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1、一、单选题:1.对于理想气体的热力学能有下述四种理解:(1)(2)(3)(4)第二章 热力学第一定律 -即时练习状态一定,热力学能也一定 对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的 对应于某一状态,热力学能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值 状态改变时,热力学能一定跟着改变 其中都正确的是 : ( )(1),(2);(3),(4);(2),(4);(1),(3)。ABCD答案 :D. 热力学能是状态的单值函数,其绝对值无法测量。2.有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时 筒内温度将: ( )ABCD答案 :C. 气体膨胀对外作功,热力学能下降。不变
2、升高降低无法判定373K,标准压力下的水气,,标准压力下的水,经下列两个不同过程变成(1) 等温、等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为:( U= Q+ W):()AW1<W2 Q1>Q2BW1<W2 Q1<Q2C. W1=W2 Q1=Q2D. W1>W2 Q1<Q2答案:A.过程(1)中,系统要对外作功,相变所吸的热较多。4. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱, 将冰箱门打开 , 并接通电源使其工作 , 过一段升高 降低 不变 不一定时间之后 , 室内的平均气温将如何变化( )ABCD答案 :A. 对冰箱作的电功全转化为热了。定是:5
3、. 凡是在孤立系统中进行的变化,其U和 H的值一定是:()A. A U>0 , H>0B. A U=0 , A H=0CA U<0 , A H<0D.A U=0 , H不确定答案 :D. 热力学能是能量的一种,符合能量守衡定律,在孤立系统中热力学能保持不变。而 焓虽然有能量单位, 但它不是能量, 不符合能量守衡定律。例如, 在绝热钢瓶里发生一个放 热的气相反应,A H可能回大于零。6. 某理想气体的丫 =Cp/CV=,则该气体为几原子分子()A. 单原子分子B. 双原子分子C. 三原子分子D. 四原子分子答案 :B. =7/5, CV=( 5/2) R Cp=(7/5)
4、 R ,这是双原子分子的特征。7. 当以 5molH2 气与 4molCl2 气混合,最后生成 2molHCl 气。若以下式为基本单元, H2(g)+CI2(g)2HCI(g则反应进度E 应是:()1 mol2 molA.B.4 mol5 molC.D.答案:A.反应进度 E = A n/ V =2 mol/2=1 mol8.欲测定有机物燃烧热 Qp,般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为A nRT中的A n为: ()生成物与反应物总物质的量之差 生成物与反应物中气相物质的量之差 生成物与反应物中凝聚相物质的量之差 生成物与反应物的总热容差A nRT项来源于A( pV) 项,若假定气体是理想气体
5、,在温度不变时4(AB.C.D.答案 :B.QV,公式 Qp=QV+就等于A nRT 9.下述说法,何者正确( )A. 水的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓B. 水蒸气的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓C. 水的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓D. 水蒸气的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓答案:C.根据标准摩尔燃烧焓的定义,只有 (C)是正确的。因为氧气是助燃剂,没有标准摩尔 燃烧焓,氢气的燃烧产物是液体水,而不是水蒸气。时,石墨的标准摩尔生成焓AfH :()A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不能确定答案 :C. 根据标准摩尔生成焓定义,规定稳定单质的标准摩尔生
6、成焓为零。碳的稳定单质制 定为石墨。第三章热力学第二定律-例题分析1. 1mol 单原子分子理想气体,始态为273K , p,分别经下列可逆变化,其 Gibbs自由能的变化值各为多少(B)恒压下体积加倍(C) 该气体的摩尔熵为100 J恒容下压力加倍 K-1 mol -1。思路:Gibbs 自等温过程,则由能的变化值可以通过H和 S的值计算。如果是(A)恒温下压力加倍 假定在273K , p$下,如果是个变温过程,则皿二 kg-bg = -隔-罕dACr = wA7l£i 解:(A)乩0= lmclx8.314 Jinor<K-x273Kxln-=L573kJ(B)恒压下体积加
