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练 习 题
第一章 《热力学第一定律》
一 . 选择题
1. 等压过程是指：（
）。
A. 系统的始态和终态压力相同的过程；
B.
系统对抗外压力恒定的过程；
C.外压力时刻与系统压力相等的过程；
D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变 H = Q ，则该过程是 () 。
p
A. 理想气体任何过程；
B.理想气体等压过程；
C.真实气体等压过程；
D. 封闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中 (
)是正确的。
A. 只有等压过程才有焓的概念；
B. 系统的焓等于系统所含的热量；
C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；
D.在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
4.
H
T 2
nC p,m d T 公式可用于计算： (
)。
T
1
A. 真实气体的变温过程；
B. 任意系统的可逆过程；
C.理想气体的绝热过程；
D. 等压进行的化学反应。
5. 物质的量为 n 的单原子理想气体等压升高温度，从
T 1至 T 2， U 等于： () 。
A. nC
T ；
B. nC
V,m T ； C. nR T ；
D. nRln( T
2
/ T )。
p,m
1
U 可能不为零的过程
为：
( )。 A. 隔离系统中的各类变化；
B. 等温等容过程；
C.理想气体等温过程；
D.理想气体自由膨胀过程。
7. 理想气体等温自由膨胀过程为：
(
)。
A. Q > 0；
B.
U 0 ； C. W < 0；D. H 0 。
8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是
: (
) 。
A. 系统和环境之间没有热和功的过程；
B.
系统的温度改变，内能变化值不为零；
C. 系统的压力不变；
D.
系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：
( )。
A. 隔离系统中的各类变化；
B.
等温等压过程；
C.节流过程；
D.理想气体自由膨胀过程
10. 凡是在孤立体系中进行的变化，其
U 和 H
的值一定是： ( )。
A. U 0 , H 0 ；
B. U 0 ,
H 0 ；
C.
U
0 , H 0 ； D. U
0 ， H 大于、小于或等于零不能确定。
11. 已知反应 H 2(g) + 1
r H m (T ) ，下列说法中不正确
2 O 2(g) == H 2O(g) 的标准摩尔反应焓为 的是：（ ）。
A. r H m (T ) 是H 2O(g) 的标准摩尔生成
焓； B. r H m (T ) 是 H 2(g) 的标准摩尔燃烧焓；
C.
r
H m (T ) 是负值； D.
r
H m (T ) 与反应的
r
U m (T ) 数值不等。
12. 已知反应 C(石墨 ) +O 2(g)CO2(g) 的标准摩尔反应焓为r H m (T )，下列说法中不正
确的是：（）。
A. r H m (T )是CO2(g)的标准摩尔生成焓；
B. r H m (T )是C(石墨)的标准摩尔燃烧焓；
C. r H m (T ) 与反应的r U m (T ) 数值不等；
D. r H m (T )与反应的r U m (T )数值相等。
13. 已知反应 CO(g) + 1 O2(g) CO2 (g)的标准摩尔反应焓为r H m (T ) ，下列说法中不
2
正确的是：（）。
A. r H m (T ) 是CO2(g) 的标准摩尔生成焓；
B. r H m (T )是CO(g)的标准摩尔燃烧焓；
C. r H m (T ) 是负值；
D. r H m (T )与反应的r U m (T )的数值不等。
14. 对一个化学反应，若知其∑B C p, m(B) > 0 ，则：（）。
A. r H m 随温度升高而减小；
B. r H m 随温度升高而增大；
C. r H m 不随温度升高而改变；
D. r H m 随温度变化没有规律。
15. 一封闭绝热钢罐内发生爆炸反应，自反应开始至爆炸前瞬间钢罐内物质内能变化U：
( )。
A. < 0；
B. > 0；
C. = 0 ；
D. 不能确定。
