物理化学上 傅献彩 期末填空复习

1、一章二 . 填空题： 1. 对于任何宏观物质，其焓 H 一定 _ 内能 U，(填上 、) 因为 _；对于等温理想气体反应，分子数增多的H 一定 _ U，因为 _ 。 2. 选择“”，“”，“”中的一个填入下列空格： 理想气体恒温可逆压缩 U _ 0， H _ 0 3. 实际气体符合理想气体行为的条件是在 _ 温度时，该气体的 (PV)/ PT , P0 的值应等于 _ 。 4. 在横线上填上 、或？（？代表不能确定）氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则(A) W _ 0 (B) U _ 0 (C) H _ 0 (D) H _ Q 5. 在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 _

2、，焓变化为 _ 。 6. 300K 时将 2mol Zn 片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热Qp，在封闭刚性容器中进行时放热 Qv，则 Qv- Qp= _ J。 7. 已知反应 2H2(g) + O2 (g) 2H2O(l) 在 298K 时恒容反应热Qv= -564 kJ.mol-1，则 H2 (g) 在 298K 时标准摩尔燃烧焓:cHm= _ kJ.mol-1。 8. 300K 时 0.125 mol 正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602kJ，反应 C7H16 (l) + 11O2 (g) = 7CO2 (g) + 8H2 O(l) 的 rUm= _，rHm

3、 = _ 。 (RT 2.5 kJ) 9. 当一个化学反应的 _ 等于零时，该反应的热效应就不受温度影响。10. 从统计热力学观点看，功的微观本质是 _ 。 热的微观本质是 _ 。1. 答 一定大于 (因为 H = U + PV)；一定大于；因为 H = U + (n)RT， 而 n为正。 2. 答 U = 0 H = 0 3. 答 波义耳 (Boyle's) 零 4. 答 (A ) = (b) = (c) > (d) > 5. 答 0； P2V2- P1V1 6. 答 Qv- Qp = nRT = -4988 J 7. 答 rHm = Qp= Qv + nRT cHm =

4、 (1/2)rHm= -285.7 kJ.mol-1 8. 答 rUm = -4816 kJ.mol-1 rHm = -4826 kJ.mol-1 9. 答 Cp= (CP,B)(生成物) - (CP,B)(反应物)10. 答 改变分子的能级；改变在分子能级上分布的分子数二章二. 填空题： 1. 封闭体系，Wf = 0 时，下列过程中体系的 U、S、G 何者必为零？ (1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 _ ； (2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程 _ 。 (3) 某物质经一循环恢复原状态 _ 。 2. 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格实际气体绝热自由膨胀 U _ 0，S _

5、0。 3. 理想气体向真空膨胀，体积由 V1变到 V2，其 U _ ，S _ 。 4. 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格理想气体恒温可逆压缩 S _ 0，G _ 0。 5. 在横线上填上 、 或 ？（？代表不能确定）水在 373.15K 和 101325 Pa 下通过强烈搅拌而蒸发，则 (A) S _ Q/T Q为该过程体系吸热 (B) F _ -W (C) F _ -Wf最大 (忽略体积变化) (D) G _ -Wf最大 6. 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格 100、1.5×P的水蒸气变成 100、P的液体水，S _ 0，G _ 0 7. 选择“”、“”、“”中的

6、一个填入下列空格若反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生，其 rHm< 0，若在恒容绝热反应中发生，则 rUm _ 0，rSm _ 0。 8. 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格理想气体经节流膨胀 S _ 0，G _ 0。 9. 理想气体等温 (T = 300K) 膨胀过程中从热源吸热 600J，做的功仅是变到相同终态最大功的 1/10，则体系的熵变 S = _ J·K-1。10. CO 晶体的标准摩尔残余熵是由于 _ 而产生的，其 S(残余) = _ 。11. 一绝热容器分成两部分，分别盛温度、压力相同的 2mol O2，3mol N2

7、（均为理想气体），抽去隔板，使两气体混合达平衡，请计算终态与始态热力学概率之比 W 2 / W 1 = _ 。12. 一单组分、均相、封闭体系，在不做非体积功情况下进行变化，当熵和压力恢复到原来数值时，G = _ 。13. 单原子理想气体的 C V,m = (3/2)R, (¶T/¶S)P / (¶T/¶S)V 等于 _ 。14. 对 1mol 范德华气体 (¶S/¶V)T = _ 。15. 有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了，他只模糊地记得是(¶S/¶X)y= -nR/p，按你的看法，这个公式的正确表达式