7、倍,T2=2Ti , G = H - (TS)mg曲屮=5j674 H-(2x273x1 144-273kWO) J= -29.438kJ(C)恒容下压力加倍,T2=2T 12= lmolx-x8.314Jnior Lx In 2 = 8.644IT】2=5飞74 kJ-C2x273x108.6-273x100) J=-26.320kJ2.请计算1mol苯的过冷液体在-5 C ,p$下凝固的 S和 G。已知-5 C时,固 态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为和kPa ; -5 C及P $时,苯的摩尔熔化焓 为 kJ mol -1。思路能计算其:对于不可逆相变,必须设计一个始终态相同的可逆过程,才 S
8、 和 G设系统经5步可逆过程完成该变化,保持温度都为-5 C,亀比泸)C戶N2 642QC徂血264kPQ也tCe也比($.23咗町一尹曲戸力总的 G的变化值是五步变化值的和,bU 二 g +十 A目十 AQ + Aq 但是,因为(2)和(4)是等温、等压的可逆相变过程,所以因为液体和固体的可压缩性较小,摩尔体积相差不大,可近似认为 Gi与 G5可以相消,=网氏 Fill 邑P= lmdx8.314 J K-x26B Kxln = -356.4 J264(冉砒O.WcJ十卯卓丿268 K3.苯的正常沸点为353K,摩尔汽化焓是 vapHm = 将mol -1。今在 353K, , p$下, i
9、mol液态苯向真空等温汽化为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。计算该过程中苯吸收的热量Q和作的功W求苯的摩尔汽化Gibbs自由能 va pGm和摩尔汽化熵 vap Sm 求环境的熵变使用哪种判据,可以判别上述过程可逆与否并判别之。由于始终态与可逆相 对于系统的不可逆热思路:真空蒸发,系统对外不做膨胀功,热交换等于热力学能的变 化值。在相变点温度和压力下,进行不可逆相变, 变相同,所以状态函数的变量也与可逆相变相同。效应,对于环境可以认为是可逆的。解:(1)真空汽化W=0Q = KU = H-LpVy = LH-LnKr= 50.77 fcJ-(l xg 314 x 355>J= 27S3
10、5 kJ 设液态苯在同温、同压下可逆蒸发为气,这时,系统的不可逆热效应,对环境来说可以看作是可逆的Z坏X令等H沁士 用熵判据来判断过程的可逆性5隔离)二'EjAf(环)=8.3时】 0 所以,苯的真空蒸发为不可逆过程。(a为常数)的单原子理想气体,始态戸=200皿爲=即3 K ,可逆途径,压缩至终态压力为 400k Pa 。 计算该过程的兀叽Q必A也左和 S。的途径实际是告诉我们相当于说一样,没有什么特别的地方。从这个已知条件可以从计算出V2的值。对于理想气体只要是变化的物理过程,不论具体变化途径如何,都可以使用公式=CydT计算(若是等温过程,则W二00甩=° )。解题时应
11、该把容易计算的先求出来,然后再由这些结果去计算较难求的变量。积分这题的难点是在求W。因为沿的是P'F M的途径,则P =巾,在求时稍有麻烦,要作适当的数学变换再积分。解:根据理想气体的状态方程式和已知条件7 舞丘Z 1 mol zS. 314 J-K-mc.rx273E,200 x10? PaPi歼=5= 0.0113 mT 二戸必 二 400x10= P莎二肝乙 ° ""1 tnolx8.314 J-R-'-mor'"=1 indx|xg.314 J.K-mor* x (1087 - 237)K = 10.15kT=1 molX
12、|xS.314 J-Kmorx(10S7-237JK = 16.92 kJp-Va,代入上式,a是常数,可以提到积分号外边,I -0 J: ® 1 (冷七)=卸冷旳'200x101T '杰而帀选£2) I=-3.3.K1e = AL/-tr=C10.15 + 3.39td = 13.54 kJ s要分两步计算,先等压可逆,后等温可逆Z51087200) 】 1=1.0X8.314X一山+ lnJ-K-'= 22.96 J.K-'12273400jAjS =料g-计算 S时容易出现的错误是把公式记错了,把 乃步是等温可逆过程,2二一a =
13、71;囲51旦Pl?。因为第2记成丹PlPl第三章 热力学第二定律-即时练习一、单选题:及环境的熵变应1.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中系统的熵变 为:()A.>0,=0B.<0,=0C.>0,<0D.<0,>0答案:C.理想气体等温膨胀,体积增加,熵增加,但要从环境吸热,故环境熵减少。2. 在绝热条件下,用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变:A. 大于零B. 小于零C. 等于零D. 不能确定答案:A.封闭系统绝热不可逆过程,熵增加。和02在绝热钢瓶中生成水的过程:()A. A H=0B. A U=0C. A S=0D.
14、A G=0u=o。答案:B.因为钢瓶恒容,并与外界无功和热的交换,所以能量守衡,A4. 在和101 325Pa条件下,水凝结为冰,判断系统的下列热力学量中何者一定为零(A.B.C.D.5. 在N2和02混合气体的绝热可逆压缩过程中,系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:()A.AU = 0B.AA = 0C.AS = 0D.AG = 0答案:C.绝热可逆过程是衡熵过程,QR= 0故 S = 06. 单原子分子理想气体的CV,m=(32)R,温度由T1变到T2时,等压过程系统的熵变Sp与等容过程熵变 SV之比是:()A. 1 : 1B. 2 : 1C. 3 : 5D. 5 : 3答案:D.