16. H 2和O2以 2︰ 1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生
成H2O，在该过程中 ( )是正确的。
A. H = 0；
B. T = 0；
γ
= 常数； D. U = 0 。
C. pV
17. 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 H
( )。
A. 小于零；
B. 大于零；
C. 等于零；
D. 不能确定。
18. 某理想气体从同一始态( p1, V1, T1), 分别经过恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体
积，环境所做功的绝对值分别为W 和 W , 则 W 和 W 的关系为( )。
B. W A. W W ； C. W W； D. 无确定关系。 T A T A T A 19. 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 , H 0 , P 0 ； B. Q 0 , H 0 , P 0 ； C. Q 0 , H 0 , P 0 ； D. Q 0 , H 0 , P 0 。 20. 下列过程中 , H 0 的为 ( ) 。 A. 气体节流膨胀过程； B. 理想气体节流膨胀过程； C. 封闭系统的任何循环过程； D. 在绝热的密闭刚性容器中进行化学反应。 21. 下列过程中 , U 为零的是 ( ) 。 A. 理想气体节流膨胀； B. 实际气体节流膨胀； C. 实际气体绝热可逆膨胀； D. 饱和蒸气变为饱和液体。 22. 使气体致冷的节流膨胀，其焦耳-汤姆逊系数J T必须 ( )。 A. > 0； B. < 0； C. = 0 。 23. 对于理想气体，焦耳 -汤姆孙系数J T ( )。 A. > 0； B. < 0 ； C. = 0 ； D.不能确定。 24. 下列说法中错误的是：经过一个节流膨胀后，( )。 A. 理想气体温度不变； B. 实际气体温度一定升高； C.实际气体温度可能升高，也可能降低； D. 气体节流膨胀焓值不变。 25. H = Q p此式适用于哪一个过程: ( )。 A. 理想气体从 101325Pa 反抗恒定的外压10132.5Pa 膨胀到10132.5Pa； B. 在 0℃、 101325Pa 下，冰融化成水； C. 298K ， 101325Pa 下电解 CuSO4的水溶液； D. 气体从状态1 等温可逆变化到状态2。 二 . 填空题 1.在一个容积恒为 50dm3的绝热刚性容器内发生一化学反应，温度比原来升高了75℃，压力 比原来增大 60 kPa。则此过程 Q = ， W = ， U = ， H = 。 2. 一恒容绝热箱中有CH4和 O2混合气体，发生化学反应后气体的温度升高、压力增大，则过 程的 U 0， H 0。 3. 反应 C(s)＋ O2(g) = CO 2(g)的r H m < 0，若将此反应放在某一恒容绝热的容器内进行，则 该系统的 T 0， U 0， H 0。 4. 理想气体绝热反抗某恒定外压力膨胀后，其温度。 (选填升高、不变、降低 ) 5. 一定量的理想气体反抗恒定外压p(外 )作绝热膨胀时，则： ( 1 ) 系统内能总是增加；( 2 ) 系统内能总是减少； ( 3 ) 系统的焓值总是不变；( 4 ) 系统焓值总是减少。 这些结论正确的有：。 理由是：。 6. 5mol 理想气体从 300 K，0.2 MPa绝热向真空膨胀到0.1 MPa ，该过程的 Q 0，W 0， U 0， H 0。 7.一定量的理想气体从同一始态出发，分别经可逆等温膨胀与可逆绝热膨胀至同一终态压 力，则等温过程的终态体积绝热过程的终态体积。 8. 一定量的理想气体由同一始态压缩至同一终态压力p，等温压缩过程的终态体积为V，可 逆绝热压缩过程的终态体积为V'，则 V'V。 9.系统从同一始态出发分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至相同体积时，系统在等温可 逆膨胀中做的功绝热可逆膨胀做的功。 10.某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统的温度由T1升高至 T2，则此 过程的焓变 ____0；如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓 变 _____0。 11. 对理想气体的p，V，T变化，公式 dU = nC V ,m dT适用于过程；对实际气体的p， V， T变化，公 式 dU = nC V,m dT适用于过程。 