1、第二章 热力学第一定律-即时练习一、单选题： 1.对于理想气体的热力学能有下述四种理解：(1) 状态一定，热力学能也一定(2) 对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，热力学能一定跟着改变其中都正确的是 ：( ） A(1),(2)； B(3),(4)； C(2),(4)； D(1),(3)。 答案:D. 热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。2.有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：( ) A不变 B升高 C降低 D无法判定答案:C. 气体膨胀
2、对外作功，热力学能下降。3.1mol373K，标准压力下的水，经下列两个不同过程变成373K，标准压力下的水气，(1) 等温、等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：(U= Q+ W)：（ ） AW1Q2 BW1W2 Q1W2 Q10 , H0 BU=0 , H=0 CU0 , H0， =0 B 0， 0 D 0 答案:C. 理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境熵减少。2.在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变：( ) A大于零 B小于零 C等于零 D不能确定答案:A. 封闭系统绝热不可逆过程，熵增加。3.H2和 O2在绝热钢
3、瓶中生成水的过程：（ ） AH=0 BU=0 C. S=0 D. G=0答案:B. 因为钢瓶恒容，并与外界无功和热的交换，所以能量守衡，U=0。4.在273.15K和101 325Pa条件下，水凝结为冰，判断系统的下列热力学量中何者一定为零？（ ） AU BH CS DG答案:D. 等温、等压、不作非膨胀功的可逆相变，Gibbs自由能不变。5.在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是：（ ） AU = 0 BA = 0 CS = 0 DG = 0答案:C. 绝热可逆过程是衡熵过程，QR= 0 故S = 0。6.单原子分子理想气体的CV,m=(3/2)
4、R,温度由T1变到T2时，等压过程系统的熵变Sp与等容过程熵变SV之比是：（ ） A1 : 1 B. 2 : 1 C3 : 5 D. 5 : 3 答案:D. 相当于摩尔等压热容与摩尔等容热容之比。7.110-3kg水在373K，101 325Pa的条件下汽化为同温同压的水蒸气，热力学函数变量为 U1，H1和 G1；现把 110-3kg的H2O（温度、压力同上）放在恒373K的真空箱中，控制体积，使系统终态蒸气压也为101 325Pa，这时热力学函数变量为U2，H2和 G2。问这两组热力学函数的关系为：（ ） AU1U2， H1H2， G1G2 BU1U2， H1H2， G1H2， G1=G2答
5、案:C. 系统始态与终态都相同，所有热力学状态函数的变量也都相同，与变化途径无关。8.298K时，1mol理想气体等温可膨胀，压力从1000kPa变到100kPa，系统Gibbs自由能变化为多少？（ ） A0.04 kJ B-12.4 kJ C1.24 kJ D-5.70 kJ答案:D. 等于Vdp积分9.对于不做非膨胀功的隔离系统，熵判据为：（ ） A(dS)T,U0 B. (dS)p,U0 C. (dS)U,p0 D. (dS)U,V0答案:D. 隔离系统的U，V不变10.某气体的状态方程为pVm=RT+p，其中为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其热力学能：（ ） A. 不变 B. 增大
6、C. 减少 D. 不能确定答案:A. 状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变。第四章 多组分系统-即时练习一、单选题： 1.2molA物质和3molB物质在等温、等压下，混合形成理想液态混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.7910-5m3mol-1，2.1510-5m3mol-1 ，则混合物的总体积为：（ ） A9.6710-5m3 B9.8510-5m3 C1.00310-4m3 D8.9510-5m3 答案:C. 运用偏摩尔量的集合公式。2.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kP
7、a。设A和B形成理想液态混合物，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：( ) A1 B1/2 C2/3 D1/3答案:C. 用Roult定律算出总蒸气压，再把A的蒸气压除以总蒸气压3.298K，标准压力下，苯和甲苯形成理想液态混合物。第一份混合物体积为2dm3，苯的摩尔分数为0.25，苯的化学势为1,第二份混合物的体积为1 dm3，苯的摩尔分数为0.5，化学势为2，则：（ ） A12 B1 kB，则当A和B压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为：（ ） AA的量大于B的量 BA的量小于B的量 CA的量等于B的量 DA的量与B的量无法比较答案:B. 根据He