15、相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。X 10-3kg水在373K, 101 325Pa的条件下汽化为同温同压的水蒸气,热力学函数变量为U1 , H1和 G1;现把1X 10-3kg的H2O (温度、压力同上)放在恒373K的真空箱中,控制体积,使系统终态蒸气压也为101 325Pa,这时热力学函数变量为U2, H2和 G2。问这两组热力学函数的关系为: ()A.AU1>A U2,A H1>A H2,A G1>A G2B.AU1<A U2,A H1<A H2,AG1<A G2C.AU1 = A U2,A H1 = A H2,A G1 = A G2D.AU1
16、= A U2,A H1>A H2,AG1 = A G2答案:C.系统始态与终态都相同,所有热力学状态函数的变量也都相同,与变化途径无关。时,1mol理想气体等温可膨胀,压力从1000kPa变到100kPa,系统Gibbs自由能变化为多少()A.B.C.D.kJkJkJkJ等于Vdp积分9.对于不做非膨胀功的隔离系统,熵判据为: A.(dS) T,u > 0B. (dS)C. (dS)f*D. (dS)答案:D.隔离系统的U, V不变答案:D.10.某气体的状态方程为 PVm=RT+ a p,其中a为大于零的常数,该气体经恒温膨胀, 其热力学能:( )A. 不变B. 增大C. 减少D
17、. 不能确定所以恒温膨答案 :A. 状态方程中无压力校正项,说明该气体膨胀时,不需克服分子间引力, 胀时,热力学能不变。第四章 多组分系统 -即时练习一、单选题:A和B的偏摩尔)物质和 3molB 物质在等温、等压下,混合形成理想液态混合物,该系统中体积分别为X 10-5m3 X mol-1 , x 10-5m3 x mol-1 ,则混合物的总体积为:AX10-5m3BX10-5m3CX10-4m3DX10-5m3答案:C.运用偏摩尔量的集合公式。A 和 B 形成理想液态 ( )2.已知373K时,液体A的饱和蒸气压为,液体 混合物,ABCDB 的饱和蒸气压为。设 当A在溶液中的摩尔分数为时,
18、在气相中A的摩尔分数为:1 1/22/31/3答案:C.用Roult定律算出总蒸气压,再把A的蒸气压除以总蒸气压2dm3,苯的摩尔分数2 ,则:,标准压力下,苯和甲苯形成理想液态混合物。第一份混合物体积为为,苯的化学势为11,第二份混合物的体积为 1 dm3,苯的摩尔分数为,化学势为1()1> 卩 21< 1 21 1= 1 2ABC.C. 不确定答案:B.化学势是偏摩尔 Gibbs自由能,是强度性质,与混合物的总体积无关,而与混合物 的浓度有关。第一份的浓度低于第二份的浓度,故化学势小。4. 在温度T时,纯液体A的饱和蒸气压为 ,化学势为,并且已知在大气压力下的凝固点为 当 A
19、中溶入少量与 A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时,上述三物理量分别为 和 ,则( )A ,B ,C , ,D , ,答案 :D. 纯液体 A 的饱和蒸气压和化学势比稀溶液中的大,加入溶质后,稀溶液的凝固点会 下降。A 的量大于 B 的量 A 的量小于 B 的量 A 的量等于 B 的量A 的量与 B 的量无法比较5. 在298K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解,遵守Henry定律,Henry常数分别为kA和kB,且知kA> kB,则当A和B压力(平衡时的)相同时,在一定量的该溶剂中所溶解 的关系为:( )ABC D答案 :B. 根据 Henry 定律,当平衡压力相同时, Hen
20、ry 常数大的溶解量反而小。6.在400K时,液体A的蒸气压为4X 104Pa,液体B的蒸气压为6 X 104Pa,两者组成理想液 态混合物,平衡时溶液中 A的摩尔分数为,则气相中B的摩尔分数为:()AB.CD.答案:B.用Roult定律算出总蒸气压,再把B的蒸气压除以总蒸气压7. 在50C时,液体 A的饱和蒸气压是液体 B饱和蒸气压的3倍,A, B两液体形成理想液态 混合物。气液平衡时,在液相中A的摩尔分数为,则在气相中B的摩尔分数为:()ABCDB的蒸气压除以总蒸气压,标准压力下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为 若以卩1和卩2分别表示两瓶中萘的化学势ABCD答案 :D.2dm3( 溶有萘 ),