12.当一个化学变化的等于零时，反应热不受温度影响。 三 . 问答题 1. 一定量 100℃， 100 kPa的水，在等温等压条件下变成水蒸气。 则因理想气体的热力学能只是温度的函数，故上述状态变化的若水蒸气可视为理想气体，U = 0；又因是等温等压 过程，故Q C p dT 0 。此种说法是否正确？为什么？ 2.气相反应 NO(g) ＋1 2 O2(g) ==== NO 2(g)在 298 K ，101.325 kPa下进行。若有关气体均可视 为理想气体，则因理想气体的热力学能只是温度的函数，故上述反应的U = 0，又因是 等温等压过程， Q C p d T0 。 此种说法是否正确？为什么？ 3. 理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压，所以 H = Q；又因为是绝热， Q = 0 ，故 H = 0 。对不对？为什么 ? 4. “因为热和功都由过程的途径来决定，所以Q＋ W 也由过程的途径来决定。”这种说法是 否正确？为什么？ 第二章 《热力学第二定律》 一 . 选择题 1. 理想气体从状态 I 等温自由膨胀到状态 II ，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。 ( ) 。 A. G ； B. U ； C. S ； D. H 。 2. 在 100℃ , 101.325 kPa 下有 1 mol 的 H 2O( l ) ，使其与 100℃的大热源接触并使其向真空中蒸 发，变为 100℃，101.325 kPa 的 H 2O( g ) ，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？ ( )。 A. S ( 系统 ) ； B. S (系统 ) + S (环境 ) ； C. G ； D. S ( 环境 ) 。 3. 某系统如图所示： 1 mol O 2 20℃， V 1 mol N 2 20℃， V 抽去隔板，则系统的熵（ ）。 A. 增加； B. 减少； C. 不变； D. 不能确定如何变化。 4. 液态水在 100℃及 101 325 kPa 下汽化成水蒸气，则该过程的（ ）。 A. H = 0； B. S = 0； C. A = 0； D. G = 0 。 5. 理想气体绝热向真空膨胀，则 ( )。 A. S = 0 ， W 0 ； B. H = 0， U = 0 ； C. G = 0， H = 0 ； D. U = 0 ， G = 0。 6. 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. S > 0； D. H = 0。 7. 1mol 理想气体从 p 1 , V 1 , T 1 分别经： (1) 绝热可逆膨胀到 p 2 , V 2 , T 2 ； (2) 绝热恒外压下 膨胀到 p 2 , V 2 , T 2 ，若 p 2 p 2 则： ( )。 A. T 2 T 2 , V 2 V 2 , S 2 S 2 ； B. T 2 T 2 , V 2 V 2 , S 2 S 2 ； C. T 2 T 2 , V 2 V 2 , S 2 S 2 ； D. T 2 T 2 , V 2 V 2 , S 2 S 2 。 8. 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 （体）及环境 S 的熵变 （环）应为： ( )。 S A. S （体 ） 0 , S （环） 0 ； B. S （体 ） 0 , S （环） 0 ； C. S （ 体 ） 0 , S 0 ； D. S （ 体 ） 0 , S 0 。 （环） （环） 9. 在 263k, 101.3 kPa 下 , 1 mol 水凝结成同样条件下的冰 , 则系统 ,环境及总熵变应 () 。 A. S （ 体 ） 0 , S 0 , S 0 ； （环） （总） B. S （体 ） 0 , S （环） 0 , S （总） 0 ； C. S （体 ） 0 , S （环） 0 , S （总） 0 ； D. S （体 ） 0 , S （环） 0 , S （总） 0 。 10. 理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（ 2）等温可逆膨胀 , 达到同一 体积 2，则过程 (1) 的熵变 S (1) 和过程 (2) 的熵变 S (2)之间的关系是： ( )。 V A. S (1)S (2) ； B. S (1) S (2) ； C.S (1) S (2) ； D. 