1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 热力学第一定律及其应用 自测题一、选择题1、物质的量为n的纯理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其它状态函数方有定值？A、 pB、VC、T、UD、T、p2、有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔。当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶内，此时瓶内气体的温度将（ ）A、升高B、降低C、不变D、不确定3、公式DH=Qp适用于下列过程中的A、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀；B、273K、101.325kPa下冰融化成水；C、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液；D、气体从状态I等温可逆变化到状态II4、可逆机的
2、效率为h，冷冻机的冷冻系数为b，则h和b的数值满足A、；B、；C、 ；D、可以小于、等于、大于15、对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是（ ）1、对外作功且放出热量；2、恒容绝热升温、无非膨胀功；3、恒压绝热膨胀4、恒温绝热膨胀A、1、4B、2、3C、3、4D、1、26、实际气体经节流膨胀后，（ ）A、Q0, DH=0, Dp0B、Q=0, DH=0, DT0C、Q=0, DH0, Dp0D、Q=0, DH=0, Dp07、某气体的状态方程为（b大于零的常数），此气体向真空绝热膨胀后的温度A、不变B、上升C、下降D、不确定8、根据定义；等压膨胀系数，等容压力系数，等温压缩系数三者间的关系为
3、A、 B、 C、D、9、范氏气体经Joule实验后（绝热真空膨胀）气体的温度将（ ）A、上升B、下降C、不变D、不确定10、有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为体系，则（ ）A、Q0, DH0C、Q=0, W0,DU0, DU=011、1mol, 373k, 下的水经下列两个不同过程达到373K、下的水汽：（1）等温可逆蒸发，（2）真空蒸发。这两个过程中功和热的关系为A、B、C、D、12、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264 kJmol-1，则其等压燃烧焓为（
4、 ）A、3268 kJmol-1B、-3265 kJmol-1，C、3264 kJmol-1，D、-3268 kJmol-113、下，C（石墨）+O2(g)=CO2(g)的反应热为，下列说法中错误的是A、就是CO2(g)的生成焓B、是C（石墨）的燃烧焓C、=D、14、在等压下，无论用什么手段进行一个A+B=C的反应，若0，则该反应一定为A、吸热反应B、放热反应C、视反应手段而定D、无热量变化15、已知298K、101.325kPa下，甲烷的标准摩尔生成焓为-74.8 kJmol-1，固态石墨的原子化熔（即稳定单质变为单个气态原子的焓变）为717 kJmol-1，氢气的原子化焓为218 kJmo
5、l-1。则CH键的键焓为A、208 kJmol-1B、416 kJmol-1C、624 kJmol-1D、832 kJmol-1二、填空题1、1mol HCl(g)在298K、下，溶于水中，Q 0；W 0，DH 0。2、给自行车打气时，把气筒内的空气作为体系，设气筒、橡皮管和轮胎均不导热，则该过程中Q = 0；W 0；W = 0，DU 0，DH 0。4、273K、下1mol固体冰融化为水，其Q 0；W 0，DH 0。5、在一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使水和浓硫酸混合。以水和硫酸为体系，则Q = 0；W = 0，DU = 0。6、1mol单原子理想气体始态为27
6、3K、，经下列过程：(a)恒容升温1K；(b)恒温压缩至体积缩减一半；(c)恒压升温10K；（d）绝热可逆压缩至体积减一半。上述四过程中，终态压力力最大的是过程 d ，最小的是过程 c ；终态温度最高的是过程 d ，最低的是过程 b 。7、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则终态的温度T可逆 T不可逆，终态的体积T可逆 T不可逆，吉祥物过程的焓变DH可逆 0，在Boyle温度TB时，现用该气体从始态进行节流膨胀，试问终态的温度如何变化？终态温度下降（提示：证明焦汤系数）4、298.15K时草酸的标准摩尔燃烧焓为-251.9kJmol-1，根据下面表值数据计