21、第二瓶为 1dm3( 溶有 mol 萘), ,则( )1= 10 卩 21= 2 卩 21= (1/2)卩 2仁卩2化学势是偏摩尔 Gibbs 自由能,是强度性质,与混合物的总体积无关,而与混合物答案 :B. 用 Roult 定律算出总蒸气压,再把的浓度有关。两份的浓度相同,故化学势相等。9. 两只烧杯各有1kg水,向A杯中加入蔗糖,向B杯内溶入,两只烧杯按同样速度冷却降温, 则有:( )A A 杯先结冰B. B 杯先结冰C. 两杯同时结冰D. 不能预测其结冰的先后次序答案:A.稀溶液的依数性只与粒子数有关,而与粒子的性质无关。B杯内溶入NaCI, NaCI解离,其粒子数几乎是 A 杯中的两倍
22、, B 杯的凝固点下降得多,所以 A 杯先结冰。10. 在恒温抽空的玻璃罩中,封入两杯液面相同的糖水( A杯)和纯水(B杯)。经历若干时间 后,两杯液面的高度将是:( )A. A 杯高于 B 杯B. A杯等于B杯C. A杯低于B杯D. 视温度而定A 杯中不断凝聚,所答案 :A. 纯水的饱和蒸气压大于糖水,纯水不断蒸发,蒸气在含糖水的 以 A 杯液面高于 B 杯。第五章 相平衡 -即时练习一、单选题:(S)和任意量的NH3(g)及H2S(g达平衡时,有:AC= 2,P = 2, f= 2BC= 1,P = 2, f= 1CC= 2,P = 3, f= 2DC= 3,P = 2, f= 3)2,有
23、 2 相共存,根据相律,自由答案 :A. 反应有三个物种,一个平衡条件,所以组分数为 度为 2。2.某系统存在 C(s), H2O(g), H2O(g)+C(s) H2(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g) H2O(g)+CO(g) CO2(g)+C(s) 2CO(g)则该系统的独立组分数C为:ABCD答案 :A.CO(g, C02(g)和H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡C=3C=2C=1C=4反应共有 5 个物种,2 个独立的化学平衡,而无浓度限制条件,所以组分数为3。I2在液态水和 CC14 (I)中达到分配平衡(无固态碘存在),则该系统 )一个平衡条件,所以组分数为2。有
24、 2 相共存,已指定温度,根据3. 在 100kPa 的压力下, 的条件自由度数为: (Af*= 1 Bf*= 2C. f*= 0D. f*= 3答案B共有3个物种, 相律,条件自由度为 2。(一个平衡条件能否成立,请再考虑)4. 与水可生成 , 和 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:ABCD 答案 :B.相数为 3。现在已指定有水蒸气存在,所以,可能有共存的含水盐只能有3种2种1种不可能有共存的含水盐系统的组分数为 2,已指定温度,根据相律,条件自由度为零时得最多可以共存的2 种。在20 C以上X能以液体存在在20C以下X能以固体存在在25 C, 100kPa下,液体 X
25、是稳定的在20 C时,液体X和固体X具有相同的蒸气压(C)所描述的条件只能落在气相区,所以这种说5. 某一物质X,在三相点时的温度是 20C,压力是200kPa。下列哪一种说法是不正确的:() ABCD答案 :C. 可以画一张单组分系统相图的草图, 法是不正确的。的临界温度是124K,如果想要液化 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. 临界温度是指在这个温度之上,不能用加压的方法使气体液化,所以只有在临界温 度时用降低温度的方法使之液化。7.当 Clausius-Clapeyron 方程应用于凝聚相转变为蒸气时,
26、则:( )ABCDp 必随 T 之升高而降低p 必不随 T 而变p 必随 T 之升高而变大P随T之升高可变大或减少答案 :C. 因为凝聚相转变为蒸气时总是吸热的,根据 Clausius-Clapeyron 方程, 等式右方为正 值,等式左方也必定为正值,所以 ) P 随 T 之升高而变大。8. 对恒沸混合物的描述,下列各种叙述中哪一种是不正确的(ABCD 答案 :A.与化合物一样,具有确定的组成 不具有确定的组成平衡时,气相和液相的组成相同 其沸点随外压的改变而改变 恒沸混合物不是化合物,其沸点和组成都会随着外压的改变而改变。9. 在通常情况下,对于二组分物系,能平衡共存的最多相数为:A1B.