两者无确定关系。 11. 求任一不可逆绝热过程的熵变 S ，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。 12. H 2和 O2 在绝热定容的体系中生成水，则( )。 A. Q 0 , H 0 , S = 0 ； B. Q 0 , W 0 , U 0 ； C. Q 0 , U 0 , S > 0 ； D. Q 0 , W 0 , S > 0 。 13. 封闭系统中发生等温过程时, 系统的亥姆霍兹函数降低值－ A 等于（）。 A. 系统对外所做的体积功； B. 系统对外所做的非体积功； C. 系统对外所做的总功； D.可逆条件下系统对外做的总功。 二 . 填空题 1.（1）一切可逆循环的热温商之和 （ 2）一切不可逆循环的热温商之和δQ 。T i δQ 。 T i 2.某实际气体经可逆过程（ R）与不可逆过程（ I ）两条途径由同一始态到达相同的终态， 则 S R I S 。 3. 1 mol 理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（I）与不可逆绝热膨胀（II ）至相同 终态温度，则U I U II， S I S II。 4.一绝热恒容的反应器内装有H 2和 Cl 2混合气，温度为 25℃，经化学反应变成 HCl ( g ) 。已知 25℃时，f H m (HCl) = － 92.30 kJ mol 1 U 0, H 0, S0。,则该过程的 5. 理想气体在绝热条件下向真空膨胀，U 0， H 0， S 0。 6. 实际气体绝热自由膨胀，则该过程的U ___ 0 ， S ___ 0 。 7. 公式G = H－ T S 的适用条件是，。 8.发生下列过程时 , 系统的五个热力学函数 ( U , H , S, A , G ) 中没发生变化的热力学函数 是: a. 在恒容绝热反应器中进行反应H2 (g) 0.5O 2 (g) H 2O(g) , 不变； b. 在 0 ℃ , 101.3kPa 下冰化成水 , 不变； c. 某实际气体经历一个不可逆循环过程, 不变； d. 实际气体绝热可逆膨胀, 不变； e. 理想气体等温不可逆压缩, 不变； f.1 mol NH 3 ( 可看作真实气体 ) 进行节流膨胀 , 不变。 三 . 问答题 已知：dG =－SdT + Vdp，则在 100 kPa 下由 268.15 K 的冰变为 268.15 K 的水时 ,其 G = 0。此 说法对吗？为什么？ 另外见书上P86 6 、 13、15； P 87 16、 17。 四 . 计算题 1. 1 mol O 2由 298 15K ，100 kPa的压力下经等温可逆压缩增至600 kPa的终态。（ 1）试求U ， H ， G， A， S ， W和 Q以及 S ？（ 2）若改在恒外压 600 kPa压缩至同一终态， (系 ) (隔) 上述各热力学量又为多少？ 2. 标准状况下的 1 mol 理想气体，等温可逆地膨胀到224 0 dm3，（ 1）试计算气体在过程中 的W， Q， U， H ， S， A， G及 S ，（ 2）若是该气体向真空膨胀直到其气体的 (环 ) 最终压力为 10 13 kPa，温度仍为原来的温度，则气体的W，Q， U， H ， S， A， G 及 S 各为多少？并说明该过程是不可逆过程。 (环) 3. 今有 2 mol 的水 ( H 2O， l )在 100℃及其饱和蒸气压101 325 kPa下全部蒸发成水蒸气 ( H 2O， g ) 。已知在此条件下 H2O ( l ) 的摩尔蒸发焓vap H m = 40 668 kJ mol 1，求过程的 Q， W，U，H ，S，A及G。（液态水的体积相对气态的体积可以忽略） 第三章《化学势》 一 . 选择题 1.下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：（）。 A.只有广度性质才有偏摩尔量； B.偏摩尔量是广度性质； C.纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量。 2. 今有纯苯的气液两相系统，则在一定 T, p下苯由气相自发冷凝为液相的条件是：（）。 A. g l； B. g l； C. g l 。 3. 在 298 K 时， A 和 B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为k x, A 和 k x, B，且知 k x, A＞ k x, B，则当 A和 B压力的平衡值相同时，在一定的该溶剂中所溶解的物 质的量是：（）。 