的液体或溶液而言的，表面活性剂的实质性作用是(A)乳化作用(B)增溶作用(C)降低表面张力(D)增加表面张力答案：C．当溶液中表面活性剂的浓度足够大时，表面活性剂分子便开始以不定的数目集结，形成所谓胶束，胶束的出现标志着(A)表面活性剂的溶解度已达到饱和状态(B)表面活性剂分子间的作用超过它与溶剂的作用(C)表面活性剂降低表面张力的作用下降(D)表面活性剂增加表面张力的作用下降答案：C．使用表面活性物质时应当特别注意的问题是(A)两性型和非离子型表面活性剂不能混用(B)阳离子型和阴离子型表面活性剂不能混用(C)阳离子型和非离子型表面活性剂不能混用(D)阴离子型表面活性剂不能在酸性环境中使用答案：B。若混用可能产生沉淀或降低其表面活性剂的作用。．液体对光滑表面的润湿程度常用接触角来量度，下面的说法正确的是(A)θ=0°时，液体对固体完全不润湿(B)θ=180°时，液体对固体完全润湿(C)θ=90°时，是润湿与不润湿的分界线(D)0°<θ<90°时，液体对固体润湿程度小答案：C．弯曲液面（非平面）所产生的附加压力(A)一定等于零(B)一定不等于零(C)一定大于零(D)一定小于零答案：B．微小晶体与普通晶体相比较，哪一性质是不正确的？(A)微小晶体的蒸气压较大(B)微小晶体的熔点较低(C)微小晶体的溶解度较小 (D)微小晶体不稳定答案：C。．讨论固体对气体等温吸附的朗格缪尔（Langmuir)吸附理论最重要的基本假设为：(A)气体是处在低压下(B)固体表面不均匀(C)吸附层是单分子层(D)吸附分子是球形的答案：C．对物理吸附的描述中，哪一条是不正确的？(A)吸附速度较快(B)吸附层可以是单分子层或多分子层(C)吸附热较小(D)吸附力来源于化学键力，吸附一般不具选择性答案：D。正确的说法是来源于分子间力。．一定条件下液体在毛细管中上升的高度与毛细管的半径(A)无关(B)成正比(C)成反比(D)不确定答案：C．若多孔性物质能被水润湿，则当水蒸气含量较大时，可首先在该多孔性物质的孔隙中凝结，这是因为(A)平液面的蒸气压小于凸液面的蒸气压(B)平液面的蒸气压大于凸液面的蒸气压(C)平液面的蒸气压大于凹液面的蒸气压(D)平液面的蒸气压小于凹液面的蒸气压答案：C．物理吸附与化学吸附的根本区别在于(A)吸附力不同(B)吸附速度不同(C)吸附热不同(D)吸附层不同答案：A．当在空气中形成一个半径为r的小气泡时，泡内压力与泡外压力之差为(A)(B)(C)(D)0答案：B。因空气中的气泡有两个表面故选B。．若天空云层中小水滴的大小发生变化时，一定是(A)大水滴变大，小水滴变小(B)大水滴变小，小水滴变大(C)大小水滴都变大(D)大小水滴都变小 答案：A。因小水滴的蒸气压大于大水滴的蒸气压。．当在两玻璃板中间加入少量水后，在垂直于玻璃板平面方向上很难将其拉开，故两玻璃板间应该形成 (A)凸液面(B)凹液面(C)无液面(D)无法判断答案：B．表面活性剂是(A)能降低溶液表面张力的物质(B)能增加溶液表面张力的物质(C)溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质(D)溶入少量就能显著增加溶液表面张力的物质答案：C．兰格谬尔吸附等温式只适用于(A)单分子层吸附(B)双分子层吸附(C)多分子层吸附(D)不能确定答案：A．关于表面现象的下列说法中正确的是(A)毛细管越细,与液体接触时界面张力越大(B)温度越高,增加单位表面时外界做的功越小(C)维持体积不变的气泡埋在液面下越深,附加压力越大(D)同一温度下液体的饱和蒸气压越大,其表面张力一定越小答案：B。因表面张力一般随温度的升高而下降。;问答题．若天空中的小水滴要起变化，一定是其中大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴,使大小不等的水滴趋于相等。对吗？为什么？答：不对。根据开尔文公式67小水滴的蒸气压较大，因此应为小水滴蒸发，水蒸气凝结在大水滴上，使大水滴变得更大，最后小水滴消失。．在装有部分液体的毛细管中，当在一端加热时，问润湿性和不润湿性液体分别向毛细管哪一端移动？答：当在图中右端加热时，润湿性液体（左图）将向左移动；而不润湿性液体（右图）将向右移动。因为表面张力随温度的升高而降低，润湿性液体（左图）两弯曲液面的附加压力分别指向管的左右两端，当右端加热时，右端的附加压力降低，因此液体将向左移动；而不润湿性液体（右图）因两附加压力指向液体内部，则右端加热时，液体移动方向正好相反，向右移动。．从资料上查得某固体的σs-g数据可否直接代入杨氏方程σl-gcosθ=σs-g-σs-l?答：不可以。因为杨氏方程只有在平衡条件下才成立，故式中σs-g是指被所研究的液体的蒸气所饱和的气相与固相之间的界面张力。固体表面吸附液体蒸气后它的表面张力就会下降，故σs-g低于资料上的数值，而资料上σs-g的气相是指空气。;是非题;填空题．为了提高农药杀虫效果，应选择润湿角(>90°,<90°)__<90°__的溶剂。(1分)．配置农药时，为了提高农药的利用率，通常配成乳状液，越分散越好。根据学到的表面化学知识，该乳状液在作物表面上的润湿角应为__<90°____，它与____或三个表面张力_____ 有关.(2分)．(2分)表面活性剂是加入少量就能显著降低溶液(或溶剂)表面张力的物质。．(2分)溶液表面的吸附现象与固体表面吸附气体的明显区别之一是溶液表面可以产生负吸附，这是因为σ溶质<σ溶剂。(填“正”或“负”和“>”或“<”);计算题．