27、 2C. 3D. 42,当自由度为零时相数为4。答案 :D. 当自由度为零时,系统有最多相数。现在组分数为10. 某一固体,在25C和大气压力下升华,这意味着:()A. 固体比液体密度大些B. 三相点的压力大于大气压力C. 固体比液体密度小些D. 三相点的压力小于大气压力答案:B.画一单组分系统草图,当三相点的压力大于大气压力时,在25 C和大气压力下处于气相区,所以固体会升华。第六章化学平衡-例题分析1. 工业上制水煤气的反应为:A,;/ = lS3.5U-inol-设反应在673K时已达到平衡,试讨论下列因素对平衡的影响。(1)(3)(5)增加碳的量(2)增加系统总压(4)N2(g)的分压
28、增加思路响标准平 值,而只提高反应温度提高H20(g)的分压:影响化学平衡衡常数的值,而压力和惰性气体的存在不影响标准平衡常数的 影响反应前后气体分子数不等的反应的平衡组成,减压和增加 般凝聚相不影响平衡。的因素很多,但影响的程度不同。温度可以影惰性气体对气体分子数增加的反应有利。解:(1)增加碳的量不影响平衡,碳是固体,复相反应中固体不影 响平衡常数值。(2)因为这是一个吸热反应,亠左皿n °,根据van derHoff对正业上( 压力, 降压的 高。所式,升高温度可以使增大,有利于产物的生成。(3)这是一个气体分子数增加的反应,增加系统总压, 应不利。虽然平衡常数不变,但产物的含
29、量会下降。所以,在工 水煤气的反应一般在大气压力下进行。(4)H2O(g)是反应物,增加反应物的含量会使平衡右移,虽然 平衡常数值不变,但生成物的含量会提高。2.叫的分解作用为PCWim山禺在523K和100kPa 条件下反应达平衡,测得平衡混合物的密度为2" 吨m,试计算:5)N2(g)没有参与反应,在该反应中是作为惰性气体。增加N2(g)的 在总压不变的情况下就降低了反应系统中各物的分压,相当于起了 作用,所以使反应右移。虽然平衡常数值未变,但产物的含量会提 以制水煤气总是用空气将C(s)燃烧产生高温,N2(g)作为惰性气体混 在反应系统中。P°也)的解离度在该反应条件
30、下的标准平衡常数该反应的标准摩尔Gibbs自由能的变化值胚CPC1J = 208.2 g jnor的解离度有若干种方法。首先应列出P金)在解离的质量。或算出混合物的平均摩尔质量,再根据理想气平衡时的量的关系,得到平衡时总的物质的量。混合物的总质量应该等 于起始时片拖)体的状态方程,就可计算得到解离度。有了解离度的数值,根据平衡常数的定义和与亠筈的关系,就可得到和1) 设解离度为aP现32 F耳)4 0血)平衡时总的物质的量为«鸟=?a(l -I- c;)険(POJ昆合物MglJ M(FC1Q 因为期PCIJ二昆合物)根据理想气体状态方程,平衡时p卩=甩RT =刃(1十cRT朋&
31、;昆合物)冲=MCPClj)代入a的表示式,得100x10x200.2x10-、1 = 0./ 2.70x3.314x523a的另一种求法是:在平衡混合物中,平均摩尔质量为_ 氏1-胚P屯十+ 总吆ET就混合物RT pRT戸= = = X =7M V M代入的表示式,就可以求出a ,结果是一样的。(2) 设 « = 1.0 moi疋©=戸兀»/左呂用尸口 W£(1 亠©必4=环二Z亦云代入标准平衡常数的表示式,得(3) dG角-如血垮=(8.314x523x1111.46)moi"二 1 £4百nwl"3.已知在2
32、98K时下列物质的SO3SO2O20和:设总压力为100k Pa ,反应前气体中含各物质的摩尔分数为轨".其余为惰性气体,求反应伦弟严n心对(1) 在298K时的平衡常数(2 )若使的转化率= 0.80,计算应该控制的温度(设反应迢=0)思路:从热力学数据计算出298K 时的亠號,I和4査,然后得到298K时的b Qm和。因为设反应7二°,所以根据实验的组成计算温度T时的亠萤二-R空Teo,根据(T)和298K时的也盅I,亠瞪公式,计算出所需的温度。解:(1 )因为朋=虬號-2§尿沁掘亠円f二4貝肌SdQrfH肌£0护对二一艇区百阳二瞪($0孙g) -
33、T瞪(0淞)-鹉(SO淞)=-94.03 J m屮'K" 乙q? = -70.839kJ mol-Aq = o莖代 29) = 261x10(2)设所求的平衡温度为T,因为题中已假设反应的'代和亠普均与温度无关。则:(29SE)-7A(298K)= -RTin 晋5在转化率a=时,反应的(T)为:伦(g)开始 6平衡 S(l-O.S)+-O2(Z)eS0(g)1212-3x03惰性气体平衡时,总物质的量为0SxO.8S222* (6x0.8nicl) /F (97.611101)(6x0.211101) < 9.6m01 V(97 6molj、9?. 6itio
