1、(A)从单一学科到交叉学科 (B)从宏观到微观(C)从平衡态研究到非平衡态研究 (D)从表相到体相2、下列关于热力学方法的叙述,不正确的是 ( )(A)热力学研究对象是大量分子的集合,所得的结论不适用于分子的个体行为。(B)热力学可以解决怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题(C)经典热力学不考虑物质的微观结构和反应机理(D)经典热力学不能解决一个具体变化所需要的时间3、下列参数中属于过程量的是 ( )(A)H (B)U (C)W (D)V4、实际气体处于下列哪种情况时,其行为与理想气体接近 ( )(A)高温高压 (B)高温低压 (C)低温高压 (D)低温低压5、在一个刚性绝热容器内发生苯在氧
2、气中燃烧的反应 ( )(A) U=0,H0,Q=0 (B) U=0,H0,W=0(C) U=0,H=0,Q=0 (D) U=0,H=0,W=06、关于Joule-Thomson系数J-T,下列说法错误的是 ( )(A)J-T是系统的强度性质(B)J-T0,表示节流膨胀后气体的温度下降(C)常温下,大多数气体的J-T为正值,而H2和He的J-T为负值(D)理想气体的J-T = 07、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机,其效率约为 ( )(A) 83 (B) 25 (C) 100 (D) 208、当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔,反应一段时间后有5mol NH3生
3、成。对反应式N2+3H2=2NH3,反应进度 ( )(A) 等于2.5mol (B) 等于2.5mol (C) 对不同反应物计算结果不一样 (D) 反应物没反应完而无法计算9、在标准状态下 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 的 rHm是 ( ) (A) 水的标准生成热fHm(H2O,l); (B) H2(g)的标准燃烧热cHm(H2,g); (C) 1/2rHm是水的标准生成热fHm(H2O,g);(D) 1/2rHm(H2O,l)。10、等温等压下,A和B组成的均相系统中,当改变浓度时A的偏摩尔体积增加,则B的偏摩尔体积将 ( )(A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 随A
4、和B的比例不同而不同11、FeCl3和H2O能形成四种水合物,则在25,标准压力下,该系统最多可平衡共存的相数为 ( )(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 512、两液体的混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生偏差的情况为 ( )(A) 正偏差 (B)负偏差 (C) 无偏差 (D) 无规则13、等温等压下,某反应的rGm=5kJ/mol,则该反应变化 ( )(A) 正向自发 (B)反向自发 (C) 不能判断 (D) 不能进行14、反应3O2(g)=2O3(g),在25时rHm=280 J/mol,对该反应正向进行有利的条件是 ( )(A) 加压升温 (B) 加压降温
5、(C) 降压升温 (D) 降压降温15、过饱和溶液中的溶剂的化学势与纯溶剂的化学势相比较,前者 ( )(A) 大 (B) 小 (C) 与后者相等 (D) 无法比较得分评卷人四、解答题(每小题10分,共50分)1、在273K,1000 kPa时, 10.0dm3单原子理想气体(1)经过绝热可逆膨胀到终态压力100 kPa;(2)在恒外压100 kPa下绝热膨胀到终态压力100 kPa。分别计算两个过程的终态温度、W、U、H、S。2、室温下,液体A与液体B能形成理想溶液。现有一A、B混合物的蒸气相,其中A的摩尔分数为0.4 ,把它放在一个带活塞的汽缸内,在室温下将汽缸缓慢压缩。已知纯A与纯B的饱和
6、蒸气压分别为40.0 kPa和120.0 kPa,求(1)当液体开始出现时,汽缸内气体的总压;(2)当气体全部液化后,再开始汽化时气体的组成。3、CO2(g)与H2S(g)在高温的反应为CO2(g) + H2S(g) = COS(g) + H2O(g) ,在610K时将0.1 mol CO2(g)加入体积为2.5 dm3的空瓶中,然后再充入H2S(g)使总压为1000 kPa。达平衡后取样分析,其中H2O(g)的摩尔分数为0.02 。设该反应的rHm = 2.74105J/mol且不随温度变化,视气体为理想气体。分别求610K和620K时该反应的标准平衡常数 。4、在标准压力下蒸馏时,乙醇乙酸