8、nry定律，当平衡压力相同时，Henry常数大的溶解量反而小。6.在400K时，液体A的蒸气压为4104Pa，液体B的蒸气压为6104Pa，两者组成理想液态混合物，平衡时溶液中A的摩尔分数为0.6，则气相中B的摩尔分数为：（ ） A0.60 B. 0.50 C0.40 D. 0.31 答案:B. 用Roult定律算出总蒸气压，再把B的蒸气压除以总蒸气压7.在50时，液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的3倍，A，B两液体形成理想液态混合物。气液平衡时,在液相中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为：（ ） A0.15 B0.25 C0.5 D0.65答案:B. 用Roult定律算出总蒸
9、气压，再把B的蒸气压除以总蒸气压8.298K,标准压力下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3(溶有0.5mol萘),第二瓶为1dm3(溶有0.25 mol萘)，若以1和2分别表示两瓶中萘的化学势,则（ ） A1= 102 B1= 22 C1= (1/2)2 D1=2答案:D. 化学势是偏摩尔Gibbs自由能，是强度性质，与混合物的总体积无关，而与混合物的浓度有关。两份的浓度相同，故化学势相等。9.两只烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯内溶入0.01molNaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：（ ） AA 杯先结冰 B. B 杯先结冰 C. 两杯同时结冰 D. 不能预
10、测其结冰的先后次序答案:A. 稀溶液的依数性只与粒子数有关，而与粒子的性质无关。B杯内溶入NaCl，NaCl解离，其粒子数几乎是A 杯中的两倍，B 杯的凝固点下降得多，所以A 杯先结冰。10.在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（A杯）和纯水(B杯)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是：（ ） A. A杯高于B杯 B. A杯等于B杯 C. A杯低于B杯 D. 视温度而定答案:A. 纯水的饱和蒸气压大于糖水，纯水不断蒸发，蒸气在含糖水的A杯中不断凝聚，所以A杯液面高于B杯。第五章 相平衡-即时练习一、单选题： 1.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有：（ ）
11、AC= 2，P = 2，f= 2 BC= 1，P = 2，f= 1 CC= 2，P = 3，f= 2 DC= 3，P = 2，f= 3 答案:A. 反应有三个物种，一个平衡条件，所以组分数为2，有2相共存，根据相律，自由度为2。2.某系统存在 C(s)，H2O(g)，CO(g)，CO2(g)和H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡H2O(g)+C(s) H2(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g) H2O(g)+CO(g) CO2(g)+C(s) 2CO(g) 则该系统的独立组分数C为：( ) AC=3 BC=2 CC=1 DC=4答案:A. 反应共有5个物种，2个独立的化学平衡，而
12、无浓度限制条件，所以组分数为3。3.在100kPa的压力下，I2在液态水和CCl4（l）中达到分配平衡(无固态碘存在)，则该系统的条件自由度数为：（ ） Af*= 1 Bf*= 2 C. f*= 0 D. f*= 3答案:B. 共有3个物种，一个平衡条件，所以组分数为2。有2相共存，已指定温度，根据相律，条件自由度为2。（一个平衡条件能否成立，请再考虑）4. 与水可生成 , 和 三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为：（ ） A3种 B2种 C1种 D不可能有共存的含水盐答案:B. 系统的组分数为2，已指定温度，根据相律，条件自由度为零时得最多可以共存的相数为3。现在已指定有水蒸
13、气存在，所以，可能有共存的含水盐只能有2种。5.某一物质X，在三相点时的温度是20，压力是200kPa。下列哪一种说法是不正确的：（ ） A在20以上X能以液体存在 B在20以下X能以固体存在 C在25, 100kPa下，液体X是稳定的 D在20时,液体X和固体X具有相同的蒸气压答案:C. 可以画一张单组分系统相图的草图，(C)所描述的条件只能落在气相区，所以这种说法是不正确的。6.N2的临界温度是124K，如果想要液化N2，就必须：（ ） A在恒温下增加压力 B. 在恒温下降低压力 C在恒压下升高温度 D. 在恒压下降低温度 答案:D. 临界温度是指在这个温度之上，不能用加压的方法使气体液化