7、算：(a)298.15K时草酸的标准摩尔生成焓。(b)318.15K时草酸的标准摩尔生成焓。(c)298.15K时草酸的燃烧内能变化。(298.15K) kJmol-1 (298.15K) JK-1mol-1H2(g)028.87O2(g)029.29C（石墨）08.79H2O(l)-285.975.31CO2(g)-393.537.24(COOH)2(s)？97.91(a)(COOH)2,298.15K=-821.0 kJmol-1(b) (COOH)2,318.15K=-821.1 kJmol-1(c) (COOH)2,298.15K=-255.6kJmol-1五、附加题空气在323K、1
8、00下，焦汤系数为1.26310-6K/Pa, 在348K、100K/Pa，气体热容在323K时为33.10 JK-1mol-1，在348K时为32.59 JK-1mol-1，假定和热容与温度有线性关系，试计算323K时热容随压力的改变率()T（实验观测值为3.01410-7 JK-1mol-1Pa-1）。 JK-1mol-1Pa-1第二章 热力学第二定律 自测题一、选择题1、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热Q，所作的功是变到相同终态的最大功的20%，则体系的熵变为（ ）A、B、0C、D、2、体系经历一个不可逆循环后A、体系的熵增加B、体系吸热大于对外作功C、环境的熵一定增加D、环
9、境内能减少3、室温下对一定量的纯物而言，当时，值为（ ）A、0B、 0C、=0D、无定值4、该式使用条件为（ ）A、等温过程B、等熵过程C、等温等熵过程D、任何热力学平衡体系5、某化学反应若在300K，下在试管中进行时放热6104J，若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6103J，该化学反应的熵变DS体为（ ）A、-200JK-1B、200JK-1C、-20JK-1D、20JK-16、上题反应在试管中进行时其环境的熵变DS环为 （ ）A、200 JK-1B、-200 JK-1C、-180 JK-1D、180 JK-17、在题5中，该反应体系可能做的最大非膨胀功为（ ）A、-66000JB
10、66000JC、-54000JD、54000J8、在383K，下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变为A、B、C、D、9、1mol范氏气体的应等于 （ ）A、B、C、0D、10、可逆机的效率最高，在其它条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车，其速度将A、最快B、最慢C、中等D、不确定11、水处于2-7图A点所指状态，则Cp与CV的关系为（ ）图2-7A、B、C、D、无法比较12、在纯物的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为和，则在该点两曲线的斜率关系为（ ）A、xyD、无确定关系13、某单组分体系的，当压力升高时其熔点将（ ）A、升高B、降低C、不变D、
11、不确定14、热力学基本式dG=-SdT+Vdp可适用下述哪一个过程？（ ）A、298K、的水蒸发过程B、理想气体真空膨胀C、电解水制取氢D、未达平衡15、下列关系式中能适用于一切体系的是（ ）A、B、C、D、16、某气体状态方程为仅表示体积的函数，问在恒温下该气体的熵是随体积V的增加而（ ）A、增加B、下降C、不变D、不确定二、填空题1、在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭体系中，当热力学函数 U 到达最 小 值的状态为平衡状态。2、1mol单原子理想气体从等容冷却到，则该过程的DU 0，DS ,=）。3、298K气相反应CO(g)+O2g=CO2(g)该反应的DG DH（填,=）。4、实际气体节
12、流膨胀DS= 。5、理想气体在273K及2下，分别按下列两种方式膨胀：(a)恒温可逆；(b)绝热可逆。试将上述两个过程中热力学变化量的大小用（+）、（-）、（0）表示，（）表示无法判断，填入下表。过程QWDUDHDSDGDF(a)+00+-(b)0+-06、CO晶体的标准摩尔余熵（残余）= 5.76 JK-1mol-1 7、服从状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将 升高 。8、已知苯正常的沸点为353K，把足够量的苯封闭在一个预先抽真空的小瓶内，当国加热到373K，估算瓶内压力约为 178.1kPa（提示：用Troutons Rule） 。三、填空题1、已知均相纯物质的平衡稳定条件为，请证明在
13、一物质经绝热可逆膨胀后压力必然降低。2、nmol理想气体从状态I膨胀到状态II，若热容比可以认为常数，试证：四、计算题1、一可逆机，在三个热源间工作，当热机从T1热源吸热1200J作功200J时，求(a)其它两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热；(b)各热源的熵变和总熵变。已知各热源T1、T2、T3的温度分别为400K、300K、200K。J, J(b)DS1=3JK-1 DS2=-4JK-1DS3=1JK-1 DS总=02、 取273.2K, 3的氧气10升，反抗恒外压进行绝热不可逆膨胀，求该过程的Q、W、DU、DH、DS、DG、DF，已知O2在298K时的规定熵为205 JK-