(10分)20℃时水的表面张力为72.8mN.m蒸气压为2.34kPa.某水滴的蒸气压为2.40kPa,估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力.解:2γM2×72.8×10×18×10r=───────=───────────────=42.5×10mρRTln(p/p)10×8.314×293ln(2.40/2.34)p=2γ/r=2×72.8×10/(42.5×10)=3.43×10Pa=3.43×10kPa．(10分)配制某表面活性剂的水溶液，其稀溶液的表面张力随溶液浓度的增加而线性下降，当表面活性剂的浓度为10-4mol·L-1时，表面张力下降了3×10-3N·m-1。请计算293K下该浓度下溶液的表面吸附量和表面张力。已知293K下纯水的表面张力为0.0728N·m-1。解：依题意有（3分）则根据吉布斯吸附等温式得：（3分）因为Δσ=σ0－σ，（2分）所以，此浓度条件下溶液的表面张力为：σ=σ0－Δσ=0.0728－0.003=0.0698N·m-1（2分）．（12分）在298K、101.325kPa下，将直径1μｍ的毛细管插入水中，在管内需加多大压强67才能防止水面上升?若不加额外压强，则管内液面能升多高?已知该温度下，，接触角θ＝0，重力加速度ｇ＝9.8m·s-2。若接触角θ＝30○，结果又如何？解：水在毛细管中的上升是因为弯曲水面上的附加压强所致，根据杨-拉普拉斯公式，其中r=rmcosθ=5×10-7×1=5×10-7m(3分)所以，(2分)再根据毛细管上升公式(3分)若接触角θ＝30○，则r=rmcosθ=5×10-7×0.866=4.33×10-7m故(2分)(2分)．(6分)20℃时一个直径为1cm的肥皂泡在空气中要保持不破裂,其泡内气体压力应为多大?已知20℃时纯水的表面张力为72.75×10-3N/m.由于肥皂溶入而使水的表面张力下降80％.大气压力按101.325kPa计.解:R=0.5×10mγ=(1-0.8)γo=0.2γo=0.2×72.75=14.55mN/m泡内压力p＝p＋p＝p＋4γ/R＝101.325＋[4×14.55×10/(0.5×10)]×10＝101.337kPa．已知100℃时水的表面张力,密度为。在100℃、101325Pa压力下的纯水中，假设在水面下形成一个半经的小气泡。问：（1）该小气泡需承受那些力的作用，大小是多少？（2）小气泡内水的蒸汽压多大？（3）由以上数据说明液体过热的原因。（15分）解：（1）该小气泡需承受的力：（2）小气泡内水的蒸汽压设为pr67（3）计算表明小气泡内水的蒸汽压远远小于小气泡承受的压力因此小气泡不能存在，只有体系温度升高，表面张力降低，则曲界面附加压力减小，同时温度升高，气泡中蒸气压增大，液体才能沸腾。．（10分）373K时水的表面张力为5.89×10－2N·m－1，密度为958.4kg·m－3。问直径为10－7m的球形凹面上，373K时，水的蒸气压为多少？在101325Pa的外压下能否从373K的水中蒸发出直径为10－7m的水蒸气泡？解：ln(P/P°)＝2γM/(RTρR')P＝99887PaP＜PO，不能蒸发出．（本题7分）已知在-33.6℃时，CO(g)在活性炭上的吸附符合朗缪尔直线方程。经测定知，该（p/V）～p直线的斜率为23.78kg·m-3，截距为131kPa·kg·m-3，试求朗缪尔方程中的常数Vm及b。解：斜率m=23.78kg·m-3=1/Vm所以Vm=1/m=0.0420m3(STP)·kg-1（3分）截距q=131kPa·kg·m-3=1/（Vm·b）所以b=1/（Vm·q）=1/（0.0420m3·kg-1×131kPa·kg·m-3）=1.82×10-4Pa-1（7分）．（本大题12分）25℃半径为1mm的水滴与蒸气达到平衡，试求水滴的内外压力差及水滴的饱和蒸气压。已知25℃时水的表面张力为71.97×10-3N·m-1，体积质量(密度)为0.9971g·cm-3，蒸气压为3.168kPa，摩尔质量为18.02g·mol-1。解：=143.9×103Pa=143.9kPa（3分）ln=1.049×10-3=1.001所以3.171kPa（7分）!第十章化学动力学;选择题．涉及化学动力学的以下说法中不正确的是(A)一个反应的反应趋势大，其速率却不一定快(B)一个实际进行的反应,它一定同时满足热力学条件和动力学条件(C)化学动力学不研究能量的传递或变化问题(D）快速进行的化学反应,其反应趋势不一定大答案：C．关于化学反应速率的各种表述中不正确的是(A)反应速率与系统的大小无关而与浓度的大小有关(B)反应速率与系统中各物质浓度标度的选择有关(C)反应速率可为正值也可为负值(D)反应速率与反应方程式写法无关答案：C．用化学方法测定反应速率的主要困难是(A)很难同时测定各物质浓度(B)不能使反应在指定的时刻完全停止(C)不易控制温度(D)混合物很难分离答案：B．关于反应级数的各种说法中正确的是(A)只有基元反应的级数是正整数(B)反应级数不会小于零(C)反应总级数一定大于对任一反应物级数(D)反应级数都可通过实验来确定答案：D．关于反应分子数的不正确说法是67(A)反应分子数是个理论数值(B)反应分子数一定是正整数(C)反应分子数等于反应式中的化学计量数之和(D)现在只发现单分子反应、双分子反应、三分子反应答案：C．