A. A 的物质的量大于 B的物质的量； B. A 的物质的量小于 B 的物质的量； C. A 的物质的量等于 B 的物质的量； D. A 的物质的量与 B 的物质的量无法比较。 4. 二元溶液，B 组分的 Henry 系数等于同温度纯 B 蒸汽压。按 Raoult 定律定义活度系数（） A. A B； B. A B 1 ； C. B A； D. AB1 。 5. 关于亨利系数，下列说法中正确的是：（）。 A.其值与温度、浓度和压力有关； B.其值与温度、溶质性质和浓度有关； C.其值与温度、溶剂性质和浓度有关； D.其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度的标度有关。 6. 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l 和 2 分别表示两瓶中萘的化学势，则（）。 A. 1 10 2； B. 1 2 2； C. 1 1/ 2 2； D. 12 。 7.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溶剂的化学势： ( ) A. 升高； B. 降低； C. 相等； D. 不确定。 8. 在讨论稀溶液的蒸汽压降低规律时，溶质必须是（）。 A. 挥发物； B. 电解质； C. 非挥发物； D. 气体物质。 9. 关于理想溶液，下列说法不正确的是：（）。 A.组成理想溶液的几种物质，化学结构和物理性能十分接近； B.理想溶液中各种微粒间的相互作用力可忽略不计； C.理想溶液中各种物质的分子从溶液中逸出难易程度和纯态一样； D.恒温恒压下，在由纯组分组成理想溶液的过程中既不吸热，也不放热。 10.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。 11. 某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时，采用不同的浓标，则下列说法中正确的是： ( )。 A. 溶质的标准态化学势相同； B. 溶质的活度相同； C. 溶质的活度系数相同； D. 溶质的化学势相同。 12. 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。 二 .填空题 1.下列各式属于化学势的是，属于偏摩尔量的是，既不是化学势，也不 是偏摩尔量的是。 U H H (1) (2) (3) n B T ,S, n c (C B) n B T , p, n c (C B) n B S , p ,n c (C B) 2. 在 101 325 Pa下， 5℃过冷水的化学势5℃冰的化学势。（选填＞，＝，＜）。 3. 在 100℃， 101 .325 kPa时， H 2O（ l）与 H2O（ g）成平衡，则 (H O， g，100 ℃， 101 .325 kPa) (H O，l ，100℃， 101 .325 kPa)； 2 2 (H2 O， g，100 ℃， 102.000 kPa) (H 2O，l ， 100℃， 101 .325 kPa)； (H2 O， g，100 ℃， 100.000 kPa) ( H 2O，l ， 100℃， 101 .325 kPa) 。 4.氧气和乙炔气溶于水中的亨利常数分别是 7.20 × 107 Pa kg mol 1和 1.33 × 108 Pa kg mol 1，由亨利常数可知，在相同条件下，在水中的溶解度大于在水中的溶解度。 5. 等温等压下纯组分 A 和 B 混合形成理想液态混合物，则混合过程的mix V 0 ； mix H 0；mix S 0；mix G 0。（选填＞，＝，＜） 6. 糖可以顺利地溶解在水中，这说明固体糖的化学势比糖水中糖的化学势。 7.A、 B 二组分形成下列各体系时，物质B 的亨利常数 k x,B与其饱和蒸气压 p B相比 , 应该 是 :(1) 当 A、 B 形成理想液态混合物时，k x,B p B； (2) 当 A、 B 形成一般正偏差体系时，k x,B p B； (3) 当 A、 B 形成一般负偏差体系时，k x,B p B。 8.理想溶液中某组分i 的浓度为 x i , 则化学势i 某纯实际气体 B 的化学势的表达式为B。 第四章《化学平衡》 一 . 选择题 1. 对于化学反应进度，下面的表述中不正确的是：（）。 A.化学反应进度随着反应的进行而变化，其值越大，反应完成的程度越大； B.