14、1mol-1，乙醚的正常沸点为308K。；五、附加题在373K，101.325kPa下有10mol的水和1mol的水汽处于气液两相平衡。将该平衡体系绝热可逆膨胀使终态温度达353K，试求：终态时体系的压力和该过程中的功。p=47.86kPa; W=340J第三章 统计热力学基础 自测题一、选择题1、下列各体系中属于独立于子体系的是（ ）A、绝对零度的晶体B、理想液体混合物C、纯气体D、理想气体混合物2、有6个独立的定位粒子，分布在三个能级能量为上，能级非简并，各能级上的分布数依次为。则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的？A、B、C、6！3！3！D、6!3!(6-3)!3!/2!(32
15、)！1！/1！（11）！3、在分子配分函数的表示式中与压力有关的是（ ）A、电子运动的配分函数B、平动配分函数C、转动配分函数 D、振动配分函数4、某双原子分子AB取振动基态能量为零，在温度T时的振动配分函数为2.0，则粒子分布在基态上的分布分数N0/N应为（ ）A、2，0B、0C、1D、1/25、NH3分子的平动、转动、振动自由度分别为（ ）A、3、2、7B、3、2、6C、3、3、7D、3、3、66、双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为A、0B、1C、07、忽略CO和N2的振动运动对熵的贡献差别。N2和CO的摩尔熵的大小关系为（ ）A、B、C、D、不确定8、一个体
16、积为V，粒子质量为m的离域子体系，其最低平动能级和其相邻能级间隔为（ ）A、B、C、D、二、填充题1、根据结构分析，液体分子是近距有序的，故可将液体现有视为晶体模型处理。现将含NA个分子的液体A和含NB个分子的液体B混合形成理想液体，设A和B纯态的热力学概率为1，则溶液总的微观状态数为 (NA+NB)!/NA!NB! 。2、I2分子的振动能级间隔为0.43110-20J。在298K时某一能级与其次能级上分子数的比值 0.352 。3、1mol的理想气体，在298K时，已知其分子的配比函数为1.6, 假设，则处于基态的分子数为 3.761023 。4、设有一极大数目的三维平动子组成的体系，运动于
17、边长为a的立方容器中，体系体积、粒子质量和温度有如下关系：，则处于能和上粒子数目的比值是 1.84 。5、300K时，当分布在J=1转动能级上的分子数是J=0能级上的3e倍时，其分子的转动特征温度为 15K 。6、某分子转动光谱中相邻两谱线的波数间隔为20.48m-1，则该分子的转动惯量为 2.731047kgm2 。三、计算和问答题1、（1）有1mol理想气体Ar气置于体积为V、温度为T的容器中，试导出该体系的微观状态数W与分子配分函数、分子内能U的关系。W=()exp(U/kT)（2）将上述气体储存于气孔直径为0.1mm的泡沫塑料中，试计算温度为298K，一维平动能为kT时的一维平动量子数
18、n。n=7.11062、 已知HBr分子的转动特征温度，振动特征温度，求1000K时分子在振动量子数u=2、转动量子数J=5（电子处于基态）的状态上与分子处地u=1、J=2状态上的分子数之比为多少？0.04073、已知CO分子的转动特征温度，振动特征温度，求一氧化碳气体在500K时的标准摩尔熵和摩尔恒压热容。=212.6 JK-1mol-14、NO的电子配分函数可简单表示为，式中kJmol-1，是基态电子和第一激发态之间的能量之差。NO分子核间距，振动波数。（1）试导出室温下气态NO的恒容摩尔热容的表达式。（2）当T在20300K范围内，上述NO的的的关系曲线上出现一极值，证明此极值的存在并确
19、定该极值所处的温度。(1) 式中(2) T=74.65K第四章 溶液多组分体系数力学在溶液中的应用 自测题一、选择题1、恒温时在A-B双液系中，若增加A组分使其分压pA上升，则B组分在气相中的分压pB将（ ）A、上升B、下降C、不变D、不确定2、已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa，液体B的饱和蒸气压为0.5105Pa。设A和B构成理想溶液，则当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为（ ）A、1B、C、D、3、273.15K、Pa下，1dm3水中能溶液49mol的氧或23.5mol氮，在标准情况下1dm3水中能溶解多少空气？（ ）A、25.5molB. 28.6molC
20、 96molD. 72.5mol4、一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静置足够长时间后发现A、A杯水减少，B杯水满后不再变化；B、A杯变成空杯，B杯水满后溢出C、B杯水减少，A杯水满后不再变化D、B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出5、保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势m随温度降低而（ ）A、降低B、不变C、增大D、不确定6、温度273K，压力为1106Pa下液态水和固态水的化学势m(l)和m(s)之间的关系为 （ ）A、B、C、D、无确定关系7、在定温定压下，溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液，采用不同浓度表示的话，则（ ）A、溶液中A和B的活度不变B、溶液中A和B的标准化学势不变C、溶