7、乙酯系统有如下数据(x表示液相中的摩尔分数;y表示气相中的摩尔分数):x乙醇y乙醇温度/77.150.5630.50772.00.0250.07076.700.7100.60072.80.1000.16475.00.8330.73574.20.2400.29572.60.9420.88076.40.3600.39871.80.9820.96577.70.46271.61.00078.3请根据以上数据在右框画出该系统的T-x图,并回答下列问题:对x乙醇=0.80的溶液,(1)进行蒸馏,最初馏出物的组成为?(2)普通蒸馏到最后一滴时,余液组成为?(3)在带有活塞的密闭容器中平衡蒸发到最后一滴时,余
8、液组成为?5、合成氨的反应可表示为 N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3(g),在298K和各气体均处于标准压力时该反应的rHm = 92.22 kJ/mol,rGm =32.90 kJ/mol。已知:Cp,m(N2) =28.58 + 3.7610-3T (JK-1mol-1) ;Cp,m(H2) =27.28 + 3.26Cp,m(NH3) =29.75 +25.110-3T (JK-1mol-1) ,请表示出rGm与温度的函数关系,并计算1000K时该反应的rGm 和K。答案一、填空(每题2分,共20分)1、热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡。2、H,A3、SdT ;V4、5Q
9、/T5、=,=,6、在标准压力下,且符合理想气体性质的假想态7、步冷曲线8、rGm =rGm+RT lnQ9、K3= K1/10、0.01mol/L , 22298二、选择(每题2分,共30分)D B C B B B B A D B A B C B B三、解答题(每题10分,共50分)1、每一问的T2、W、U、H、S五个量各1分解:n=PV/(RT)=4.41mol (1) = Cp,m/ CV,m=5/3 由绝热可逆过程方程式P1V1=P2V2 ,代入数据得V2=39.8 dm3 T2= P2V2/(nR)=108.6K W=U= nCV,m(T2- T1)= 9.04kJ H=U+(PV)
10、= 9.04103+(10539.810-3-10610.010-3) (J) = 15.06 kJ S=0 (2)绝热:W= nCV,m(T2- T1)等外压:W= P2(V2-V1)= P2(nRT2/P2- nRT1/P1)两式相等,代入数据,解得T2=175K W=U = nCV,m(T2- T1)= 5.39kJV2=nRT2/P2=64.16 dm3H=U+(PV)= 5.3964.16 =8.97 kJ S=nRln(V2/V1)+nCV,mln(T2/T1)= 43.7 J/K2、解:(1)P总=PA+PB= PA*xA+PB*xB =40.0 xA+120.0(1-xA)=1
11、20.0-80.0 xA (kPa) 3分yA= PA/P总= PA*xA/ P总 1分 开始时,气相组成yA=0.4即:0.4=40.0 xA/(120.0-80.0 xA) 解得xA=0.667 1分所以 P总=120.0-80.0 0.667=66.67(kPa) 1分(2)全部液化后,液相组成与原始组成一致,即xA=0.4PA = PA*xA=40.00.40=16.0 (kPa) 1分PB = PB*xB=120.00.60=72.0 (kPa) 1分yA= PA/P总=16.0/(16.0+72.0)=0.182 1分yB=0.818 1分3、解,初始H2S(g)的量=n总-n0(
12、CO2)=PV/(RT)- n0(CO2)=0.393 mol 2分设生成H2O(g)物质的量为xCO2(g) + H2S(g) = COS(g) + H2O(g)开始时物质的量/mol 0.1 0.393平衡时物质的量/mol 0.1-x 0.393-x x x由于该反应=0,反应前后n总不变 n总=0.493 mol 2分H2O(g)的摩尔分数为0.02,即x=0.020.493=0.00986 (mol)该反应=0,K(610K)=Kn=x2/(0.1-x)( 0.393-x)=2.8210-3 3分由lnK(620K)/ K(610K)= (1/610K-1/620K)rHm/R代入数据后解得:K(620K)=6.744、解:(作图略) 4分(1)最初馏出物的组成为x乙醇=0.69 2分(2)普通蒸馏到最后一滴时,余液为纯乙醇 2分(3)在带有活塞的密闭容器中平衡蒸发到最后一滴时,余液组成为x乙醇=0.88 2分5、Cp,m= 50.92 + 36.6610-3T (JK-1mol-1)由基尔霍夫定律,
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