华中师范大学物理化学 - 选择题、问答题集(3)

答：孤立系统的平衡条件是dS＝0。上述过程非孤立系统，故熵值理应增大。 9．进行下述过程时，系统的ΔU、ΔH、ΔS和ΔG何者为零？ （1）非理想气体的卡诺循环 （2）隔离系统的任意过程

（3）在100℃，101325Pa下1mol水蒸发成水蒸气 （4）绝热可逆过程 答：（1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。 （2）ΔU＝0。

（3）可逆相变ΔG＝0。 （4）ΔS＝0

10．改正下列错误

（1）在一可逆过程中熵值不变；

（2）在一过程中熵变是?S???QT；

（3）亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量； （4）吉布斯函数是系统能做非体积功的能量； （5）焓是系统以热的方式交换的能量。 答：（1）在绝热可逆过程中熵值不变。 （2）在一过程中熵变是?S???QrT；

（3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量； （4）在恒温恒压条件下，吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；

（5）焓没有明确的物理意义。在恒压且不做非体积功的情况下，焓的增量等于恒压热，即ΔH＝Qp。

11．在标准压力下，将室温下的水向真空蒸发为同温同压的气，如何设计可逆过程？ 答：这可以有两种设计途径，一种是等压可逆过程变温到水的沸点，再恒温恒压可逆相变为气，此气再可逆降温至室温；另一条是先等温可逆变压至室温下水的饱和蒸气压，然后可逆相变为气。

第四章 多组分系统热力学

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问答题

1．下列说法是否正确，为什么？

(1) 系统所有广延性质都有偏摩尔量。

(2) 理想液态混合物各组分分子间没有作用力。

(3) 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。 (4) 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。 (5) 亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。 答：(1) 不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。

(2) 不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。 (3) 不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。 (4) 正确。

(5) 不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。

2．由A和B组成的溶液沸腾时必然要A和B的分压分别等于101.325Kpa。此种说法对吗？

答：不对。A和B组成的溶液沸腾时应该是A和B的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa。

3．是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而下降？

答：由Clapeyron方程

dTT?V可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，?dp?H若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大

而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。

4．纯物质在恒压下G－T曲线应该是凹的还是凸的？ 答：可借二阶导数来判断由dG＝－SdT＋Vdp可得

??G?????S??p?T?(CpdT/T)Cp??G???S????????2????TT??T?P??T?p2

??2G?因为Cp总是正值，故?＜0。由此可以判断曲线只能是凸的。 2??T??p 7

88G6G6246246TT图 a. 错 误 的 G－T 曲 线图 b. 正 确 的 G－T 曲 线

5．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？ 答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。

00

6．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG值，平衡常数K值？

答：若活度所选的标准态不同，?B值就不同，故K会随标准态的不同而不同。

0

07．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液”。此种说法对吗？

答：理想气体的基本假设是分子间没有作用力，分子没有体积。任何真实气体当压力趋近于零时，分子间的距离就很大，因此分子间的相互作用将减弱到可以忽略不计。在压力趋近于零时，分子本身所占的体积与与气体的体积相比亦可以忽略不计。因此当p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体的说法是正确的。理想溶液的分子假定是组成溶液的分子A和分子B的体积相同，各分子间的相互作用力亦相同。故理想溶液各组成在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律。当xB趋近于零时，xA则趋近于1。此时，组分B符合亨利定律，而组分A符合拉乌尔定律。因此，xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液的说法是不妥的。溶液是否是理想溶液主要取决于溶液中各组分的性质是否相似而不是溶液的高低。

8．为什么说稀溶液中若溶剂服从拉乌尔定律则在相同浓度范围内的溶质服从亨利定律。 答：恒温恒压条件下，若浓度为xA至xA→1的浓度范围内服从拉乌尔定律则由

$pA?pAxA得

lnpA?lnpA?lnxA 对xA微分得 ?$??lnpA???lnxA?1?? ?????xA?T,p??xA?T,pxA或 ???lnpA???1

?lnx?A?T,p 8

将此公式代入Duhem-Margules公式得 ???lnpA???lnpB??????1

?lnx?lnx?A?T,p?B?T,p或 dlnpB?dlnxB

在相同浓度范围内，即溶质的浓度从xB→0的不定积分为 lnpB?lnxB?C 或 pB?kxB

即在相同浓度范围内的溶质服从亨利定律。

第五章 化学平衡

选择题

1. 对于化学平衡， 以下说法中不正确的是 (A) 化学平衡态就是化学反应的限度

(B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案：C。正确的说法应为

??BB?B?0

2. 下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动

(B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动

(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动

答案：C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动

3．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变， 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变

(C) 孤立系统 (D) 内能， 压力与体积的乘积都不变 答案：D。因ΔH＝ΔU＋Δ（pV）

-1

4. 在等温等压下，当反应的?rGm? = 5kJ2mol时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C。应该用?rGm?判断而不是?rGm??。

5.已知反应 2NH3 = N2 + 3H2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 的标准平衡常数为：

(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1

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答案：C。

-1

6.反应 2C(s) + O2(g) ?? 2CO(g)，其?rGm? /(J2mol) = -232600 - 167.7T/K，若温度升高，则：

(A) ?rGm? 变负，反应更完全 (B) Kp? 变大，反应更完全 (C) Kp? 变小，反应更不完全 （D）无法判断 答案：C

7.对于气相反应，当体系总压力p变化时 (A) 对Kf? 无影响 (B) 对Kr无影响

(C) 对Kp? 无影响 (D) 对Kf? 、Kr、Kp? 均无影响

答案：A。理想气体的Kp??不受压力的影响而真实气体的Kp??将随压力而变。 8.理想气体反应CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)的?rGm?与温度T 的关系为：

?rGm? = －21660+52.92T …… 此处隐藏：2821字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……