34、1 /A.B.C.D.答案:C.判断反应能否自发进行,要用等温等压下 很小很小,可以估计反应能自发进行。的变化值,而不能用的值。除非的值因为系统的压力p二p ,解得代入式亠萤(7)=比磴(2筑E) -仙卑2沁B = -RTin 垮= -8.314Jmor K-xZxlii 12.75 解得:r = 853 K一、单选题:1. 在等温等压下,当反应的时,该反应能否进行能正向自发进行能逆向自发进行不能判断不能进行2. 理想气体化学反应平衡时,应该用下列哪个关系式A.B.C.D.答案:B.根据理想气体化学势的表示式,逸度可用压力表示。3. 理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g的与温度
35、T的关系为:=-21660+,若要使反应的平 衡常数大于1,则应控制的反应温度:()A. 必须低于409.3 CB. 必须高于C. 必须低于D. 必须等于答案:C4. 在通常温度下,NH4HCO3(s可发生下列分解反应:NH4HCO3(s)= NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)设在两个容积相等的密闭容器A和B中,分别加入纯NH4HCO3(s)1kg及20kg,均保持在298K,达到平衡后,下列哪种说法是正确的()A. 两容器中压力相等BCD 答案 :A.A 内压力大于 B 内压力B 内压力大于 A 内压力 须经实际测定方能判别哪个容器中压力大因为NH4HCO3(s是过量的,在相同温度下,
36、分解压力相同。标准状态下自发变化的方向在 所对应的温度下的平衡位置 在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 提高温度与反应速率的变化趋势5. 根据某一反应的 值,下列何者不能确定: ( )A.B.C.D.答案:D.反应速率与温度的关系由动力学中Arrenius公式讨论。随下列哪些因素而变: ( )6. 某实际气体反应,用逸度表示的标准平衡常数A. 体系的总压力B. 催化剂C. 温度D. 惰性气体的量答案 :C. 用逸度表示的标准平衡常数仅是温度的函数。7. 已知反应 2NH3=N2+3H2 在等温条件下,标准平衡常数为,那么,在此条件下,氨的合成 反应(1/2) N2+(32)H2=NH3的标准
37、平衡常数为:A.B.C.D.2。1/2 次方,为。而第二个方程是第一个方答案 :C. 反应方程式系数减半,标准平衡常数应开 程的逆过程,标准平衡常数为倒数,则应该为8. 某化学反应在298K时的标准Gibbs自由能变化 为负值,则该温度时反应的标准平衡常数值将:()A.=0B.>1C.<0D.0< <1答案 :B.因为9. 在一定的温度下,一定量的P CI5(g)在一密闭容器中达到分解平衡。若往容器中充入氮气,使系统的压力增加一倍(体积不变),则PCI5的解离度将:()A. 增加B. 减少C. 不变D. 不定答案 :C. 虽然充入不参与反应的氮气,应对气体分子数增加的反
38、应有利,但是因为在密闭容 器中,压力也相应增加,压力和气体的总物质量的比值不变,解离度亦不变。的分解反应是 PCI5(g)= PCI3(g)+CI2(g)在473K达到平衡时,PCI5(g有分解,在573K达到 平衡时,有 97%分解,则此反应为: ( )A. 放热反应B. 吸热反应C. 既不放热也不吸热D. 这两个温度下的平衡常数相等答案 :B. 升高温度,可以使吸热反应的平衡常数增大。第八章 电解质溶液 -即时练习一、单选题:1. 水溶液中氢和氢氧根离子的淌度特别大,究其原因,下述分析哪个对A. 发生电子传导B. 发生质子传导C. 离子荷质比大D. 离子水化半径小答案 :B2. 电解质溶液
39、中离子迁移数 (ti)与离子淌度(Ui)成正比。当温度与溶液浓度一定时,离子淌度 是一定的,则25C时,?dm-3NaOH中Na+的迁移数t1与?dm-3NaCI溶液中Na+的迁移数t2 , 两者之间的关系为: ( )A. 相等B. t1>t2C. t1<t2D. 大小无法比较答案 :C3.用同一电导池分别测定浓度为?kg-1和? kg-1的两个电解质溶液,其电阻分别为1000W和500W,则它们依次的摩尔电导率之比为:()A. 1:5B. 5:1C. 10:5D. 5:10 答案 :B4. 在10cm3浓度为1mol?dm-3的KOH溶液中加入10cm3水,其电导率将:()A.