关于对行反应的描述不正确的是(A)一切化学变化都是可逆反应,不能进行到底(B)对行反应中正逆反应的级数一定相同(C)对行反应无论是否达到平衡,其正逆反应的速率常数之比为定值(D)对行反应达到平衡时,正逆反应速率相同答案：B．下述结论对平行反应不适合的是(A)总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和(B)总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和(C)各产物的浓度之积等于相应反应的速率常数之积(D)各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比答案：C.利用活化能和温度对反应速率的影响关系能控制某些复杂反应的速率,即所谓活化控制。下面的反应中都可进行活化控制的是(A)平行反应和连串反应(B)可逆反应和链反应(C)可逆反应和连串反应(D)连串反应和链反应答案：A．和阿累尼乌斯理论相比,碰撞理论有较大的进步,但以下的叙述中有一点是不正确的,即(A)能说明质量作用定律只适用于基元反应(B)引入几率因子,说明有效碰撞数小于计算值的原因(C)可从理论上计算速率常数和活化能(D)证明活化能与温度有关答案：C．绝对反应速率理论的假设不包括(A)反应物分子在碰撞时相互作用的势能是分子间相对位置的函数(B)反应物分子与活化络合物分子之间存在着化学平衡(C)活化络合物的分解是快速步骤(D)反应物分子的相对碰撞动能达到或超过某个值时才发生反应答案：D．按照绝对反应速度理论，实际的反应过程非常复杂，涉及的问题很多，与其有关的下列说法中正确的是(A)反应分子组实际经历的途径中每个状态的能量都是最低的(B)势能垒就是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差(C)反应分子组到达马鞍点之后也可能返回始态(D)活化络合物分子在马鞍点的能量最高答案：C．光化反应与黑暗反应的相同之处在于(A)反应都需要活化能(B)温度系数小(C)反应都向ΔG(恒温恒压,W'=0时)减小的方向进行(D)平衡常数可用通常的热力学函数计算答案：A．与光化学基本定律有关的说法中正确的是(A)凡是被物质吸收了的光都能引起光化反应(B)光化反应所得到的产物数量与被吸收的光能的量成正比(C)在光化反应中,吸收的光子数等于被活化的反应物微粒数(D)在其它条件不变时,吸收系数越大,透过溶夷光强度也越大答案：C．化学动力学是物理化学的重要分支,它主要研究反应的速率和机理。下面有关化学动力学与热力学关系的陈述中不正确的是(A)动力学研究的反应系统不是热力学平衡系统(B)原则上,平衡态问题也能用化学动力学方法处理(C)反应速率问题不能用热力学方法处理(D)化学动力学中不涉及状态函数的问题答案：D．用物理方法测定化学反应速率的主要优点在于(A)不要控制反应温度(B)不要准确记录时间(C)不需要很多玻璃仪器和药品(D)可连续操作、迅速、准确答案：D．对于复杂反应,以下说法中不正确的是(A)复杂反应无反应分子数可言(B)复杂反应至少包括两个基元步骤(C)复杂反应的级数不会是正整数(D)反应级数为分数的反应一定是复杂反应答案：C．关于连串反应的各种说法中正确的是(A)连串反应进行时,中间产物的浓度定会出现极大值(B)连串反应的中间产物的净生成速率等于零(C)所有连串反应都可用稳态近似法处理(D)在不考虑可逆反应时,达稳定态的连串反应受最慢的基元步骤控制答案：D．关于链反应的特点,以下说法错误的是(A)链反应的几率因子都远大于1(B)链反应开始时的速率都很大(C)很多链反应对痕迹量物质敏感(D)链反应一般都有自由基或自由原子参加答案：B．一个复杂化学反应可用平衡态近似法处理的条件是(A)反应速率快,迅速达到化学平衡态(B)包含可逆反应且很快达到平衡,其后的基元步骤速率慢(C)中间产物浓度小,第二步反应慢(D)第一步反应快,第二步反应慢答案：B．某反应,无论反应物初始浓度为多少,在相同时间和温度时,反应物消耗的浓度为定值,此反应是(A)负级数反应(B)一级反应(C)零级反应(D)二级反应答案：C．温度对反应速率的影响很大,温度变化主要改变(A)活化能(B)指前因子(C)物质浓度或分压(D)速率常数答案：D．关于活化控制,下面的说法中正确的是(A)在低温区,活化能大的反应为主(B)在高温区,活化能小的反应为主67(C)升高温度,活化能小的反应的速率常数增加大(D)升高温度,活化能大的反应的速率常数增加大答案：D。因为．对于一般化学反应,当温度升高时应该是(A)活化能明显降低(B)平衡常数一定变大(C)正逆反应的速度常数成比例变化(D)反应达到平衡的时间缩短答案：D．下列哪种说法不正确(A)催化剂不改变反应热(B)催化剂不改变化学平衡(C)催化剂具有选择性(D)催化剂不参与化学反应答案：D．络合催化(A)是单相催化(B)是多相催化(C)一般多指在溶液中进行的液相催化(D)都不对答案：C．质量作用定律适用于(A)对峙反应 (B)平行反应(C)连串反应 (D)基元反应答案：D．气体反应的碰撞理论的要点是(A)气体分子可看成钢球，一经碰撞就能引起反应。(B)反应分子必须互相碰撞且限于一定方向才能引起反应。(C)反应物分子只要互相迎面碰撞就能引起反应。(D)一对反应分子具有足够的能量的迎面碰撞才能引起反应。答案：D．化学反应的过渡状态理论的要点是(A)反应物通过简单碰撞就变成产物。(B)反应物首先要形成活化络合物，反应速度取决于活化络合物分解为产物的分解速度。