14、，所以只有在临界温度时用降低温度的方法使之液化。7.当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：（ ） Ap必随T之升高而降低 Bp必不随T而变 Cp必随T之升高而变大 Dp随T之升高可变大或减少答案:C. 因为凝聚相转变为蒸气时总是吸热的，根据Clausius-Clapeyron方程，等式右方为正值，等式左方也必定为正值，所以) p随T之升高而变大。8.对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？（ ） A与化合物一样，具有确定的组成 B不具有确定的组成 C平衡时，气相和液相的组成相同 D其沸点随外压的改变而改变答案:A. 恒沸混合物不是化合物，其沸点和组
15、成都会随着外压的改变而改变。9.在通常情况下，对于二组分物系，能平衡共存的最多相数为：（ ） A1 B. 2 C. 3 D. 4答案:D. 当自由度为零时，系统有最多相数。现在组分数为2，当自由度为零时相数为4。10.某一固体，在25和大气压力下升华，这意味着：（ ） A. 固体比液体密度大些 B. 三相点的压力大于大气压力 C. 固体比液体密度小些 D. 三相点的压力小于大气压力答案:B. 画一单组分系统草图，当三相点的压力大于大气压力时，在25和大气压力下处于气相区，所以固体会升华。第六章 化学平衡-例题分析1.工业上制水煤气的反应为：设反应在673K时已达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影
16、响。（1）增加碳的量 （2）提高反应温度（3）增加系统总压 （4）提高H2O(g)的分压（5）增加N2(g)的分压思路：影响化学平衡的因素很多，但影响的程度不同。温度可以影响标准平衡常数的值，而压力和惰性气体的存在不影响标准平衡常数的值，而只影响反应前后气体分子数不等的反应的平衡组成，减压和增加惰性气体对气体分子数增加的反应有利。一般凝聚相不影响平衡。解：（1）增加碳的量不影响平衡，碳是固体，复相反应中固体不影响平衡常数值。（2）因为这是一个吸热反应，根据van der Hoff公式，升高温度可以使增大，有利于产物的生成。（3）这是一个气体分子数增加的反应，增加系统总压，对正反应不利。虽然平衡
17、常数不变，但产物的含量会下降。所以，在工业上制水煤气的反应一般在大气压力下进行。（4）H2O(g)是反应物，增加反应物的含量会使平衡右移，虽然平衡常数值不变，但生成物的含量会提高。（5）N2(g)没有参与反应，在该反应中是作为惰性气体。增加N2(g)的压力，在总压不变的情况下就降低了反应系统中各物的分压，相当于起了降压的作用，所以使反应右移。虽然平衡常数值未变，但产物的含量会提高。所以制水煤气总是用空气将C(s)燃烧产生高温，N2(g)作为惰性气体混在反应系统中。2.的分解作用为在523K和100kPa条件下反应达平衡，测得平衡混合物的密度为，试计算：（1）的解离度（2）在该反应条件下的标准平
18、衡常数（3）该反应的标准摩尔Gibbs自由能的变化值已知：，。 思路：求的解离度有若干种方法。首先应列出在解离平衡时的量的关系，得到平衡时总的物质的量。混合物的总质量应该等于起始时的质量。或算出混合物的平均摩尔质量，再根据理想气体的状态方程，就可计算得到解离度。有了解离度的数值，根据平衡常数的定义和与的关系，就可得到和的值。解：（1） 设解离度为a平衡时总的物质的量为 因为 根据理想气体状态方程，平衡时， 代入a的表示式，得a的另一种求法是：在平衡混合物中，平均摩尔质量为代入的表示式，就可以求出a，结果是一样的。（2） 设 代入标准平衡常数的表示式，得（3）3.已知在298K时下列物质的和：
19、SO3SO2O2-395.76 -296.900256.6 248.11 205.04设总压力为100kPa，反应前气体中含各物质的摩尔分数为，其余为惰性气体，求反应（1）在298K时的平衡常数（2）若使的转化率，计算应该控制的温度（设反应）思路：从热力学数据计算出298K时的，和，然后得到298K时的和。因为设反应，所以根据实验的组成计算温度T时的，根据(T)和298K时的，值，用公式，计算出所需的温度。解：（1）因为 因为 （2）设所求的平衡温度为T，因为题中已假设反应的，故和均与温度无关。则：在转化率a=0.80时，反应的(T)为：平衡时，总物质的量为97.6mol因为系统的压力，解得代
20、入式 解得：一、单选题：1. 在等温等压下，当反应的 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.判断反应能否自发进行，要用等温等压下 的变化值，而不能用 的值。除非 的值很小很小，可以估计反应能自发进行。2.理想气体化学反应平衡时，应该用下列哪个关系式？( ) A B C D 答案:B. 根据理想气体化学势的表示式，逸度可用压力表示。3.理想气体反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的 与温度T的关系为： =-21660+52.92T，若要使反应的平衡常数大于1，则应控制的反应温度：（ ） A必须低于409.3 B必须高于409.
