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1、物化第一学期练习题一. 判断题: 1、 热力学第一定律U=Q+W 适用于任何热力学系统。 2、 系统发生了一个等温变化,系统与环境之间一定有热交换。 3、 理想气体经节流膨胀后,Q=0,H=0, 而且U=0, T0。 4、 绝热可逆过程是等熵过程。 5、 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的情况下,假设由可逆热机牵引火车,其速度将最快。 6、 封闭系统中,理想气体绝热可逆膨胀过程S=0,理想气体绝热不可逆膨胀过程S 0,理想气体绝热不可逆压缩过程S 0, H0 (B) U0, H0 Z (C) U=0, H=0 (D) U=0, H不确定 3、1 mol单原子理想气体,温度由T1可逆变到T2,
2、则等压熵变Sp与等容熵变Sv之比的值为 1:1 2:1 5:3 3:5 4、理想气体经历如图所示ABCA的循环过程。对其中BC过程的Q,当用图上阴影面积来表示时对应的图为 5、一定量的理想气体,从同一初态压力P1膨胀到压力为P2,则绝热可逆膨胀的终态体积与绝热不可逆膨胀的终态体积之间是 前者小于后者 前者大于后者 二者相等无法判断 6、一个恒组成的封闭系统,在不做非体积功的条件下,经历了一个等容、绝热可逆过程,这时应该用什么判据来判断过程的自发性 G H A U 7、热力学基本方程式dU= TdS-pdV适用于封闭系统的下列哪个过程? (A) 理想气体真空膨胀 (B) 298K、101325P
3、a下水的蒸发过程 (C) 光解水制氢 (D) 氮气和氧气反应生成氨,但反应未达平衡 T 等于 8、对于单分子理想气体, PS(A) 5T/3p (B) 2T/5p (C) 5p/3T (D)7T/5p 9、下列偏微分中,能称为化学势的是 H)S,P,n(nB (C) CU)T,P,n (B) (CB)nB (D) (CB)C(CB)(G)P,V,nnBC(S)T,H,nnBC(CB)10、在一定的温度和大气压力下,纯溶剂A的饱和蒸汽压、化学势和凝固点分别为pA*、A*和Tf*。 加入少量非挥发溶质后形成理想的稀溶液, A的蒸汽压、化学势和凝固点分别为pA、A和Tf:( D ) (A) pA*p
4、A, A*A, Tf*pA, A*A, Tf* Tf (C) pA*pA, A* Tf (D) pA*pA, A*A, Tf* Tf 11、苯(A)与甲苯(B)形成理想液态混合物,当5 mol苯与5 mol甲苯混合时,与混合物相平衡的蒸汽中,苯(A)的摩尔分数是 ( C ) (A) yA = 0.5 (B) yA 0.5 (D) 无法确定 12、分解反应 A (s) B(g) +2 C (g), 此反应的平衡常数Kp与分解压p之间的关系为:( C ) (A) Kp=4p3 (B) Kp=p3/27 (C) Kp=4p3/27 (D) Kp=p2 13、恒温下,在反应 2NO2 (g) N2O4
5、 (g)达到平衡后的系统中加入惰性气体,保持总压不变时,则 ( B ) (A) 平衡向左移动 (B) 平衡向右移动 (C) 条件不充分,无法判断 (D) 平衡不移动 14、在大气压力下,Na3PO4 在 H2O (l) 中可以发生三级电离,则Na3PO4的不饱和水溶液的组分数 K 和自由度数 f 分别为( C ) (A) K=4, f=4 (B) K=3, f=3 (C ) K=2, f=2 (D) K=2, f=3 15、HAc及C6H6的相图如右图所示: 现有含C6H60.75的溶液100g,由20 oC冷却时,最多能析出的固体及质量为 ( B ) (A) HAc 60.9 g (B) C
6、6H6 30.6 g (C) C6H6 60.9 g (D) HAc 30.6 g 三. 填空题: 1、在绝热钢瓶中氢气与氧气化合生成水,该过程 W 0, U 0, H 0 (填 , 或=) 2、封闭系统利用G 0作为过程判据必须满足的条件是 、 、 。 3、20 oC 时,从一组成为n(NH3) : n(H2O) = 1:8.5的大量溶液中取出1 mol NH3转移到另一组成为n(NH3) : n(H2O) = 1:21的大量溶液中,该过程的G为 J。 4、反应N2O4 (g) 2NO2 (g) 在60 oC时K = 1.33。则60 oC,标准压力时纯N2O4气体的解离度为 ,1 mol
7、N2O4与 2 mol惰性气体中,N2O4的解离度为 ,当反应系统的总压力为106 Pa时,纯N2O4的解离度为 。 四. 简答题: 1、Zn和稀硫酸作用, (a) 在敞口瓶中进行; (b) 在封口瓶中进行。何者放热较多? 为什么? 2、某婴儿用品公司推出一款针对新生婴儿游泳时的保健产品, 该产品采用独特配方, 溶于水后形成接近母体羊水功效的水疗溶液, 可以保护新生婴儿皮肤, 防止皮肤受到伤害。 请试从稀溶液依数性的角度推测该产品的保健原理。 五.证明题: 试证明:C-C=T(p)(V) PVVPTT并证明对理想气体来说,CP-CV=nR 六、计算题 1. 计算1 mol 理想气体在下列两个过
8、程的Q、W、U、H、S、A、G。已知始态体积为25 dm3, 终态体积为100 dm3, 始态及终态温度均为100 oC。 (1) 定温可逆膨胀 (2) 在外压恒定为气体终态的压力下膨胀 2. 某合成氨厂用的氢气是天然气CH4 (g) 与H2O (g) 反应而来, 其反应为 CH4 (g) + H2O (g) CO (g) +3 H2 (g) (1) 试写出该反应标准平衡常数K 及经验平衡常数Kp, Kx, Kn之间的关系。 (2) 若反应在1000 K 进行,此时K = 26.56。如果起始时CH4 (g) 与H2O (g) 的物质的量之比为1:2, 试求算欲使CH4 (g)的转化率为78%
9、, 反应系统的压力应为多少? 3. 绘图题: A和B在液态完全互溶,在固态完全不互溶。A的熔点比B的低。A与B可以形成两种化合物A2B和AB2, A2B的熔点介于A和B的熔点之间, AB2的不相合熔点介于A和A2 B的熔点之间。AB2分解时的液相中含B的量比在固相中多。A与A2B的低共熔温度比AB2与B的低共熔温度低。 (1) 请画出A与B形成的低共熔T-X相图的示意图,并简明扼要标明各相区的组成及自由度。 (2) 分别绘出组成与化合物A2B及AB2相同的液态混合物的步冷曲线。 (3) 如果AB2分解时的液相中含B的量比在固相中少,其他条件都相同, 试绘出A与B形成的低共熔T-X相图的示意图。