(C)在气体分子运动论的基础上提出来的。(D)引入方位因子的概念，并认为它与熵变化有关。答案：B．质量数为210的钚同位素进行β放射，经14天后，同位素活性降低6.85％。此同位素的半衰期为(A)3.6天(B)270.8天(C)7.2天(D)135.9天答案：D。此反应为一级反应，先求速率常数，进而可求出半衰期。;问答题．说明爆炸的原因与影响因素？(2分)答：爆炸与热爆炸和支链反应有关，影响因素与温度、压力、浓度有关。．B(1)E1平行反应AB为产物，C为副产物，C(2)E2已知活化能E1>E2，怎样改变温度对反应（1）有利?还可以采取什么措施?答：升高温度有利。还可采用加入适当催化剂的方法增加目的产物B的量。;是非题．（）二级反应一定是双分子反应。．（）对于基元反应，反应级数等于反应分子数。．（）反应A＋BP，实验确定速率方程为，则该反应一定是基元反应。．（）凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应，凡是反应级数为1、2和3的反应都是基元反应。．（）化学反应速率方程的积分式中转化率就是化学反应达平衡时的平衡转化率。．（）某一级反应AB，A的半衰期为30min，那么该反应进行完全所需要的时间为60mim。．（）一级反应的半衰期与起始浓度无关。．（）对于一级反应，以lnCA对时间t作图，直线的斜率是速率常数。．（）一级反应的转化率和半衰期都与初始浓度无关，与速率常数成反比关系。．（）一级反应一定是单分子反应，二级反应一定是双分子反应。．（）二级反应的速率常数的单位与一级反应相同。67．（）阿伦尼乌斯方程式适用于所有的化学反应。．（）升高温度可以增加反应体系中活化分子的含量，所以能加快反应速率。．（）升高温度能够使正逆反应速率都增加，所以不改变化学平衡常数。．（）基元反应正逆活化能之差为反应的热效应。．（）催化剂加快化学反应的进行是由于它提高了正反应的速率，同时降低的逆反应的速率。．在常温常压下将氢气和氧气混合，数日后尚未检测到任何变化，所以断定在该条件下，氢气和氧气的混合物是稳定的。．（）某反应在一定条件下的平衡转化率为48%，但在该条件下反应进行了较长时间，转化率只有8.5%，选择合适的催化剂可以提高转化率，但不会超过48%。．（）催化剂在反应前后物理性质和化学性质都不发生变化，也就是说，催化剂是不参与化学反应的。;填空题．链反应分为_直__链反应和_支_链反应，爆炸的原因有__热爆炸__和_支链反应__。(2分)．对连串反应，中间物为主产物时，为达到最大产量，反应应_控制时间__。(1分)．对复合反应A →B →C，若B是目标产物，为提高B的产量，应该控制_反应时间__。若A→B的活化能比B→C的活化能小，同时还应控制__较低的反应温度__。(2分)．化学反应aA+bB→gG+hH用各组分表示的速率关系式存在的关系为 dcA/（_-a_）dt=dcB/（_-b_）dt=dcG/（_g_）dt=dcH/（_h_）dt (2分)．一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的_2~4___倍。 (1分)．已知反应2A-->P,A的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为零级.．(3分)链反应是由链的引发、链的传递和链的终止三个基本步骤构成的。．(1分)反应速率与体系中各物质浓度标度的选择有关。．(1分)对两个不同的化学反应而言，升高温度，活化能大的反应的速率常数的增加量比活化能小的反应的速率常数的增加量大。(填“大”或“小”)．某对行反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为k、k'和K;加入催化剂后,正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为k1、k1'和K1.已知k1＝10k,则k1'＝10k'及K1＝1K.;计算题．(15分)溶液反应A＋B＝C＋D.已知该反应对A及B均为一级,且反应开始时只有A与B,浓度均为0.475mol.dm.30℃时A的半衰期为4.80min,反应活化能为90kJ.mol.(1)若该反应为基元反应,写出反应的速率方程(微分式和积分式);(2)计算30℃时反应的速率常数;(3)若此反应在50℃下进行,计算A的半衰期;(4)计算反应的指前因子.解:(1)-d[A]/dt=k[A][B]=k[A]1/[A]-1/[A]=kt(2)k=1/(t[A])=1/(4.80×0.475)=0.438dm.mol.min(3)ln(k/k)=Ea(-)/(R)=90×10×20/(8.314×303×323)=2.212k/k=9.14k=9.14×0.438=4.00dm.mol.min67t=1/(4.00×0.475)=0.526min(4)lnA=lnk+Ea/RT=ln0.438+90×10/(8.314×303)=34.900A=1.44×10dm.mol.min．（12分）五氧化二氮的分解为典型的一级反应，分解产物为NO2和O2，下面的复杂反应历程推断较之单分子反应历程推断来得正确。⑴试按复杂反应历程推导分解速率方程式，请说明推导过程中所采用的近似处理方法；⑵通过合理处理，给出五氧化二氮分解反应表观活化能与各元反应活化能的关系。