21、3K C. 必须低于409.3K D. 必须等于409.3K答案:C4.在通常温度下，NH4HCO3(s)可发生下列分解反应：NH4HCO3(s)NH3(g)+CO2(g)+H2O(g) 设在两个容积相等的密闭容器A和B中，分别加入纯NH4HCO3(s)1kg及20kg，均保持在298K，达到平衡后，下列哪种说法是正确的？（ ） A两容器中压力相等 BA内压力大于B内压力 CB内压力大于A内压力 D须经实际测定方能判别哪个容器中压力大答案:A. 因为NH4HCO3(s)是过量的，在相同温度下，分解压力相同。5.根据某一反应的 值，下列何者不能确定：（ ） A标准状态下自发变化的方向 B在 所对
22、应的温度下的平衡位置 C在标准状态下系统所能作的最大非膨胀功 D提高温度与反应速率的变化趋势答案:D. 反应速率与温度的关系由动力学中Arrenius公式讨论。6.某实际气体反应，用逸度表示的标准平衡常数 随下列哪些因素而变：（ ） A体系的总压力 B. 催化剂 C温度 D. 惰性气体的量 答案:C. 用逸度表示的标准平衡常数仅是温度的函数。7.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：（ ） A4 B2 C0.5 D1答案:C. 反应方程式系数减半，标准平衡常数应开1/2次方，为
23、0.5。而第二个方程是第一个方程的逆过程，标准平衡常数为倒数，则应该为2。8.某化学反应在298K时的标准Gibbs自由能变化 为负值，则该温度时反应的标准平衡常数 值将：（ ） A =0 B 1 C 0 D0 t2 Ct1t2 D大小无法比较答案:C3.用同一电导池分别测定浓度为0.01molkg-1和0.1molkg-1的两个电解质溶液，其电阻分别为 1000W和500W，则它们依次的摩尔电导率之比为：（ ） A1:5 B5:1 C. 10:5 D. 5:10答案:B4.在10cm3浓度为1moldm-3的KOH溶液中加入10cm3水，其电导率将：（ ） A增加 B减小 C不变 D不能确定
24、答案:B5.下列电解质水溶液中摩尔电导率最大的是：（ ） A0.001molkg-1HAc B0.001molkg-1KCl C0.001molkg-1KOH D0.001molkg-1HCl答案:D6.下列电解质溶液中，离子平均活度系数最大的是：（ ） A0.01molkg-1NaCl B. 0.01molkg-1CaCl2 C0.01molkg-1LaCl3 D. 0.01molkg-1CuSO4 答案:A7.0.001molkg-1K2SO4和0.003molkg-1的Na2SO4溶液在298K时的离子强度是：（ ） A0.001molkg-1 B0.003molkg-1 C0.002m
25、olkg-1 D0.012molkg-1答案:D8.在饱和AgCl溶液中加入NaNO3，AgCl的饱和浓度将：（ ） A变大 B变小 C不变 D无法判定答案:A9.在其它条件不变时，电解质溶液的摩尔电导率随溶液浓度的增加而：（ ） A增大 B. 减小 C. 先增后减 D. 不变答案:B10.对于同一电解质的水溶液，当其浓度逐渐增加时，何种性质将随之增加？（ ） A. 在稀溶液范围内的电导率 B. 摩尔电导率 C. 电解质的离子平均活度系数 D. 离子淌度答案:A第九章 可逆电池电动势-例题分析1.已知反应。在298K时的恒容热效应，将该反应设计成可逆电池，测得其电动势的温度系数为，试根据所给的