8、中，X 应为 _ 。 y 应为 _ 。16. 25水的恒容摩尔热容 C V,m = 75.2 J·K -1·mol-1，定压膨胀系数a = 2.1×10-4K -1，等温压缩系数 k = 4.6×10-10 m2·N -1，则水的恒压摩尔热容 C V,m 为 _ 。17. 某气体服从状态方程 PVm= RT + aP （a 0的常数），若该气体经恒温可逆膨胀，其内能变化 Um= _ J。18. B 物质的化学位mB与温度的关系可表示为 _，它与压力的关系可表示为 _。19. 一定 T、P 下，Gibbs - Dnhem 公式告诉我们，一个溶液中

9、各组分的偏摩尔量的变化之间的关系式是：_ 。20. 对于封闭体系 Wf = 0 的化学反应和相变化，若用mBdnB 0 公式判断过程的方向和限度，其适用条件是 _，或 _，_，_ 。21. NaCl 水溶液总体积随 NaCl 浓度变化关系表示为 V/m3 = (1002.874 + 17.8213(m2/mol.kg-1) + 0.87391(m2/mol.kg-1)2 + 0.047225(2/mol.kg-1)3 ×10-6，则在 m2 = 1.000 mol.kg-1 时，NaCl的偏摩尔体积 V NaCl,m = _ m3·mol-1。22. 对于多组分体系 (1)

10、 (¶mB/¶)P,n = _ (2) (¶SB,m/¶P)T,n + (¶VB,m/¶T)P,n = _式中 SB,n、VB,n是组分 B 的偏摩尔熵，偏摩尔体积。二 . 填空题：1. 答 (1) U = 0 (2) G = 0 (3) U = 0 , S = 0 , G = 02. 答 = ， > 3. 答 = 0， = nR Ln(V2/V1)4. 答 < , > S = nR ln(V2/V1) < 0 G = nRT ln(P2/P1) > 05. 答 (A) > (B) < (C)

11、 < (D) <6. 答 < < 7. 答 = >8. 答 > ， < 理气经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大 S = nR Ln(V2/V1) > 0；G = nRT Ln(P2/P1) < 09. 答 20 WR = QR = 600 J×10 = 6000 J S = QR /T = 6000J/300K = 20 J.K -110. 答 0K 时微观状态数 W0 1 Rln2 = 5.76 J.K -1.mol-111. 答 因为：S = -RniLnX= 27.98 J.K -1 因为：S = S2- S1= k

12、Ln(W2/W1) log(W2/W1) = S/2.303k = 8.8×1023 W2/W1 = exp(2.08×1024)12. 答 零。因为这是双变量体系，S、p 恢复原值，体系便复原。13. 答等于0.6因为 (¶T/¶S)P/( ¶T/¶S)V = CV/CP= CV,m/CP,m= 0.614. 答 (¶S/¶V)T = (¶P/¶T)V = R/(Vm- b)15. 答 P , T (¶S/¶P)T = -(¶V/¶T)P= - nR/P

13、16. 答 C P,m = C V,m + a2TVm/k = 75.7 J.K -1.mol-117. 答 零 dU = TdS - pdV (¶U/¶V)T = T(¶S/¶V)T - p = T(¶p/¶T)V - p = T×R/(V-a) - RT/(V-a) = 0 U = 018. 答 (¶mB/¶T)P,m = -S B,m (¶mB/¶p)T,m = V B,m19. 答 nBdZB,m= 020. 答 恒温恒压 恒温恒容 恒熵恒容 恒熵恒压21. 答 以 1kg 溶

14、剂为基准 VNaCl,m = (¶V/¶m)T,P,n1 = = 19.50×10-8m3.mol-122. 答 (1) -S n,m (2) 0 (¶S/¶P)T = -(¶V/¶T)P三章二 . 填空题 1. 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其 mixH _ 0， mixS _ 0。 2.1mol 水乙醇溶液中，水的量为 0.4mol，乙醇的偏摩尔体积为57.5×10-5m3.mol-1，溶液的密度为 849.4 kg.m-3，则溶液中水的偏摩尔体积 V水

15、 ,m = _ m3.mol-1 。已知 M水 = 18×10-3 kg.mol-1，M乙醇 = 46×10-3 kg.mol-1 。 3. 高压混合气体各组份的逸度可表示为 fB = fB*B（即 Lewis Randall规则），其中 fB 表示 _ ，f B* 表示 _ 。 4.从大量等物质的量 C2H4Br2和 C3H6Br2理想液体混合物中分离出 1mol 纯 C2H4Br2所需作的最小功为 _ 。 5.硝化纤维丙酮溶液的浓度为 1克升，27时，测得渗透压为 0.56×10-3× P，则硝化纤维的摩尔质量为 _ 。 6.对于恒温的二组分溶液来说

