中原工学院-物理化学部分习题(给排水专业).doc

物理化学练习题一、填空v 1. 在同一高温热源与同一低温热源间工作的可逆热机其效率为R，不可逆热机其效率为IR，则R与IR之间的关系为 _nr_nir_。v 2. 理想气体经等温压缩过程，其G_=_A。（选填 ，=，）。v 3. 按系统与环境之间物质及能量的传递情况，系统可分为44封闭 4系统、4孤立 44系统、 藏开4 系统。v 4. 物理量Q(热量)、V(系统体积)、W(功)、P(系统压力)、U(热力学能)、T(热力学温度)，其中属于状态函数的是 vput ；与过程有关的量是 wq 。v 5.相律是所有多相平衡系统都遵循的普遍规律，它描述了平衡系统中 相数 、 组分数 、以及影响系统状态的独立可变因素的总数之间的关系。v 6.在一定条件下，系统从一个状态变化到另一个状态的经过称为 过程 ，实现这种变化的具体步骤称为 途径 。v 7. 热力学所研究的状态主要是平衡态，热力学平衡态必须同时实现四个方面的平衡，即热平衡、力平衡、相平衡 以及 化学平衡 。v 8. 既可理解为等温等压下增加单位面积时 吉布斯函数 的增量，又可理解为沿液体表面作用于单位长度上使表面收缩的 力 。v 9. 润湿通常是指，固体表面上的气体被液体所取代的现象。根据润湿程度不同，可分为附着润湿、 噙着润湿 、 铺展润湿 。v 10. 溶液中溶剂的蒸汽压等于同一温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中溶剂的 摩尔分数 的乘积，这一经验规律称为 拉乌尔 定律。v 11. 在一定温度下，微溶气体在溶液中的平衡组成与该气体的 平衡气相分压 成正比，这一规律称为 亨利 定律。v 12. 物质B的化学势用符号表示为B，是指在定温、定压以及B以外各组分的量保持不变的条件下，系统的 片摩尔两 随 b的物质的量 的变化率。v 13.一定温度下，合成氨反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)，若将各气体匀视为理想气体，则增大压力时，平衡向 又 移动，平衡常数K 不便 。 v 14. 溶液中溶剂的蒸汽压等于同一温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中溶剂的 摩尔分数 的乘积，这一经验规律称为 拉乌而 定律。v 15. 在一定温度下，微溶气体在溶液中的平衡组成与该气体的 平衡气相分压 成正比，这一规律称为 亨利 定律。v 16. 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 = 二、选择v 1. 体系的状态改变了，其内能值（c ） （A）必定改变 （B）必定不变 （C）不一定改变 （D）状态与内能无关v 2. 下列有关偏摩尔量的叙述错误的是（ b ） （A）只有系统的广度性质才有偏摩尔量； （B）偏摩尔量是系统的广度性质； （C）只有在T、p不变以及除B之外其它物质的量 也保持不变的条件下Z对nB的偏微商才称为偏摩尔量； （D）偏摩尔量与系统的组成有关。3. 下列有关热力学可逆过程的叙述，错误的是 (d. ) （A）可逆过程中，系统与环境的作用无限接近于平衡（B）可逆过程中，系统内部无限接近于平衡（C）可逆过程中，系统和环境都可恢复到原来的状态（D）在等温可逆过程中，环境对系统所做的功最大v 4. 在一定的温度和压力下，某化学反应达到平衡时应满足的条件是( b ) （A）rGm=0 （B）G=0（C）rGm= G （D）G=RTlnKv 5. 气体在固体表面上吸附时，（ b ） (A ) S0 (B) S0 (C) S=0 (D) S0v 6. 