26、数据计算电极 的标准还原电极电势？已知298K时。 解：在反应中H2(g)氧化生成了水，显然电解质溶液是碱性的，氢电极是阳极。Ag2O(s)还原生成Ag(s)，所以电极是阴极，所设计的电池为 验证所设计的电池是否正确 所以设计的电池是正确的。要计算电极的标准还原电极电势，需要知道该电池的电动势。从所给的已知条件可以计算该电池反应的和，从而可得到，也就得到了电池的电动势。因为该电池的电动势就等于标准电动势，但是该电池的两个电极的标准电极电势都不知道（假定不能查表），而已知的值就是要用它来计算的。 为求，根据已知的值设计如下电池： 电池反应为 所以 2.已知298K时下述电池的电动势为1.362V
27、，又知H2O(g)的，该温度下水的饱和蒸气压为3167Pa，求在298K时氧气的逸度等于多少才能使Au2O3(s)与Au(s)呈平衡？解：Au2O3(s)与Au(s)呈平衡就是Au2O3(s)的解离平衡，即 要求氧气的逸度首先要求出该反应的平衡常数或，也就是，这要从已知的电池反应和H2O(g)的看是否有可能。该电池的反应为电池的电动势也就是它的标准电动势电池反应中的H2O(l)的饱和蒸气压为3167Pa，它与标准压力下的H2O(g)之间的Gibbs自由能有差值（2）将公式，得利用参与反应物质的标准摩尔Gibbs生成自由能，从反应式（3）可得到则Au2O3(s)解离平衡的 对于Au2O3(s)的
28、解离平衡，其平衡常数与及氧气逸度的关系为3.在298K时，有电池，已知当HI浓度时，；时，；电极的标准电极电势为。试求：（1）HI溶液浓度为时的平均离子活度因子 （2）AuI(s)的活度积常数思路：解电动势测定应用的题，一般先写出电极反应和电池反应，再写出计算电动势的Nernst方程，从方程中看出已知条件与未知条件之间的关系。就是以后的计算错了，这两步也是可以得分的。已知一个浓度极低，对于这种稀溶液显然可以看作是理想的，其，这一点恰好是解本题的关键。如果是平时做习题，有的电极电势题目没给，可以查阅电极电势表。但对于考试题，那只能从已知条件中找。有时可能会埋怨解题的条件不够，这很可能是没有灵活应
29、用所给的已知条件。解：电极反应和电池反应为（1）如果知道电极电势的值，代入电动势的计算公式，就能计算各种浓度下的，现在的问题就是这个值不知道。根据题目条件，在时，可以认为，代入公式先算出电池的标准电动势，也就是，然后再计算时的。当时，代入电动势的计算式，计算得解得=1.81由于电解质浓度太大，使活度因子出现反常的值。（2）为了计算AuI(s)的，设计如下电池，使电池反应就是AuI(s)的解离反应这说明AuI(s)的溶解度极小。一、单选题：1.下列电池中，哪个电池的电动势与Cl-离子的活度无关？( ） AZnZnCl2(aq)Cl2(g)Pt BZnZnCl2(aq)KCl(aq)AgCl(s)Ag CAgAgCl(s)KCl(aq)Cl2(g)Pt DHgHg2Cl2(s)KCl(aq)AgNO3(aq)Ag 答案:C. 两个电极反应中的Cl-离子刚好消去，所以与电池的电动势无关。2.用对消法（补偿法）测定可逆电池的电动势时，主要为了：( ) A消除电极上的副反应 B减少标准电池的损耗 C在可逆