，，，解：解法一、⑴ 因为总反应为：2N2O5⇌4NO2+O2，所以，(2分)又∵，其中NO3为中间产物，则根据平衡近似和稳态近似得：(2分)根据稳态近似又得：而：(2分)联立解得：，∴(2分)⑵因为第三步为慢步骤，所以有k2>>k3，则(2分)所以，表观活化能Ea=E1+E3–E2(2分)解法二、⑴ 机理中的第三步为慢步骤，则根据速控步骤近似法取：(3分)∵，其中NO3为中间产物，根据平衡近似法有：67(3分)则：故：(2分)⑵因为第三步为慢步骤，所以有k2>>k3，则(2分)所以，表观活化能Ea=E1+E3–E2(2分)．某化合物的分解是一级反应，该反应活化能Ea=163.3kJ.mol－1，已知427K时该反应速率常数k=4.3×10－2s－1，现在要控制此反应在20分钟内转化率达到80％，试问反应温度应为多少？（10分）解：已知T1=427K时k1=4.3×10－2s－1，Ea=163.3kJ.mol－1。求T2，需先计算k2=－ln(1－x)/t=－ln(1－0.80)/1200s=0.001341s－1解得：T2=397K．在433K气相反应N2O5 →2NO2+O2是一级反应 (1) 在恒容容器中最初引入纯的N2O5，3秒钟后容器压力增大一倍，求此时N2O5的分解百分数和求速率常数。 (2)若反应发生在同样容器中但温度为T2，在3秒钟后容器的压力增大到最初的1.5倍，已知活化能是103kJ×mol－1。求温度T2时反应的半衰期及温度T2。(10分)解：(1) 设A表示N2O5，对于恒容反应，可直接用分压处理 N2O5 →2NO2 + 1/2O2 t=0 p0 0 0 t=t pA 2(p0－pA) 0.5(p0－pA) 可得: p总=0.5(5p0－3pA)当 p总=2p0时，pA=p0/3， A的分解率 xA=(p0－pA)/p0=66.7% (2) 当p总=1.5p0时，可得pA=2p0/3，k2=(1/t)ln(p0/pA)=(1/3s)ln[p0/(2p0/3)]=0.135s－1 得t1/2=ln2/k2=(ln2)/0.135s－1=5.13s67由 可得 T2=418.4K.．硝酰胺NO2NH2在缓冲介质（水溶液）中缓慢分解 NO2NH2→N2O(g)+H2O，实验得到如下规律：(1)恒温下，在硝酰胺溶液上部固定体积时，用测定N2O气体的分压p来研究该分解反应，根据p－t曲线特征，可得 lg[p∞/(p∞－p)]=k't。试问反应对硝酰胺的级数为多少？(2) 改变缓冲介质，使在不同的pH下进行实验，作lgt1/2－pH图，得一直线关系lgt1/2 =lg(0.693/k)－pH 。求反应速率的微分式。（10分）解：(1)在恒容下，硝酰胺的分解量（浓度）与N2O气体的分压成正比。因为开始时没有N2O，p0=0，根据实验结果lg[p∞/(p∞－p)]=k't，即有lg[(p∞－p0)/(p∞－pt)]=k't，此式为一级反应式lg(pA，0/pA)=k't，故反应对硝酰胺为1级反应；(2) 根据实验结果：，即，，可知反应对a(H+)为负1级反应，所以反应速率的微分方程应为．(10分)518K下进行乙醛气相分解反应,由两次不同初始乙醛蒸气压力p进行反应,所测得的半衰期t如下:p/kPa22.548.4t/s880410计算518K下乙醛气相热分解反应的速率常数.解：n=1+[lg(t)-lg(t)]/[lg(p。)-lg(p。)]=1+lg(880/410)/lg(884/22.5)=1+0.332/0.332≈2二级反应的k为:k=1/(p。t)=1/(22.5×880)=5.05×10(kPa)s．(20分)二、(20分)某抗菌素施于人体后在血液中的反应呈现一级反应。如在人体中注射0.5克某抗菌素，然后在不同时间测其在血液中的浓度，得到下列数据：t(h)481216CA(血液中药含量mg/100ml)0.480.310.240.1567lncA-t的直线斜率为-0.0979,lncA,0=-0.14(1)(3) 求反应速率常数。(2)(4) 计算半衰期(3)若使血液中某抗菌素浓度不低于0.37mg/100ml，问需几小时后注射第二针。解：设cA,0为抗菌素开始浓度(1)反应速率方程积分形式lncA=-kt+lncA,0斜率为-k=-0.0979.k=0.0979h-1(2)=7.08h(3)t=0时，lncA=lncA,0=-0.14t=1/k=1/0.0979ln(0.72/0.37)=6.8h约需6.8小时后注射第二针。．反应的速率方程为，400K时。将H2引入含有过量固体碘的玻璃瓶中，H2的初始压力为20kPa，假设固体碘与其蒸气迅速达成平衡，碘的蒸气压为120kPa，试计算该反应的半衰期（10分）解：依题意可知反应为准一级反应的半衰期．某气相反应，已知该反应的与时间t为直线关系，50℃下截距为150atm-1,斜率为2.0×10-3atm-1.s-1,（1）说明该反应是几级反应？导出该反应速率的定积分表达式；（2）反应的活化能，试计算100℃时反应的速率常数（15分）解：（1）该反应的与时间t为直线关系，反应为二级（2）50℃下斜率为2.0×10-3atm-1.s-1,即k`=2.0×10-3atm-1.s-1k2=25.1atm-1.s-1．(12分)纯BHF2被引入292K恒容的容器中发生下列反应6BHF2(g)B2H6(g)＋4BF3(g)不论起始压力如何，发现1小时后反应物分解8%(a)求反应级数(b)计算速率常数(c)当起始压力是101325Pa，求2小时后容器中的总压力67解：(a)t(8%)与初始浓度无关，所以是一级反应(b)ln1/(1－y)＝k1t得k1＝0.083h－1(c)据k＝1/tln(P0/P)得P＝85.8kPa∴P总＝P＋1/6(P0－P)＋4/6×(P0－P)＝98.7kPa．