第一章气体的pVT性质-含答案

一、填空题1．温度为400K，体积为2m3的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B，则该混合气体中B的分压力pB=（）KPa。13.3022．在300K，100KPa下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg·m-3。则该气体的摩尔质量M=（）。3．恒温100°C下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O（g），当缓慢地压缩到压力p=（）KPa是才可能有水滴H2O（l）出现。4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率TmpV=（）。5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率VT/p.6．理想气体的微观特征是：（）7.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（）8.在n,T在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：pVplim0（）.9.实际气体的压缩因子定义为Z=（）。当实际气体的Z1时，说明该气体比理想气体（）三、问答题理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？第二章热力学第一定律――附答案一、填空题1.理想气体向真空膨胀过程,下列变量中等于零的有:。2.双原子理想气体经加热内能变化为，则其焓变为。3.在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程。4.绝热刚壁容器内发生CH4+2O2=CO2+2H2O的燃烧反应,系统的Q___0;W___0;U___0;H___05.某循环过程Q=5kJ,则U+2W+3(pV)=__________.6.298K时,S的标准燃烧焓为－296.8kJmol－1,298K时反应的标准摩尔反应焓rHm=________kJmol－1.7.已知的,则的。8.某均相化学反应在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由升高到则此过程的；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则。9.25℃的液体苯在弹式量热计中完全燃烧,放热则反应的。10．系统的宏观性质可以分为（），凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为（）。11．在300K的常压下，2mol的某固体物质完全升华过程的体积功W=()12．某化学反应：A(l)+0.5B(g)--C(g)在500K恒容条件下进行，反应进度为1mol时放热10KJ,若反应在同样温度恒压条件下进行，反应进度为1mol时放热（）。13.已知水在100oC的摩尔蒸发焓lmolkJHm1vap668.40，1mol水蒸气在100Co、101、325kPa条件下凝结为液体水，此过程的Q=（）；W=();U=();H=()。14.一定量单原子理想气体经历某过程的kJ20pV，则此过程的U（）；H（）。15.一定量理想气体，恒压下体积功随温度的变化率PTW=（）。16.在一个体积恒定为2m3，，W=0的绝热反应器中，发生某化学反应使系统温度升高12000C，压力增加300kPa,此过程的U=（）；H=（）。三、问答题1.恒压与恒外压的关系是2．试写出4个不同类型的等焓过程。3．系统的状态改变是否状态函数全要改变？为什么？如何理解“状态函数是状态的单值函数”？5．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？6．系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零？7．理想气体绝热膨胀时并不恒容，为什么仍可使用公式δW＝CvdT?8．25℃100KPa下液态氮的标准摩尔生成热(298)fmHK$为零吗？9．1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同？Q是否相同？W是否相同？答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。10．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，HQp，又因为是绝热系统，0pQ，所以0H。这结论对吗？四、计算题1.1mol单原子理想气体，始态为2026501pPa，K2731T，沿可逆途径KVp/（K是常数）至终态，压力增加一倍。⑴计算1V、2V、Q、W、U、H；⑵计算该气体沿此途径的热容C。2.容器中放有100gN2，温度与压力分别为25℃和3039.75kPa，若该气体反抗1013.25kPa压力等外压绝热膨胀，试计算系统的最终温度T和过程的U、H。假定N2是理想气体，且1-1-m,KmolJ71.20VC。第三章热力学第二定律填空题1．某热机循环一周，从高温热源吸收200kJ，向低温热源放热100kJ，则)(pVW（）2．在高热源T1和低温热源T2之间的卡诺循环，其热温熵之和2211TQTQ=（）。循环过程的热机效率η=（）。3．100℃、1大气压下的水，恒温恒压下蒸发成100℃、1大气压的水蒸气，则S（）0，G（）0。4．一定量理想气体与300K大热源接触做等温膨胀，吸热Q=600KJ，对外所做功为可逆功的40%，则系统的熵变ΔS=（）。5．1mol单原子理想气体从p1、V1、T1等容冷却到p2、V1、T2，则该过程U（）0，S（）0，W（）0（填）。6．乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸汽，过程的SH与的关系是（）；Q与H的关系是（），计算H所需要的热力学基础数据：（）或者（）和（）。7．某一系统在与环境300K大热源接触下经历一不可逆循环过程，系统从环境得到10KJ的功，则系统与环境交换的热Q=（）；ΔSsys=（）；ΔSamb=()。8．