对二组分理想混合物，下面说法不一定正确的是（ b ） （A）任一组分都遵从拉乌尔定律 （B）溶液的沸点一定升高 （C）形成溶液过程无热效应 （D）形成溶液过程S一定大于0v 7. 等温条件下，理想气体抵抗恒定外压膨胀，则（ B ） (A) H O，W0，UO (B) H =0. W0，U=0 (C)H =0，W0，U0 (D)H 0，W=0，U0 v 8. 下列说法不正确的是（ C ） （A）任何液面都存在表面张力 （B）平面液体没有附加压力 （C）弯曲液面的表面张力方向指向曲率中心 （D）弯曲液面的附加压力指向曲率中心v 10.对于可逆变化有 ，下述说法中，哪一个正确 （ C） A. 只有可逆变化才有熵变 B. 可逆变化没有热温熵 C. 可逆变化熵变与热温熵之和相等 D. 可逆变化熵变为零v 11如图，玻管两端分别连有一大液泡和一小液泡，开启阀门D后，两泡变化的趋势应为( b )。 A、没有变化 B、大泡更大，小泡更小，直至平衡 C、小泡变大，大泡变小，最终两泡相等 D、以上说法皆不正确。 v 11.熵增加原理可以用于下列哪些系统 （ C，D ） A. 开放系统 B. 封闭系统 C. 绝热系统 D. 孤立系统v 12恒温时，封闭系统中亥姆霍兹函数的降低-A应等于 （ D） A. 系统对外做膨胀功的多少 B. 系统对外做有用功的多少 C. 系统对外做总功的多少 D. 可逆条件下系统对外做总功的多少v 13. 理想气体自状态恒温膨胀到，此过程的A和G有什么关系（ ） （A） （B） （C） = （D）无确定关系 三、简答v 1.右图为由CuCl(A)和FeCl3(B)的二元液固系统的相图，请标出各区域存在的组分数C、相数P、自由度F和具体存在的相。答:对于二元液固凝聚体系，f=K-+1 = 3- (2分)区域1 =1， f=2， 单一液相区域2 =2， f=1， CuCl(s)-溶液(l)区域3 =2， f=1， CuCl(s)-AB(s)区域4 =2，f=1， AB(s)-溶液(l)区域5 =2， f=1， AB(s)-溶液(l)区域6 =2，, f=1， FeCl3(s) -溶液(l)区域7 =2，f=1， AB(s)- FeCl3(S) v 2.熵判据、吉布斯函数判据和亥姆霍兹函数判据的内容及使用条件。 v 简述拉乌尔定律和亨利定律的相同点和不同点。不同点，1拉乌耳定律试用于稀溶液溶剂和理想溶液，而亨利定律试用于溶质2拉乌耳的比例常数p*是溶剂的蒸气压，与溶质无关，而亨利定律的比例常熟k与溶济溶质都有关相同点，都应用于希溶液，反映的都是么一组分在蒸汽中的平衡分压与与该组分在稀溶液中浓度的关系。v 试根据热力学原理推断气体在固体表面的吸附过程一定放热。四、计算v 1、 3mol某双原子理想气体从始态100 kPa、75 dm3，先恒温可逆压缩至体积缩小至50 dm3，再恒压加热至100 dm3。求终态温度和压力以及整个过程的Q、W、U、H和S。（先列出过程框图，再进行计算） （14分） 解：v 题中过程可表示如下：n=3mol n=3mol n=3mol T1 T2 = T1 T3 p1=100kPa p2 p3= p2 V1=75dm3 V2=50dm3 V3=100dm3始态温度 系统终态压力 (1分)系统终态温度 (1分)双原子理想气体 (2分)Q1= nRTln(V2/V1)= -3.04 kJ ; Q2=nCp,m(T3-T2)= 26.26 kJ; Q=Q1+Q2=23.21 kJ (2分)W1= -nRT1ln(V2/V1) = 3.04 kJ ; W2= -p(V3-V2)= -7.5 kJ ; W=W1+W2= -4.46 kJ (2分) U=Q+W = 18.75 kJ (2分)H = U +(pV) =U +nRT = 26.25 kJ (2分)S= n