21、液中A和B的活度系数不变D、溶液中A和B的化学势值不变8、有一稀溶液浓度为m，沸点升高值为DTb，凝固点下降值为DTf，则（ ）A、B、C、D、无确定关系9、有四杯含不同溶质相同浓度m=1molkg-1的水溶液，分别测定其沸点，沸点升得最主的是（ ）A、Al2(SO4)3B、MgSO4C、K2SO4D、C6H5SO3H10、烧杯A装有0.1kg, 273K的水，烧杯B装有0.1kg, 273K的冰水混合物（其中0.5kg水和0.05kg冰），用滴管向二烧杯中分别滴入数滴浓H2SO4，则二烧杯中的温度变化将是（ ）A、TA升高、TB升高B、TA升高、TB降低C、TA降低、TB升高D、TA降低、T
22、B降低11、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Pa压力下的凝固点为，当A中溶入少量与A不形成固成溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为pA, mA, Tf，它们间的大小关系为（ ）A、 B、C、 D、二、填充题1、摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293.15K和下，每摩尔溶液的体积为2.8310-5m3mol-1，甲醇的偏摩尔体积为3.9510-5m3mol-1，把1mol甲醇加入上述大量溶液中，体积增加 3.9510-5 m3，加入1mol水后体积增加 1.7110-5 m3。2、由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏差，如果浓度用摩尔分
23、数表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数值必定 大 于1。如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态，则组分的活度系数必定 小 于1（填大或小）。3、在溶质为挥发性的理想溶液中，在温度为T的气液平衡相中，溶剂A在气相中的组成yA=0.89，在液相中xA=0.85，该温度时纯A的蒸气压为50kPa。则溶质B的亨利数为 35.0kPa 。4、298K时纯碘I2(s)在水中的溶解度为0.00132moldm-3，今以I2浓度为1 moldm-3的水溶液为参考态，且该溶液中I2遵守亨利定律，则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为 -16427Jmol-1 。5、293K时将压力为、1mol
24、气态NH3溶解到大量组成为NH3：H2O=1：21的溶液中，已知此溶液上方NH3的蒸气分压为3600Pa，则该转移过程的DG为 -8130J J。6、298K有一仅能透过水的渗透膜，将0.01 moldm-3和0.001 moldm-3的蔗糖溶液分开，欲使该体系达平衡需在 0.01 moldm-3 溶液上方施加压力为 22298Pa Pa。7、在温度T时溶质B的蒸气压为，亨利常数为kB，溶质B的活度可以有以下两种选择（1）；。设溶液上方的蒸气为理想气体，则在该温度时两种活度的比值 （） ，两种活度系数的比值= （） 。8、所谓正偏差溶液是指AB分子间的引力小于同类分子AA、BB间的引力，则分子
25、逸出液面的倾向增加，所以pA , 0; 0(填, =, )。9、在定温定压下，某物M在溶剂A和溶剂B中分别溶解达平衡时其亨利系数，当M溶解在A和B的混合液里（A和B不互溶）达平衡后其分配系数，则K 小 于1。三、计算题1、 在一个1dm3干燥的玻璃瓶中，充满298.15K, Pa的H2S气体，然后压入0.1kg水，充分摇振以达溶解平衡，再连接压力表，从表上指示瓶内压力为91192.5Pa，求298.15K, Pa时，H2S在水中的溶解度为多少？2.94310-4kg/0.1kg水2、有一被萘（摩尔质量为0.128 kgmol-1）沾污的蒽（摩尔质量为0.178 kgmol-1 ）将被某项研究工
26、作使用。为了估算萘的含量，一学生称取1.6克蒽加热溶化后冷却，观察其开始析出固体的温度为448K，比纯蒽熔点低40K。然后将1.6克蒽溶解在100g苯中，测定该苯溶液的凝固点，比纯苯降低了0.50K。已知纯苯的凝固点为278.4K，（苯）=9.36 kJmol-1。试求（1） 蒽中萘的摩尔分数。（2）蒽的。（1）x=0.16; (2)7923 Jmol-13、在100K、10135Pa下，金属A物质的量为nA=5000mol，金属B物质的量为nB=40mol, 混合后形成溶液，已知溶液的自由能与温度及物质的量的关系为：若将此溶液与炉渣混合，设炉渣可视为理想溶液，其中含B为，试求A、 金属液中B