(10分)溴乙烷的分解反应为一级反应，已知反应速率常数为：k＝3.8×1014exp(－Ea/RT)(s－1)已知Ea＝229kJ·mol－1，玻耳兹曼常数kB＝1.3806×10－23J·K－1普朗克常数h＝6.6262×10－34J·s(A)求第1秒钟内分解率为1%时的温度(B)计算773K时的、解：(10分)[答](A)ln(Ca/C)＝kt得k＝ln(100/99)s－1代入k=.8×1014exp(－229×103/RT)得T＝722.5K(B)＝Ea－RT＝222.6kJ·mol－1A＝kBT/h×eexp(/R)得＝18J·K－1·mol－1．（本题10分）均相反应2A+B3Y+Z在一定温度体积下进行，测得动力学数据如下：实验编号1234反应温度T/K300300300320cA,0/mol×m-312001200600800cB,0/mol×m-3500300500800uA,0/mol×m-3×s-110864.827.011530其中cA,0及cB,0分别表示A及B的初始浓度；uA,0表示A的初始消耗速率，即，假定反应速率方程的形式为(1)确定分级数a,b的值和总反应级数；(2)计算反应的活化能。解：(1)由实验1,3知，cB,0不变，cA,0减半，而uA,0仅为原来的1/4；可知a=2。（2分）由实验1,2知，cA,0不变，cB,0从500mol×m-3降到300mol×m-3，而uA,0从108mol×m-3×s-1降到64.8mol×m-3×s-1；可知b=1。（4分）故总反应级数n=a+b=3（6分）从实验1,2,3可以计算出300K时，kA(300K)的平均值。kA(300K)=1.5×10-7m6·mol-3·s-1（7分）从实验4可以计算出320K时，kA(320K)的平均值。kA(320K)=2.25×10-5m6·mol-3·s-1（8分）(2)把(1)的结果代入阿仑尼乌斯方程，得解得：Ea=200kJ·mol-1．（本题6分）CH4气相热分解反应2CH4==C2H6+H2的反应机理及各元反应的活化能如下：CH4==CH3-+H-，E1=423kJ-mol-1；CH3-+CH4==C2H6+H-，E2=201kJ-mol-1；67H-+CH4==CH3-+H2，E3=29kJ-mol-1；H-+CH3-==CH4，E-1=0kJ-mol-1。已知该总反应的动力学方程式为：=试求总反应的表观活化能。解：k=，=；（1分）=+＋－（3分）即=＋＋－（4分）Ea=（E1+E2+E3－E－1)（5分）=（423+201+29－0）kJ-mol－1&,nbsp;=327kJ-mol－1（6分）．（本题6分）气相反应2A(g)→Y(g),是二级反应,反应开始时只有A,压力为pA,0，试推导反应系统的总压力p与时间t的函数关系式。解：2A(g)→Y(g)t=0pA,O0pA(pA,0－pA)总压力p=pA+(pA,0－pA)=(pA,0+pA)pA=2p－pA,0(1)(2分)对于二级反应：=kA,pt(2)(4分)将式(1)代入式(2)，得：－=kA,pt经整理p=pA,0(6分)．（本题9分）某一级反应测得其半衰期在65℃时为2.50min，在80℃时为0.50min，在什么温度下方可使该一级反应1min时转化率达到90%。解：一级反应的动力学方程式为k===2.303min(2分)T2=(273.15+80)K=353.5Kk2===1.3864minT1=(273.15+65)K=338.15Kk1===0.2773min(4分)设在T时可使该一级反应1min时转化率达到90%,则=(7分)=解之得T=358.16K(85.01℃)(9分) ．．今有催化分解气相反应A==Y+Z，实验证明其反应速率方程为：－dpA/dt=kpA（1）在675℃下，若A的转化率为5%时，反应时间为19.34min,试计算此温度下反应速率系(常)数k及A转化率达50%的反应时间。（2）经动力学测定527℃下反应的速率系(常)数k=7.78×10－5min－1，试计算该反应的活化能。解：（1）(2分)A转化率达50%的反应时间即为T1/267(4分) （2）已知T1=527+273.15=800.1KT(6分)代入公式求EEa===150.4kJ·mol(10分)!第十一章胶体化学;选择题．溶胶有三个最基本的特性，下列哪点不在其中？(A)高度分散性 (B)热力学稳定性(C)多相性 (D)热力学不稳定性答案：B．在实际中,为了研究方便,常将分散系统按粒子大小分类,胶体粒子的大小范围是(A)直径为100nm～10000nm(B)直径＞10000nm(C）直径＞100nm(D)直径为1nm～100nm答案：D．溶胶系统最基本的特征是(A)微多相,热力学不稳定(B)均相,热力学稳定(C)光散射现象明显,渗透压小(D)光散射现象弱,扩散极慢答案：A．溶胶与高分子溶液的主要区别在于(A)粒子大小不同(B)渗透压不同(C)丁达尔效应的强弱不同(D)相状态和热力学稳定性不同答案：D．溶胶一般都有明显的丁达尔效应,这种现象产生的原因是(A)分散相粒子对光强烈吸收(B)分散相粒子对光强烈反射(C)分散相粒子对光产生散射(D)分散相粒子对光产生折射答案：C．