物化思考题.ppt

1、热力学第一定律,一、填空：（填、或） 1、理想气体的自由膨胀：U = 0；H = 0； Q = 0； W = 0； 2、理想气体的等压膨胀：U 0；H 0； Q 0；W 0；H U； 3、理想气体的等容升压：U 0；H 0； Q 0；W 0；H U； 4、理想气体的等温压缩：U 0；H 0； Q 0；W 0；Q -W； 5、理想气体的节流膨胀：U 0；H 0； Q 0；W 0； 6、理想气体绝热抗恒外压膨胀：U 0； H 0；Q 0；W 0；,7、实际气体的绝热自由膨胀：U 0； Q 0； W 0；T 0； 8、实际气体的恒温自由膨胀：U 0； Q 0； W 0；U Q； 9、实际气体的节流膨

2、胀：H 0； Q 0； 10、实际气体经循环过程恢复原状：U 0； H 0； 11、0、P压力下冰融化为水：U 0； H 0；Q 0；W 0； 12、水蒸气通过蒸气机对外作功后恢复原状： U 0；H 0；Q 0；W 0；Q -W； 13、100、P压力下的H2O（l）向真空蒸发成同温同压下的蒸气：U 0；H 0；Q 0；W 0；U Q；,14、H2（g）和O2（g）在一绝热恒容反应器中剧烈反应生成水： U 0； Q 0；W 0；,热力学第二定律,一、思考题： 1、对于H0, S0的反应体系若在常温常压下不能自发进行,如果改变温度能否使反应自发进行？(视H, S为常数)。答：能 2100、P的H

3、2O(l)向真空蒸发成100、P的H2O(g)，计算结果表明G=0，因为该过程为等温等压Wf=0的过程，G=0说明该过程为可逆过程，此结论对否？为什么？答：否该过程不是等压过程 二、填空： 1、在100、P下，1molH2O(l)与100的热源接触，使其向真空容器中蒸发为100、P的H2O(g)，,在此过程中的S体= H/T ； S环= - U/T 。 2理想气体节流膨胀过程的H = 0； S0;F 0;G 0。,三、是非题： 1在等温等压的条件下，G0 的过程一定不 能进行。 2如果一个化学反应的H不随温度变化，则 S也不随 温度变化。 3在等温等压Wf=0的条件下，熵增加的放热 反应是自

4、发的化学反应。 ,8、恒温恒压可逆电池反应：/ 9、不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。 10、有人用下列事实来否定热力学第二定律，请指出错 误所在。 （a）理想气体恒温膨胀过程，热全 部变成了功，与开氏说法不符。（答：引起了体积变化）,（b）冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源，这与克氏 说法不符。（答：引起了环境功换热的变化） （c）被压瘪了的乒乓球放在热水中能复原，这是一个从单一热源吸热对外做功的过程,与开氏说法不符。（答：引起了乒乓球体积变化） 11、凡熵增加的过程都是自发过程。 12、不可逆过程的熵永不减少。 13、体系达平衡时熵值最大，吉布斯自由能最小。 14、某体系从

5、始态经一个绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的改变量，可以 设计一个绝热可逆过程，从同一始态出发到达同一终态。,15、在绝热体系中，发生一个不可逆过程从状态状态，不论用什么方法，体系再也回不到原来的状态。 16、绝热循环过程一定是个可逆循环过程。 四、选择题： 1某体系进行不可逆循环过程，则 （2） （1）S体0；S环=0；（2）S体=0；S环0； (3) S体=0；S环=0； (4) S体0；S环0；,2若一化学反应的 ，则反应的（3） （1）H、G、S都不随温度而变 （2）H不随温度而变，而G、S随温度而变 （3）H和S不随温度而变，而G随温度而变 (4）H、G、S都随温度而变

6、,4一定压力下气体的吉不斯自由能随温度的升高 而（2） （1）增加；（2）降低；（3）不变；（4）不 能确定,(1),6298K时某化学反应的Um= -150.0KJmol-1，Sm= -51JK-1mol-1， 若反应进度为0.5mol，则体系可对外做最大功为：（3） （1）-144.8KJ;(2) -72.4KJ；（3）-67.4KJ；（4）150.5KJ,溶液,相平衡,练习题 一.填空： 1.如果完全互溶的二组分液体混合物对拉乌尔定律 有较大的正偏差，在Tx图中就有一个最低点，该 点代表的混合物的特是：液相的组成与气相的组 成相同，该组成的溶液气化时好似纯物质一样 。 2、FeCl3和H

7、2O形成四种水合物：FeCl3.6H2O、 2FeCl3.3H2O、2 FeCl3.5H2O、FeCl3.2H2O 该 体系的组分数是 2 ，在恒压下最多有 3 相平衡 共存。 3、固体NH4HS放入真空容器中，在一定温度下， 分解达平衡时，体系的物种数是 3 ，组分数是 1 ，相数是 2 ，自由度数是 0 。,4通常所说的水的冰点 不 是水的三相点；处于三相点的水，若增加压强,则 气、固 相消失；若降低压强，则 液、固 相消失；若增加温度整个体系变为气相；若降低温度整个体系变为固相； 5水的相图与硫的相图比较，前者的熔点随压力升高 而降低 ；而后的者熔点却随压力升高而升高；其主要原因是前者液