27、的活度。B、金属液中B的活度系数。C、这种炉渣能否将合金中的B除去一部分。(a)aB=0.01015 (b)gB=1.28 (c)由于B在合金中的化学势大于B在炉渣中的化学势，B将从合金向炉渣转移，直至化学势相等为止。所以炉渣能够将合金中的B除去一部分。4、在598K时含铊的汞齐中汞的活度系数在x2为10.2范围内服从于下面公式：求x2=0.5时铊的活度系数。（1） 以亨利定律为基准：当时；（2）以拉乌尔定律为基准：当时。（1）g2=2.23 (2)g2=0.9645、在298K，当SO2在1dm3CHCl3中含量为1.0mol时，液面上SO2的平衡压力为53702Pa；当SO2在1dm3水中
28、含有1.0mol时，水面上SO2的压力为70927.5Pa，此时溶于水中的SO2有13%电离成H+和HSO，现将SO2通入一含有1dm3CHCl3和1dm3水的不含空气的容器中，在298K达气液平衡时，1dm3水中SO2总量为0.200mol，溶于水中的SO2有25%电离。试求通入此容器的SO2有多少摩尔？0.4425mol四、证明题1、2、第五章 相平衡 自测题一、选择题1、在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体系中，其独立组分数C为（ ）A、3、B、2C、1D、42、二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为（ ）A、0B、1C、2D、33、298
29、K时蔗糖水溶液与纯不达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为（ ）A、C=2 F=2 f*=1B、C=2 F=2 f*=2C、C=2 F=1 f*=2D、A、C=2 F=1 f*=34、FeCl3和H2O能形成FeCl36H2O, 2FeCl37H2O, 2FeCl35H2O, FeCl32H2O四种水合物，该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数F分别为：（ ）A、C=3，F=4B、A、C=2，F=4C、A、C=2，F=3D、A、C=3，F=55、对于恒沸混合物，下列说法中错误的是（ ）A、不具有确定组成B、平衡时气相和液相组成相C、其沸点随外压的改变而改变D、与化合物一
30、样具有确定组成6、单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值（ ）A、大于零B、等于零C、小于零D、不确定7、A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生A、正偏差B、负偏差C、没偏差D、无规则8、下列过程中能适用方程的是（ ）A、B、C（石墨）=C（金刚石）C、D、9、某一固体在25和Pa压力下升华，这意味着（ ）A、固体比液体密度大B、三相点压力大于PaC、三相点温度小于25D、三相点的压力小于Pa10、在低温下液氦（I）和液氦（II）有一晶相转变，属于二级相变过程，对二级相变的特征描述在下列说法中那一点是错误的（ ）A、无相变热B、相变时无熵变化C、相变时二相密度
31、相同D、相变时两相的热容相同二、填充题1、下列化学反应，同时共存并到达平衡（温度在900K1200K范围内）该体系的自由度f为 3 。2、在N2(g)和O2(g)共存的体系中加入一种固体催化剂，可生成多种氮的氧化物，则体系的自由度为 3 。图5-353、NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl饱和水溶液的平衡体系，其独立组分数为 2 。4、右图为二组分A和B的T-x图，当组成为M的溶液缓缓冷却至温度T1时，液体中A的活度随标准态的选择而异。当以纯固体A为标准态时aA = 1，当以过冷液体为标准态时，aA ,=,反应向右进行2、已知气相反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)在400K时的=167
32、36 Jmol-1; =41840Jmol-1。其中A、C是双原子分子，B是线型三原子分子，D是非线型三原子分子。试计算此反应在800K下进行时的平衡转化率。假设在此温度区间（400800K）各种分子的振动自由度均充分开放。a=0.643、下列理想气体反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)，如果A和B的摩尔质量近乎相等， gmol-1，A2、B2和AB分子的原子核间距近乎相等，其振动频率也近乎相等，产物分子与反应物分子的基态能量之差 kJmol-1。试计算：（1）上述反应于500K下的平衡常数的值。（2）设反应的标准焓变与温度无关，且。求反应熵变。(1) =29.6 (2) =11.5 JK-1mol-14、已知下述反应：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) (1)NH
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