区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单而灵敏的方法是(A)乳光计测定粒子浓度(B)超显微镜测定粒子大小(C)观察丁达尔效应(D)测定ζ电势答案：C．根据沉降平衡的概念可导出悬浮在液体或气体介质中的固体粒子按高度分布的定量关系式──高度分布定律，以下的说法违反高度分布定律的是(A)粒子质量越大,其平衡浓度随高度的变化越大(B)粒子体积越大,其平衡浓度随高度的变化越大(C)粒子的浓度降低一半的高度越大,粒子沉降的趋势越大(D)高度差越大,粒子浓度的变化越大答案：C．电动现象产生的基本原因是(A)外电场或外压力的作用(B)电解质离子的作用(C)分散相粒子或多孔固体的比表面能高(D)固体粒子或多孔固体表面与液相界面间存在扩散双电层结构答案：D．关于电泳现象的各种阐述中正确的是(A)电泳和电解没有本质区别(B)外加电解质对电泳的影响很小(C)胶粒的电泳速度与普通离子的电迁移速度差别很大(D)两性电解质的电泳速度与pH值无关答案：A．悬浮于液体介质中的固体微粒在外界作用下急速与介质分离时,在液体表面层和底层之间产生电势差的现象叫(A)电泳(B)电渗(C)流动电势(D)沉降电势答案：D．下面的说法与DLVO理论不符的是(A)胶粒间的引力本质上是所有分子的范德华引力的总和(B)胶粒间的斥力本质上是双电层的电性斥力(C)每个胶粒周围都有离子氛,离子氛重叠区越大,胶粒越不稳定(D)溶胶是否稳定决定于胶粒间吸引作用与排斥作用的总效应答案：C．高分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区别是高分子溶液的(A)渗透压大(B)丁达尔效应显著(C)粘度大,不能透过半透膜(D)不能自动溶解答案：C．Donnan平衡产生的本质原因是(A)溶剂分子比大离子小得多,能很快在膜两边均匀分布(B)溶液粘度大,大离子迁移速度快(C)小离子浓度大,影响大离子通过半透膜(D)大离子不能透过半透膜且因静电作用使小离子在膜两边浓度不同答案：D．Donnan平衡可以基本上消除,其主要方法是(A)降低小离子的浓度(B)降低大离子的浓度(C)在无大分子的溶液一侧,加入过量中性盐(D)升高温度,降低粘度答案：C67．关于乳化作用和乳化液,下面的阐述中正确的是(A)对于指定的"油"和水,只能形成一种乳状液(B)乳化液的类型与"油"与水的相对数量密切相关(C)乳状液是热力学不稳定系统(D)固体粉末作乳化剂时,若水对它的润湿能力强,则形成O/W型乳化液答案：D．江、河水中含的泥沙悬浮物在出海口附近都会沉淀下来，原因有多种，其中与胶体化学有关的是(A)盐析作用(B)电解质聚沉作用(C)溶胶互沉作用(D)破乳作用答案：B．关于胶粒的稳定性,下面的说法中正确的是(A)溶胶中电解质越少,溶胶越稳定(B)胶粒的布朗运动越激烈,溶胶越稳定(C)胶团中扩散层里反号离子越多,溶胶越稳定(D)胶粒的表面吉布斯能越大,溶胶越稳定答案：C．用油脂制作的洗衣肥皂属(A)阳离子型表面活性剂(B)阴离子型表面活性剂(C)两性型表面活性剂(D)非离子型表面活性剂答案：B．破坏O/W型乳状液时,不能使用(A)钙肥皂(B)镁肥皂(C)钾肥皂(D)铝肥皂答案：C。钾肥皂易形成O／W型乳状液，故不能用其来破乳。;问答题．有稳定剂存在时胶粒优先吸附哪种离子？答：稳定剂一般是略过量的某一反应物，胶核为了使自己不被溶解，首先吸附与胶核中相同的那个离子。例如，制备AgI溶胶时，若KI略过量，胶核优先吸附I-离子，若AgNO3过量，则优先吸附Ag＋离子，利用同离子效应保护胶核不被溶解。若稳定剂是另外的电解质，胶核优先吸附的是使自己不被溶解的离子或转变成溶解度更小的沉淀的离子，一般优先吸附水化作用较弱的阴离子，所以自然界的天然胶粒如泥沙，豆浆，橡胶等都带负电。．憎液溶胶有哪些特征？答：(1)特有的分散程度；(2)不均匀多相性；(3)热力学不稳定性憎液溶胶的基本特征可归纳为三点：(1)特有的分散程度。因为胶粒的大小一般在1－100nm之间，所以有动力稳定性强，散射作用明显，不能通过半透膜，渗透压低等特点。(2)不均匀多相性。从溶液到溶胶是从均相到多相的过程，胶团结构复杂，是一个具有相界面的超微不均匀质点。(3)热力学不稳定性。由于胶粒小，表面积大，表面能高，所以有自动吸附相同的离子，由于带电的溶剂化层存在可保护胶粒不聚沉。．试用所学知识解释毛细凝聚现象。答：由开尔文公式可知，相同温度下凹液面上方液体的蒸气压小于平液面，因此对平液面没有达到饱和时，对凹液面已经达到饱和甚至过饱和，蒸气将在毛细管中凝聚，例如硅胶吸水就是水对硅胶润湿由于毛细凝聚所至。．使溶胶聚沉的主要方法有哪些？答：加入电解质；加入与胶粒带相反电荷的胶体；加入少量的高分子溶液；升温等方法。．在进行重量分析实验时，为了尽可能使沉淀完全,通常加入大量电解质(非沉淀剂)，或将溶胶适当加热，为什么?试从胶体化学观点加以解释。答：加入大量电解质能显著降低动电电势，使溶胶易于聚沉。适当的加热可加快胶粒的热运动，增加胶粒互相碰撞的频率,从而使聚沉机会增加。二者都有利于沉淀完全。．对于以等体积的0.008mol·dm-3AgNO3溶液和0.01mol·dm-3KI溶液混合制得的AgI溶胶，用下列电解质使其聚沉时，其聚沉能力的强弱顺序如何？（1）MgCl2；（2）NaCl；（3）MgSO4；（4）Na2SO4。答：MgCl2>MgSO4>NaCl>Na2SO4．