40、增加B. 减小C. 不变D. 不能确定答案 :B 5.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是:A?kg-1HAcB. ?kg-1KClC. ?kg-1KOHD. ?kg-1HCl 答案 :D6. 下列电解质溶液中,离子平均活度系数最大的是:A?kg-1NaClB. ?kg-1CaCl2C?kg-1LaCl3D. ?kg-1CuSO4答案 :A 7.0.001mol?kg-1K2SO4和? kg-1的Na2SO4溶液在298K时的离子强度是:A. ?kg-1B. ?kg-1C. ?kg-1D. ?kg-1答案 :D变大 变小 不变 无法判定8. 在饱和AgCl溶液中加入NaNO3, AgCl的饱和
41、浓度将:()A.B.D 答案 :AC.9.在其它条件不变时,电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而:A. 增大B. 减小C. 先增后减D. 不变答案 :B10. 对于同一电解质的水溶液,当其浓度逐渐增加时,何种性质将随之增加(A. 在稀溶液范围内的电导率B. 摩尔电导率C. 电解质的离子平均活度系数D. 离子淌度答案 :A第九章 可逆电池电动势-例题分析1.已知反应比(泸)+AgAO = 2 迪(£)+HQ 。在298K 时的恒容热效应3 = -252 79kT,将该反应设计成可逆电池,测得其电动势的温度系fap =-5.044x10 V-E-数为如CT-悶I地200)1地
42、4;试根据所给的数据计算电极r©= i 0x1 rr"的标准还原电极电势已知298K时f 一 V V解:在反应中H2 (g)氧化生成了水,显然电解质溶液是碱性的,氢电极是阳极。Ag2O(s)还原生成Ag(s),所以°丑(讪地心)如门电极是阴极,所设计的电池为Pt|H,Cp)|OH-Caq)|As,OCs)|Ag(C验证所设计的电池是否正确负极勺 + 2OH-(aq) - 2厂 T 2比0(1正极A氏0&) +巧0(1) + 2T2As(g)+2OHOH应 3 +理Q=2理(0+H2Q)所以设计的电池是正确的。要计算电极°H (SLq)IAg2G)
43、 I理的标准还原电极电势,需要知道该电池的电动势。从所给的已知条件可以计算该电池反应的月皿和,从而可得到区,也就得到了电池的电动势。因为该电池的电动势就等于标准电动势,但是该电池的两个电极的标准 电极电势都不知道(假定不能查表),而已知的值就是要用它来计算疇的。T 呜=4»諾了 =Qv-r二-252.79 kJ inoL-S 3M 汇药呂灯尸kT moL=-255.27 kJ-morAA nF二 2x9"OOCm 0广.(5044 兀iLW R)二-57 35J K"'%3血=亠盅-丁2凡=-226.26kJ.nior仔黑爲5V 鉀=£ =喘施观
44、盅TIH "g为求时,根据已知的值设计如下电池:Pt IE血 IH(才)III 0圧傀IH血勺I Pt呼电池反应为也津沁空叫聞6V96500娱込近=1.伉丹十瞎氏=(1.1723-0.8276)V = 0.3447 V2. 已知298K时下述电池的电动势为,旳琢代WO3皿。血脚又知H 2 0(g)的,该温度下水的饱和蒸气压为3167Pa , 求在298K时氧气的逸度等于多少才能使Au 2O3(s)与Au(s)呈平衡解:AU2O3(S)与 Au(s)呈平衡就是 AU2O3(S)的解离平衡,即Au,O,(叮2A-U Cs> + |o,(刃要求氧气的逸度首先要求出该反应的平衡常数或
45、曲, 也就是亠筈(出出,这要从已知的电池反应和H2O(g)的Af選看是否有可能。该电池的反应为负概殂/pF T (mq) +正极.AuO5(3)+6H*Cai) + 宛一 t2Au©+3Z2®Cl)AujO花)+了兀9°) T 2必ug) +3E£(1)电池的电动势也就是它的标准电动势=-6x 1 362V x965C0G moL' = -788.6 kJ mol'电池反应中的 H2O(I)的饱和蒸气压为 3167 Pa ,它与标准压力下的H2O(g)之间 的Gibbs自由能有差值H/XS. 3167Pa)100 kPa) &逡=
46、ETUii 鱼二尺T 比= 8.55kJ. moLA31CT(2)将公式十弘,得皿口亠弭2(泸)=也7。声)輕診=朋+ 3乂 萤= (-788.6+3x8 55)kJ-moL = -762 95kJ mor】利用参与反应物质的标准摩尔Gibbs生成自由能,从反应式(3)可 得到件&黒亠莖亜0迫)皿3x(;-22S 6> + 762.95kJ=77 15 叮 加小一】则au2O3(s)解离平衡的3詐叫瓷A广?曰对于Au 2O3(S)的解离平衡,其平衡常数与及氧气逸度的关系为f 、引2 Jo九十5卜?鬻<2=戸®xc囂g_gi4J.K】丿77150tiioL= 1.0