化学反应进度与化学方程式的写法无关； C.化学反应进度与所选择表示反应进度的特殊反应物或产物无关； D. 反应进度之值只能为正，单位是mol 。 2. 反应 PCl5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g) 在 473 K 时的离解度为48.5%，而 573 K 时的离解度为97 %， 则可判断为（）。 A. 反应的标准平衡常数K 2 ； B. 在两温度下标准平衡常数K 相等； C.反应是放热的； D.反应是吸热的。 3. 对于化学反应K 与 T的关系中，正确的是：（）。 A. 若r H m 0 ， T增加， K 增加； B. 若r H m 0 ， T增加， K 增加； C. r H m 0 或r H m 0 ， T变而 K 不变。 4. 理想气体反应 N2 5 2 4 2 H 1 C p ,m 0 O (g) == N O (g) + 1/2O (g）的r m 为41.84 kJ mol ，。 要增加 N 2O4的产率可以：（）。 A. 降低温度； B.提高温度； C.提高压力； D.等温等容加入惰性气体。 5. 在等温等压下，当反应的r G m 5kJ mol 1时，该反应能否自发进行? （）。 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。 6. 一定温度和压力下，化学反应吉布斯自由能r G m 与标准化学反应吉布斯自由能r G m 相等的条件是：（）。 A. 反应体系处于平衡； B.反应体系的压力为p； C.反应可进行到底； D.参与反应的各物质均处于标准态。 7. 某放热反应在 T 800K ，压力 p 下进行，达平衡后产物的百分含量是50% ，若反应在 T 200K ，压力 p 下进行，平衡时产物的百分含量将：（）。 A. 增大； B. 减小； C.不变； D. 不能确定。 8. 任一反应的平衡常数与温度的关系为dln K / dT H /( RT 2 ) , 则（）。 A. K 随温度升高而增大； B. K 随温度升高而减少； C. K 不随温度而变； D. 随温度升高 , K 可增大 , 减少。 二 . 填空题 1. 25℃下 ,反应 MgO(s) ＋ Cl 2(g) ＝ MgCl 2(s)＋ 0.5O2 (g) 达到平衡后 , 若增大系统总压 , 则平衡向方移动 ,标准平衡常数(填增大 , 减小或不变)。 2. 范特荷甫等温方程：r G mr G m RT ln Q p中，表示系统标准状态下性质的是， 用来判断反应进行方向的是，用来判断反应进行限度的是。 3. 某一温度下，反应 C(s) + O 2 (g)== CO 2 (g) 的标准平衡常数为 K1 ，反应 CO (g) + 0.5 O2 (g) == CO 2 (g) 的标准平衡常数为 K 2 。同温下 2C (s) + O 2 (g ) == 2CO (g) 的标准平衡常数K3与 K 1和 K 2 的关系是 K 3 。 4. 反应2NH3(g) ? N 2 (g) + 3H 2 (g) 在某温度下的标准平衡常数为0.25 ，则在相同温度下 0.5N 2(g) + 1.5H 2(g) ? NH 3(g) 的标准平衡常数为。 三 . 问答题 见书上 P140 9 。 四 . 计算题 1. 反应2H2S(g) == 2H 2(g) + S 2 (g) 在 1065℃时的 K = 0.0118，r H m 177.0kJ mol 1。假 设r H m不随温度而变，试求反应在1200℃时的 K 与r G m , r S m。 2. 已知 NH 4HS(s) 在 25℃的分解压力为600 kPa ，试求 35℃时的分解压力。在此温度范围内 可设反应 NH4 HS(s) == NH 3(g) 1 + H 2S(g) 的r H m为常数，其值为 93.7kJ mol ( p 100kPa )。 第五章 《多相平衡》 一 . 选择题 1. 对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？（ ）。 A. 与化合物一样，具有确定的组成； B. 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变； C. 平衡时，气相和液相的组成相同； D. 其沸点随外压的改变而改变。 2. 将固体 NH 4 HCO 3(s) 放入真空容器中， 等温在 400 K ，NH 4HCO 3 按下式分解并达到平衡： NH HCO (s) === NH (g) + H 2 O(g) + CO (g) 系统的组分数 C 和自由度数 为：（ ）。 