298K气相反应CO（g）+1/2O（g）=CO2（g），该反应的GAUH（填）。9．下列过程中，系统的U、S、G何者为零：（1）理想气体向真空恒温自由膨胀（2）某一循环过程（3）可逆相变过程10.克拉佩龙方程的应用条件是克劳修斯-克拉佩龙方程的应用条件是11.液态2SO的蒸汽压与温度的关系为442.10K7.1427-Palg2SOTpRTHTA303.2K14257vap，则其正常的沸点为（）K，mvapH（）1-molkJ.12.1mol单原子理想气体从同一始态体积的1V开始，经历下列过程后变至110V，计算：（a）若经恒温自由膨胀，则S（）1-KJ；（b）若经恒温可逆膨胀，则S（）1-KJ；（c）若经绝热自由膨胀，则S（）1-KJ；（d）若经绝热可逆膨胀，则S（）1-KJ。三简答题1.系统经一绝热不可逆过程由A态变到B态，其熵变为S1（如图），能否经绝热可逆过程使系统由B态再回到A态？为什么？A不可逆S1B2．一反应在等温等压下自发进行，其mrH0，则反应的S也小于零。正确与否，解释之。3.指出下列公式适用范围:（1）12121221lnlnlnlnTTCVVnRTTCppnRSVp（2）dU=TdSpdV（3）G=Vdp（4）SpH=TpG（5）2lnRTHdTpdmVap4.请画出卡诺循环在下列坐标上的示意图：TTSOPOSOVUTOSOH四．判断题——判断下列各题说法是否正确，并简要说明原因.（1）不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。（2）凡熵增加过程都是自发过程。（3）不可逆过程的熵永不减少。（4）系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（5）某系统当内能、体积恒定时，S的过程则不能发生。（6）某系统从始态经一绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的变量，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。（7）在绝热系统中，发生一个不可逆过程从状态III，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。（8）绝热循环过程一定是个可逆循环过程。第四章二、填空题1.在恒温、恒压下，理想溶液混合过程的mixV、mixH、mixS、mixG物理量的变化是大于、等于、还是小于零？mixV_____0、mixH______0、mixS______0、mixG______02.有1molNaCl固体溶于20dm3水中形成稀溶液，在温度T下，试比较该溶液的蒸气压p(H2O)与p*(H2O)x(H2O)大小.p(H2O)______p*(H2O)x(H2O)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50kPa。则溶质B的亨利系数为。4.已知二组分溶液中溶剂A的摩尔质量为MA,溶剂B的质量摩尔浓度为bB,则B的摩尔分数xB=()。5.恒温恒压下的一切变化必然朝着化学势（）的方向自动进行6.在25℃时，A与B两种气体均能溶于水形成稀溶液，且不解离、不缔合。若它们在水中溶解的亨利系数kc,A=2kc,B,且测得两种气体同时在水中溶解达平衡时两者的平衡压满足BApp2。则A与B在水中的浓度CA与CB之间的关系为CA/CB=()。7.在温度T时，某纯液体的蒸汽压为11732Pa。当2mol不挥发性溶质溶于0.8mol该液体时，液体的蒸汽压为5333Pa。假设蒸汽为理想气体，则该溶液中溶剂的活度aA=(),活度因子fA=()。8.在288K时纯水的蒸汽压为1730.6Pa。当1mol不挥发性溶质溶解在4.559mol水中形成溶液时，溶液的蒸汽压为596.7Pa。则在溶液及纯水中，水的化学势的差μ（H2O）-μ*（H2O）=()。9.一完全密闭的透明恒温箱中放有两个体积相同的杯子。往A、B杯中分别倒入少量1/3体积的纯水和蔗糖溶液，并置于该恒温箱中。假设恒温箱很小，有少量水蒸发时就可以达到饱和。那么经足够长时间后，两杯中的现象为：A杯中（），B杯中（）。10.稀溶液的依数性有三、简答题1.农田中施肥太浓时植物会被烧死，盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释原因。2.理想溶液与理想气体一样，分子间无作用力，是一种假想的溶液模型？3溶剂中加入溶质后，就会使溶液的蒸气压降低，沸点升高，凝固点下降，这种说法是否正确。4.北方人冬天吃冻梨前，将冻梨放入凉水中浸泡，过一段时间后，冻梨内部解冻了，但表面结了一层薄冰。试解释原因？5.是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？第五章二、填空题1在298K时反应N2O4（g）=2NO2（g）的1132.0K，当p(N2O4)=p(NO2)=1Kpa时反应将向移动,当p(N2O4)=1kPa，p(NO2)=10kPa时反应将向移动。2.将NH4HS（s）放在抽空瓶内，在298K时发生分解测得压力为6666kPa，则分解反应NH4HS（s）=NH3（g）+H2S（g）的K为；Kp为。3．反应2Ca（l）+ThO2（s）2CaO（s）+Th（s），在1373K时mrG=-1046kJmol-1，在1473K时mrG=-8437kJmol-1，试估计Ca（l）能还原ThO2（s）的最高温度T为。4．分解反应A（s）B（g）+2C（g），反应平衡常数K和分解压力p分解的关系式为。5．气相反应CO+2H2CH3OH的mrG=（-90625+0211T/K）kJmol-1，若要使平衡常数K1，温度应为6.已知反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，在同样条件下反应NH3(g)(1/2)N2(g)+(3/2)H2(g)的平衡常数为K2，二个平衡常数之间有何关系？7.在刚性密闭容器中，有下列理想气体达平衡A（g）+B（g）C（g），若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将移动8.某温度T的抽空容器中，NH4HCO3(s)发生下列分解反应：NH4HCO3(s)＝NH3(g)+CO2(g)+H2O（g）反应达到平衡时，气体