以等体积的0.008mol·dm-3AgNO3溶液和0.01mol·dm-3KI溶液混合制得AgI溶胶。写出该溶胶的胶团结构式，并标出可滑动面。;填空题．丁达尔效应是__胶体的光散射现象___现象。(1分)．丁达尔效应的本质是__溶胶对光的散射现象______。(1分)．布郎运动是___胶粒在分散介质中的不规则的运动_____。(1分)．胶体系统的主要特征为多相性,高度分散性和热力学不稳定性。．(2分)溶胶中胶体粒子的粒径在1~100nm67范围内；溶胶一般都具有明显的丁达尔效应，产生这种现象的原因是胶体粒子对光产生了散射作用。67</w(固)；(e)w(气)></w(液)></w(液)<w(固)；(b)w(气)></w非定位(d)w定位<<w非定位(e)w定位@w非定位答案：b．宏观测知的某种物理量实际上是相应微观量的(a)算术平均值；(b)几何平均值；(c)综合反映；(d)统计平均值或时间平均值．答案：d．对于一个总微观状态数为w的热力学平衡体系,它的某一个微观状态出现的概率为(a)1></gi；(c)ni></em<eg。(填“<”或“></ej(2)d.ej(1)<<ej(2)答案：b．为求agcl的活度积，应设计电池为a.ag,agcl|hcl(aq)|cl2(p)(pt)b.(pt)cl2(p)|hcl(aq)||agno3(aq)|agc.ag|agno3(aq)||hcl(aq)|agcl,agd.ag,agcl|hcl(aq)|agcl,ag答案：c．当电池的电压小于它的开路电动势时，则表示电池在：a.放电；></j2<j3c.j2></t2；></x2(d)不确定答案：c．已知苯一乙醇双液体系中，苯的沸点是353.3k,乙醇的沸点是351.6k,两者的共沸组成为：含乙醇47.5%(摩尔分数)，沸点为341.2k。今有含乙醇77.5%的苯溶液，在达到气、液平衡后，气相中含乙醇为y2，液相中含乙醇为x2。若将上述溶液精馏，则能得到：(a)纯苯(b)纯乙醇(c)纯苯和恒沸混合物(d)纯乙醇和恒沸混合物.答案：d;问答题．指出下列体系分别有几相：(1）空气；（2）冰雹；（3）金刚石和石墨混合物；（4）白色的冰和盐的共晶体；（5）一块黄铜(30%的锌－铜合金)；（6）酒精水溶液；（7）油和水的混合物；（8）密闭容器中让碳酸钙分解并达平衡；（9）牛奶答：（1）、（2）、（5）、（6）只有一个相，（3）、（4）、（7）、（9）有两个相，（8）有三个相。判断相数的一般原则是：无论有几种气体混合均为单相。同一物质若物理性质和化学性质都相同，仅仅是有界面分开仍为一相。不同晶型的同一物质是不同的相。例如石墨和金刚石。67不同物质若能以分子、原子或离子形式混合，即形成真溶液即为一相。例如，水溶液，固溶体合金都为单相。两种不同物质的固体相混合，若不形成固溶体则为两相。例如，碳酸钙和氧化钙混合为两相。两不互溶的液体相混合，仍为两相。例如，牛奶。．如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。答：恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同，故r’=1。对这种两相平衡系统来说f=(n-r-r’)-p+2f=(2-0-1)-2+2=1压力一经指定，其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定，但若压力改变，平衡系统的温度及各相组成亦改变，可见恒沸混合物的组成随压力而变，它不是化合物。．某金属有多种晶型，有人声称他在一定t、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、γ晶型及δ晶型的平衡共存系统。问这是否可能。答：不可能。根据相律f＝c－p＋2＝1－4＋2＝－1是不可能的。说明单组分系统最多只能有三相平衡共存。．两种固体物质a和b按一定的比例混合在一起，不用做实验，请简单说明如何通过查找有关数据手册或图表解决下列问题？（1）></kp$<1答案：c。根据。．25℃时水的饱和蒸气压为3.168kpa,此时液态水的标准生成吉布斯自由能dfgm$为－237.19kj·mol－1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：(a)－245.76kj·mol－1(b)－229.34kj·mol－1(c)－245.04kj·mol－1(d)－228.60kj·mol－1答案：d。可以设计使25℃的液态水变为3.168kpa的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变δg＝0，再改变压力由3.168kpa变为100kpa，此步的,再加上液态水的标准生成吉布斯自由能dfgm$即可。．在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是：(a)drgmq(b)kp(c)drgm(d)drhm答案：c。．某温度时，nh4cl(s)分解压力是pq,则分解反应的平衡常数kpq为：(a)1(b)1></t2,v2′<v2,s2′<s2答案：c。恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少，且绝热，故过程（2）内能的减少要小一些，所以t2′></v2,s2′<s2(c)t2′></v2（b）v1=v2（c）v1>