47、4x10 = 104x10''kPa3.在298K时,有电池P心比代应阮)血瑙IM),已知当HI浓度蚀= 13104 MQ.鹿-1时,左1二0.97 2 .叫吨"时总2 =0.41 V ;电极A十血的标准电极电势为毗伽=。试求:(1 ) HI溶液浓度为弓.0 moi咤时的平均离子活度因子(2) Aul(s)的活度积常数思路:解电动势测定应用的题,一般先写出电极反应和电池反应, 再写出计算电动势的Nernst方程,从方程中看出已知条件与未知条件之 间的关系。就是以后的计算错了,这两步也是可以得分的。已知一个浓度极低,廉rnJ kg】,对于这种稀溶液显然可以看作是理想的,
48、其人対1 ,这一点恰好是解本题的关键。如果是平时做习题,有的电极电势题目没给,可以查阅电极电势表。但对于考试题, 那只能从已知条件中找。有时可能会埋怨解题的条件不够,这很可能是 没有灵活应用所给的已知条件。解:电极反应和电池反应为贯极,S优正极,还S;H 佶)一iAul + F 净反应皿(巧+厂)PTJ?T f,沪-一诚 V)"仏前(1)如果知道电极电势弓血伽的值,代入电动势的计算公式,就 计算各种浓度下的,现在的问题就是这个值不知道。根据题目条件, 朋=1.0x10mol kg-'时,可以认为人S ,代入公式先算出电池的标准 动势,也就是E九屉,然后再计算燃= M.0mQl
49、 时的。RTY r2=0 97 V+ImlxbdOC = 0.457 VF当叫二左0 mol站1时,禺二&41¥,代入电动势的计算式,计算得7?严10.41 V = 0.497 V-ln(riX3.0)解得=由于电解质浓度太大,使活度因子出现反常的值。(2)为了计算Aul(s)的,设计如下电池,使电池反应就是Aul(s)的 解离反应Aa(O I Au"(勺3 II 厂何_) I AuICs: | 皿筒负扱,S化Au加十齟+) + e'正艇 还原 AvI(0 + £ Au(5)+(咛)逮磁Au =An + (口+1- 4 J胡"爲应-应:曲
50、=(°畅T斶V"1辰VKg = exp=expI貰T丿M1x(-1.133)x965003 314x293= 9.75x10-这说明Aul(s)的溶解度极小。一、单选题:1.下列电池中,哪个电池的电动势与CI离子的活度无关()Zn I ZnCI2(aq) I CI2(g) | PtZn I ZnCI2(aq) II KCI(aq) | AgCI(s) | AgAg I AgCI(s) | KCI(aq) | CI2(g) | PtHg | Hg2CI2(s) | KCI(aq) II AgN03(aq) | AgA.B.C.D.答案:C.两个电极反应中的 CI-离子刚好消去
51、,所以与电池的电动势无关。2.用对消法(补偿法)测定可逆电池的电动势时,主要为了:消除电极上的副反应减少标准电池的损耗 在可逆情况下测定电池电动势 简便易行A.B.C.D.所得电位降可以近似作为答案:C.用对消法测定电池的电动势时,电路中几乎无电流通过, 可逆电池的电动势。3. 若算得电池反应的电池电动势为负值时,表示此电池反应是:A正向进行B. 逆向进行C. 不可能进行D. 反应方向不确定答案:B.电池电动势为负值,表明该电池是非自发电池,不能正向进行,而能逆向进行。4.某电池反应为 2Hg(I) + 02+ 2H2O(I)= 2Hg2+ 40H-,当电池反应达平衡时,电池的电动势 E必然是
52、:()A. E>0B. E=C. E<0D. E=0答案:D.电池反应达平衡,Gibbs自由能的变化值为零,所以电动势E也必等于零。5. 某电池在298K,标准压力下可逆放电时,放出100J的热量,则该电池反应的焓变值 rHm 为:( )A.100JB.>100JC.<-100JD.-100J答案:C. G=AH-TAS可逆放出的热量为S,等于-100J,电池能放电, G必定小于零,QR 等于:( )所以 H必须小于-100J。6. 在等温、等压下,电池以可逆方式对外作电功时的热效应A. QR=A HB. QR= zFT( E/ T)pC. QR= zFE( E/ T)pD. QR= nEF答案:B.因为QR= TAS,与(B)式相同。7. 有两个电池,电动势分别为E1 和 E2: Pt I H2( ) I KOH mo?kg-1) | 02( ) | Pt E1E1&l
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