4 3 3 2 A. Ｃ＝２， ＝１； B. Ｃ＝２， ＝２； C. Ｃ＝１， ＝０； D. Ｃ＝３， ＝２。 3. 某系统存在 C(s)、 H 2O(g)、 CO(g) 、 CO 2(g) 、H 2(g)五种物质，相互建立了下述三个平衡： H 2O(g) + C(s) ? H 2 (g) + CO(g) CO 2(g) + H 2(g) ? H 2O(g) + CO(g) CO 2(g) + C(s) ? 2CO(g) 则该系统的独立组分数 C 为：（ ）。 A. 3； B. 2； C. 1； D. 4。 4. 1mol 纯液体在其正常沸点汽化，该过程中增加的量为（ ）。 A. 蒸气压； B. 汽化热； C. 熵； D. 吉布斯函数。 5. 杠杆规则可适用的条件为： （ ）。 . A. 任何两相平衡的系统； B. 组分浓度用摩尔分数表示的两相平衡系统； C. 多相平衡系统； D. 气 - 液平衡或液 - 固平衡系统。 6. A 和 B 形成的固－液系统相图中，存在四个稳定化合物，则此相图中的低共熔点有（ ）个 A. 3； B . 4； C . 5； D . 6。 7. 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) 。 8. CuSO 4 与水可生成 CuSO 4 H 2O, CuSO 4 3H 2O , CuSO 4 5H 2O 三种水合物，则在一定温度 下与水蒸气平衡的含水盐最多为：（ ）。 A. 3 种； B. 2 种； C. 1 种； D. 不可能有共存的含水盐。 9. 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 y 2，液相中含乙醇为 x 2。下列结论何者正确？（ ）。 A. y 2x 2 ； B. y 2 = x 2 ；C. y 2 x 2 ； D. 不确定。 二 . 填空题 1. 将 CaCO 3(s)、CaO(s) 和CO 2 (g)以任意比例混合， 放入一密闭容器中， 一定温度下建立化学 平衡，则系统的组分数 C =______；相数 =_______ ；条件自由度数 =________ 。 2. 在抽空的容器中放入 NH 4HCO 3 (s)，发生反应 NH HCO (s) == NH 3 (g) + CO 2 (g) + H O (g) 4 3 2 且达到平衡，则这个系统的组分数 (独立 ) =______ ；自由度数 =_______ 。 3. 只受温度，压力影响的二组分平衡系统，可能出现的最多相数为 ______。 4. CaCl 2 与 H 2O 可形成三种水合物 CaCl 2 2H 2O, CaCl 2 4H 2O 及 CaCl 2 6H 2O ，恒压下能与 CaCl 2 水溶液及冰成平衡的盐最多有 种。 5.在 101325Pa下，碘在水和二硫化碳中分配达平衡，不存在固态碘及气相，则此系统的 自由度数为 _______。 6. 恒压下 A 和 B形成具有最低恒沸点的系统，最低恒沸点的组成为x B = 0.475 。若进料组成为 x B = 0.800 的系统，在精馏塔中精馏，则塔顶得到_____ ，塔底得到___________。 三 . 分析相图题 1. 已知 A, B 两种液体完全互溶，且p B p A，在常压下具有最低恒沸混合物组成为 D 。 (1)试画出该系统的 T-x 图， p-x 图； (2)若有一组成介于 B与 D 之间的 A ， B 二组分溶液 , 经精馏后 , 在塔顶和塔底各得什么产 物？ 2.已知某固液系统的相图如下 : (1) 试写出 1、2、3 各相区的稳定相，（ 2）画出溶液 P 的步冷曲 线（ 3）写出三相线 FHN 上稳定的三个相是什么﹖ 3. A ，B 二组分凝聚系统相图如下： （1）分别绘出系统 a, b, d的冷却曲线（绘于右图相应位置注意温度的对应关系）示意图； （2）写出①，②，③区（见图）内的相态及成分和条件自由度数； （3）点 F ， L， G 的组成（ w B）分别为 0.55 ， 0.75， 0.95， 10 kg系统 d冷至温度达 L 点时 ,固体和溶液的质量各为多少千克？上述溶液中还含有多少千克 B ？ 4. 已知液体 A和 B可以组成二组分液态部分互溶系统，其相图如下图（图中t A * ， t B * ）分别 为 A ， B 的沸点。 （ 1）将图中相区I， II ， III ，Ⅳ及点 E的相数，相态，条件自由度数 f ' 填入表中； （ 2）若 4 mol A 与 6 mol B 混合构成一系统，试将50 C， 125 C， 160 C， 250 C时，系统的相数，相态， f '填入表中； （ 3） x B = 0.50 的 A ， B 混合物，总量为10 mol ， t = 50 C 时，系统为几个相？相组成如何？各相的量如何 ? （ 1） 相区相数相态 f ' I II III IV E点 （2） 相区相数相态 f ' 50 C 125 C 160 C 250 C 练习题答案 第一章《热力学第一定律》 选择题 : DDDCB / BDADD / BCABC/ DCBCD / AACBB 填空题 : 1. 0 0 0 3 kJ 2. = > 3. > = > 4. 降低 5. (2), (4) 理由是： W = p(外 ) V ＞ 0， Q = 0, 故 U = － W < 0 ，而 U = f ( T ) 即温度必然下降，又因H = f (T )，故 H < 0。 6. = = = = 7. > 8. > 9. > 10. = < 11. 任何等容12. C p 问答题 : (略 ) 第二章《热力学第二定律》 选择题 : CBADB/DCBDC/CDD 填空题 : 1. = 0 < 0 2. = 3. = < 4. = > > 5. = = > 6. = > 7. 封闭系统等温过程 8. U G U, H, S, A, G S U, H H 问答题 : (略 ) 计算题 : 1.(1) U = H = 0 ； Q 4.44kJ ；W 4.44kJ ；A= G = 4 44 kJ ； S (系 ) = 14 9 J K 1； S (隔 ) = 0 。 (2) U = H = 0 ； Q 12.39kJ ；W 12.39kJ；A= G = 4 44 kJ； S (系 ) = 14 9 J K 1；S (隔) = 26.67 J K 1。 2. (1) U = H = 0 ； Q 5230J ；W 5230J；A= G = J ； S = 19.14 J K 1；S (环 ) = 19.14J K 1。 (2) U = H = 0； Q 0 ；W 0 ；A= G = J ；S = 19.14 J K 1； S ( 环) = 0。 3. Q = H = 83.336 kJ； W = 6.205kJ；U =75.131 kJ；S =217.97 J K 1 ； A= kJ ；G = 0。 第三章《化学势》 选择题 : BBBBD/DBCBD/DA 填空题 : 1. （ 3）（ 2）（ 1） 2. ＞ 3. ＝＞＜ 4. 氧气乙炔 5. = = ＞＜ 6. 高 7. ＝＞＜ 8. i RT ln x i RT ln( f / p ) 第四章《化学平衡》 选择题 : BDABC/DAD 填空题 : 1. 右不变 2. r G m (T ) r G m (T ) r G m (T ) 3. ( K1 / K 2 )2 4. 2 问答题 : (略 ) 计算题 : 1. K 2 0.0507 r G m 36.5kJ mol 1 r S m 95.4J K 1 mol 1 2.p2 1109kPa 第五章《多相平衡》 选择题 :ACACA/CCBC 填空题 : 1. 2 3 0 2. 1 1 3. 4 4. 1 5. 2 6. 组成为 x B=0. 475的恒沸混合物纯 B 分析相图题 : 1.（ 1）如下图所示： （ 2）塔顶 : 恒沸混合物D塔底: B 2.（ 1）相区 1（A2B（S）＋ B2A（S））相区 2（ A（S）＋L）相区 3（ B2A（S）＋L） （2） (3)A（S）、 A2B（S）、 L H 3.（ 1） (2) 相区①②③ 相态S AB CAB A S +S S +L 自由度数 f ' 2 1 1 (3) 溶液和固体各为 5 kg ，溶液中含 B 为（ 5 kg 0.55） =2.75 kg 4.（ 1） 相区相数相态 f ' I 1 g 2 II 2 g+ l 1 III 1 l 2 IV 2 l 1+ l 2 1 E点 2 l + g 0 （2） 相区相数相态 f ' 50 C 2 l 1+ l 2 0 125 C 1 l 1 160 C 2 g + l 0 250 C 1 g 1 （3）系统为 2个相， l 1(A+B)+ l 2 (A+B) ，其中 l 1的组成为 x B =0.16， l 2的组成为 x B =0.68 ，n 0.680.500.53 l 则:1； ∵n (l 1 ) + n (l 2 ) =10 mol ∴ n (l 1 ) = 3.5 mol n (l2 ) = 6.5 mol 。