8、相的密度大于固相的密度，而后者则相反 。 6描述单组分体系两相平衡的基本定量方程是克拉贝龙方程，其形式 为；但对于气、固或气、液平衡体系，便可应用 克劳修斯克拉贝龙方程,其形式为 ；后一方程较前一,方程至少引进了两项近似，其一为忽略了凝聚相的体积，其二为将气相视为理想气体。若将其写成 ln= 的形式，则又引进了一个 近似条件是将气化热或升华热视为常数 。 二是非题： 1熔化的锌锡合金冷却时，无论组成如何，总是凝固点高的锌先析出。 （） 2、NaHCO3（s）部分分解为Na2CO3（s），H2O（g），CO2（g）达成平衡，则组分数为1，自由度 数为0 。（C=2，f=1）（） 3对二组分体系能

9、平衡共存的最多相数为3 .（）,4. 对单组分体系，根据相律f=C-+2，因f0，故 3，所以单组分体系只有一个三相点。（） 5相图中的化合物与一般化学物质的化合物的不同 之处是，前者只能固态时存在，熔融时便分解，而 后者在熔融状态时一般仍能存在。 （） 三选择题： 1、当A与B两种组分形成完全互溶的液态混合物， 由于A与B分子间能形成氢键，则该双液系可能 出现（A） （A）最高恒沸点； （B）最低恒沸点； （C）沸点低于B的沸点；（D）沸点低于A的沸点 2在相图中，当物系处于下列哪一点时只存在一个 相？(C),（A）恒沸点；（B）熔点；（C）临界点；（D）低共熔点 3具有最低恒沸点的某二组分

10、体系，在其Tx图(A) 的最低点有 （A）f=0，xAg =xAl （B）f=0，xAg =xBg ； （C）f=1，xBg =xBl （D）f=1，xAl =xBl ； 4实验室绘制水盐体系的相图，一般常采用的方(B) 法是： （A）电导法； （B）溶解度法； （C）热分析法；（D）色谱法 5在0到100的范围内液态水的蒸气压P与T的关系为 lgP/mmHg=- 2265/T+8.977,某高原地区的气压只有 450mmHg，则该地区的沸点为： （A）358.2K（B）85.2; (C)385.2K; (D)373K,6. 对二组分体系能平衡共存的最多相数为: (A)1; (B)2; (C)

11、3; (D)4,化学平衡,一、填空： 1、反应2C(石墨)+O2(g)=2CO(g),在298K时的平衡常数为 ,则CO(g)在298K的标准生成自由能fGm= 。 2、某气相反应A C+D是吸热反应,在25时其平衡常数Kp =1,问此反应的S是正还是负值? 正值 ,此反应在40 时的KP是否比25时的大? 大。（0=H-TS ） 3、能斯特在研究极低温度下的凝聚物系的反应后提出，当T趋于0K时，d(G)/dT= d(H)/dT =0。 4、恒压条件下对反应C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g),加入惰性气体,能_增大 (增大或减小)其平衡转化率。 5在100时酒精和醋酸进

12、行酯化反应而达平衡,测知其转,练习题：,化率为66.7,则该反应的平衡常数是4 (酒精与醋酸的初始浓度相同)。平衡时酯的最大产率为: 66.7%。 二、是非题： 1、当一个化学反应处于平衡状态时,反应的rG=0.（） 2、低压气相化学反应的平衡常数KP与反应的压力无（） 3、因为G=-RTlnKa,而Ka是由平衡时的组成表示的,所以G 表示平衡时产物的自由能与反应物的自由能之差。（）4、因为G=-RTlnKa,G为产物与反应物的标准自由能 之差,而各物质处在标准态时其活度均等于1,所以任何反应的 平衡常数都等于1。 （）,5、任何反应的平衡常数都是确定不变的常数. （） 三、选择题： 1、对于

13、N2+3H2=2NH3反应体系,当作为理想气体或实际气体 处理时, (A) KP相同 (B) KX相同 (C) KC相同 (D)rG相同 2、分解反应A(s)= B(g)+2C(g),此反应平衡常数KP同离解压 P离之间的关系为： （A) KP=4P (B) KP=P (C) KP= P 3. PCl5的分解反应：PCl5 PCl3+Cl2,在200达到平衡时,PCl5有48.5分解,在300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)既不吸热也不放热；(D)这两个温度下的平衡常数相等。,4.气相反应2NO+O2=2NO2是放热的,当反应达到平衡时,可采用

14、下列哪组条件,使平衡向右移动.。 (A)降低温度和降低压力； (B)升高温度和增大压力； (C)升高温度和降低压力； (D)降低温度和增大压力。,统计热力学基础,一、填空题： 1写出配分函数q表示的CP，m公式：（理想气 体） . 2离域子体系中，N个独立子在、等能级上的分布有多种，其中以 的分布具有最大的微观状态数，其粒子的配分函数q= 。 3统计热力学研究热力学参量U、N、V一定的粒子体系时基本假是任何一个可能出现的微观状态都具有相同的数学概率 。,4粒子的转动特征温度与粒子的转动惯量I的关系为 ；粒子的振动特征温度与粒子的振动频率之间的关系为 。 二、选择题： 1下列几种运动中哪些运动对

15、热力学函数G和 F的贡献不同。 （A）电子运动 （B）振动运动 （C）转动运动 （D）平动运动,2一质量为m的理想气体分子，在边长为a的立 方容器中的动能 的能量为 的能级简并度为：,（A）4； （B）5； （C）6； （D）7,3一定量的纯气体恒温变压时：,（A）转动配分函数变化； （B）振动配分函数变化 （C）平动配分函数变化； （D）各配分函数都不变化 4最概然分布时，能级上分布的粒子数ni= （A） ；（B） ; （C） ; （D）,5在作N、U、V有确定值的粒子体系的统计分布时，令 ， ，这是因为所研究的体系是：,（A）体系是封闭的，粒子是独立的； （B）体系是孤立的，粒子是相依的 （C）体系是孤立的，粒子是独立的； （D）体