16、，当气相中组分 A 增加，若引起 _ 升高，则气相中组分 A 的浓度大于液相中组分 A 的浓度；若使总压降低，则气相中组分 A 的浓度将 _ 液相中组分 A 的浓度。 7. 溶液中溶质的化学势若表示成A =A* (T.P) + RT lnaB，其中 aB=CB /CA ；其标准态是 _ 。二 . 填空题： 1. 答 mix H = 0 mix S > 0 2. 答 V = n水V水,m + n乙V乙,m (1) V = W/= ( W水+ W乙)/ = ( M水n水+ M乙n乙)/ (2) (1) 式 = (2) 式得 V水,m = 1.618×10 m3.mol-1 3. 答

17、 (1) fB 表示 B 种气体的逸度 (2) fB* 表示 B 种纯气体单独具有体系总压力时的逸度 4. 答 Wf = G = nB(B*-B) = -nB RTLnXB = -(1mol)(8.314 J.K-1mol-1)(300K)ln(1/2) = 1728.85J 5. 答 = (n/V)×RT = (W/VM)×RT M = (W/V)×RT = 10-3kg/(10-3m3)(0.56×10-3×101325Pa) ×(8.314 J.K-1.mol-1)×300K = 43.96 kg.mol-1 6. 答

18、 总压，小于 7. 答 标准态 CB 1 B 1 二 . 填空题 1.化学平衡的化学势判据是 _ ，其适用条件是_ 。 2.已知 N2O5的分解反应 N2O4(g) = 2NO2(g)，在 25时， rG = 4.78 kJ.mol-1。此温度时，在 P(N2O4) = 3×P，P(NO2)= 2×P的条件下，反应向 _ 方向进行。 3.在一定温度时，高压气体反应的 K已不是常数。为求得高压气相反应的 K，可先由表册数据求得反应的 rG，根据公式 _求出 K,然后由查表得到的临界数据和反应条件算得对比数据，使用牛顿图得各物质的 _，从而算得 Kr，再根据公式 _最后求得 K

19、。 4. 在一定温度下，对于给定反应，K p= K x= K m= K C的条件是 _ 和 _ 。 5. 低压气相反应的平衡常数与温度、压力的关系分别是：K P 只是温度的函数。 K C是 _ 的函数，K x是 _ 的函数。 6. 若反应 CO(g) + (1/2) O2(g) CO2(g) 在 2000K 时的 K= 6.44，同样温度下，则反应 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) 的 K (1) = _ ； 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) 的 K (2) = _ 。 7. NH4HS(s) 放入抽空的瓶内发生分解： NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g)则

20、分解反应达到平衡时该体系的独立组分数为 _ ，相数为 _ ，自由度数为 _ ；在 25时测得体系达到平衡时的压力为 66.66 kPa，若此温度时 NH3的分压为13.33kPa；要使 NH3和 H2S 的混合气体体系中不形成 NH4HS 固体，则应将 H2S 的分压控制在 _于 _ kPa。 8. 温度对化学反应平衡常数影响很大，在恒压下，它们的定量关系是 _ 。当 _时，升高温度对反应进行有利；当 _ 时，升高温度对反应进行不利。 9. 有理想气体反应达化学平衡 A(g) + B(g) 3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡 _ 移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气

21、体后平衡 _移动。二 . 填空题： 1. 答= 0 只作体积功的封闭体系，恒温、恒压条件下或恒温、恒容条件下的化学平衡体系 2. 答 K= exp(-rG/RT) = 0.1454 QP= P(NO2)/P2/P(N2O4/P = 0.1333 Qp> K 反应向左进行 3. 答 (1) rG= -RT lnK(2) 逸度系数 n (3) K= K/K n 4. 答 理想气体； = 0 5. 答 T;T,P 6. 答 K(1) = 41.47 K(2) = 0.024 7. 答 (1) 1 (2) 2 (3) 1 (4) 小 (5) 83.33 kPa 8. 答 (¶lnK/&

22、#182;T) P = rH/RT2 rH> 0 rH< 0 9. 答 向右 不二 . 填空题 1.a. 一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于_ 。 b. 纯物质在临界点的自由度数等于_ 。 c. 二元溶液的恒沸点的自由度数等于 _ 。 2.下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在 9001200 K 范围内）： CaCO3s) = CaO(s) + CO2(g) CO2 g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) H2 O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)问该体系的自由度为 _ 。 3.化工生产中经常用食

23、盐水溶液作为冷冻循环液，从食盐在水中溶解度曲线可知，盐水体系有一定的低共熔点，因此在实际应用中，为了得到低温和不堵塞管道的效果，盐水浓度应采用 _ 为宜。 4.一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的 _和_ 越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，燃料越省。 5.完全互溶的二组分溶液，在 X= 0.6 处,平衡蒸气压有最高值，那么组成 X= 0.4 的溶液在气液平衡时，X(g)、 X(l)、 X(总)的大小顺序为 _ 。将 X= 0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ 。 6. Ag Sn 体系的相图如下图所示。 (1) 在相图上标明七个区域内存在的相； (2) C点表示的 Ag3Sn