工科物理化学(习题册成教)

包头钢铁职业技术学院冶金化工系郝世兴1第一章气体1．已知H2临界温度TC=-239.9℃，临界压力PC=1。297×10³kPa。有一装有的H2钢瓶，在25℃时瓶中H2的压力为98.0×10³kPa，H2一定是处在何种状态？（B）A．液B.气C.气——液两相平衡D.无法确定2.混合理想气体中的组分B，其物质的量nB为（B）A.nB=RTVP总总B.nB=RTPBV总C.nB=RTPBVBD.都正确3.对于真实气体，当处于下列何种条件时，其行为与理想气体接近？（B）A．高温高压B.高温低压C.低温低压D.低温高压4.理想气体的液化行为是（A）A．不能液化B.低温高压下才能液化C.低温下才能液化D.高压下能液化5.在恒定温度下，向一个容积为2dm³的抽空容器中依次充入初始状态为100kPa、2dm³的气体A和200kPa、1dm³的气体B。A、B均可当做理想气体且A、B间不能发生化学反应，则容器中混合气体总压力为（B）A．300kPaB.200kPaC。150kPaD。100kPa6有一种由元素C、Cl及F组成的化合物，在常温下为气体。此化合物在101.325kPa、27℃时，密度为4.93㎏·m﹣3,则此化合物分子式为（C）A．CFCl3B.CF3ClC.CF2Cl2D.C2FCl37.25℃时，在A、B两个抽空的密闭容器中分别装入10g和20g的H2O。当气体—液相平衡时两个容器中的饱和水蒸气的压力PS（A）和PS（B）关系为（C）A.PS（A）＞PS（B）B.PS（A）＜PS（B）C。PS（A）＝PS（B）D。不能确定8.对某物质临界点的描述，哪一条是不确切的？（C）A．饱和液体和饱和蒸气的摩尔体积相等B．临界参数TC、PC、VC、皆为恒定值C．气体不能液化D．（Vp/）T=0，(Vp22/)=0二、填空题1．写出范德华气体状态方程的数学表达式（P+a／v2m(Vm-b)=RT）2.物质能以液态形式存在的最高温度是（临界）温度。3.临界压力是使气体可以液化的压力，临界温度是使气体可以液化的（最高）温度。（填“最高”或“最低”）24.空气的组成为21%（体积百分数，下同）的O2：78%的N2和1%的Ar（原子质量为40），则空气的平均摩尔质量为（28.96）。5若某实际气体在一定的条件下其分子间引力可以忽略不计，但分子本身占有体积，则其状态方程可以写为（P（V-nb）=nRT）.6.同温下两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B密度的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半，则PA:PB=(4:1).7.在一定温度下，某一系统的气－液相达到平衡，当增加相压力使之超过该温度下的饱和蒸汽压时，将出现（临界现象）现象。8.当某气体的压缩因子Z＜1时，说明理想气体比真实气体（易于）压缩。（填“易于”或“难于”）3蓄电池第二章热力学第一定律1．反应C（金刚石）+1／2O2（g）=CO（g）的热效应△rH，问此焓值为（D）A．CO（g）的生成热B。C（金刚石）的燃烧热C。碳的燃烧热D。全不是2.1mol单原子分子理想气体从298K、200.0kPa分别经历：（1）等温。（2）绝热（3）等压三条途径可逆膨胀，使体积增加到原来的2倍，所做的功分别为W1.、W2、W3，三者的关系的（D）A.│W1│＞│W2│＞│W3│B.│W2│＞│W1│＞│W3│C．│W3│＞│W2│＞│W1│D.│W3│＞│W1│＞│W2│3.373K、P下，1mol的水经下列不同过程变成373K、P下的水蒸气：（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（A）A．│W1│＞│W2││Q1│＞│Q2│B．│W1│＜│W2││Q1│＞│Q2│C．│W1│＝│W2││Q1│＝│Q2│D．│W1│＞│W2││Q1│＜│Q2│4.如图所示，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看做封闭体系的是（A）A．绝热箱中所有的物质B.两个铜电极C.蓄电池和铜电极D.将CuSO4水溶液5.χ为状态函数，下列表述中不正确的是（A）A.dχ为全微分B。当状态确定，χ的值确定C。△χ=xd的积分与路径无关，只与始、终态有关D。当体系状态变化，χ值一定变化6.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么，（C）A．Q＞0，W＞0，△U＞0B.Q＝0，W＝0，△U＜0C．Q＝0，W＝0，△U＝0D.Q＜0，W＞0，△U＜07.下列说法中，哪一种不正确？（A）A．焓是体系能与环境进行交换的能量B．焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量C．焓是体系的状态函数D．焓只是有在某些特定条件下，才与体系吸热相等8.某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中的一种，在298K时，由5dm³绝热可逆膨胀到6dm³中，温度降低21K，则容器中的气体是（A）A．O2B。CO2C.NH3D。Ar9.如右图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的（）A.T2T1，W0，Q0B.T2T1，W0，Q0C.T2T1，W0，Q0D.T2T1，W0，Q010.一种实际气体，其状态方程为PVm=RT+αP(α＜0﹚,该气体节流膨胀后，（B）A．温度升高B。温度下降C。温度不变D。不能确定温度如何变化二、填空题（1—5题括号内填＞、＜、＝）1．理想气体等温可逆膨胀，此过程的Q（＞）0.△H（＝）02.实际气体经历某一不可逆循环，又回到始态，则△H（＝）0，△U（＝）03在恒温、恒压下，反应CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O的Q（＜）0，△U（＜）0，W（＞）045饱和水蒸气在等温、等压下凝结成液体，则△H（＜）0，△U（＜）0，Q（＜）06.1mol苯（l）在298K时置于弹式量热器中完全燃烧，生成CO2﹙g﹚和H2O（l），同时放热3264kJ,其恒压燃烧热Qp为（-3268kJ）8.1molH2﹙g﹚的燃烧焓等于1mol（液态水﹚的生成焓9.（dH/dV）T=0,说明焓只能是温度的函数，与（体积和压力）无关第三章热力学第二定律2.水在100℃、P下沸腾时，下列各量何者增加？（A）A．熵B。气化热C。吉布斯自由能D。蒸气压3.在-20℃、101.325Pa下，1mol过冷水结冰，则（C）A．△S系统＜0，△S环＜0，△S总＜0B．△S系统＞0，△S环＞0，△S总＜0C．△S系统＜0，△S环＞0，△S总＞0D．△S系统＞0，△S环＝0，△S总＜04.在100℃、101.325Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100℃、101.325Pa的蒸汽，则该过程（B）。A.△G＜0，不可逆B。△G＝0，不可逆C。△G＝0，可逆D。B。△G＞0，不可逆5.下列过程中，△S为负值的是哪一个？（B）A．液态溴蒸发成气态溴B．SnO2(s)+2H2=Sn(s)+2H2O（l）C．点解H2O生成H2和O2D．公路上撒盐使冰雪融化6.一个已充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后，用2.2V电压充电使其回复原状，则总过程的热力学量变化为（D）A．Q＞0，W＞0，△S＞0,△G＜0B．Q＜0，W＜0，△S＜0,△G＜0C．Q＞0，W＞0，△S＝0,△G＝0D．Q＜0，W＞0，△S＝0,△G＝07．热力学基本方程dG=-SdT+Vdp，可适用于下列哪个过程？（B）A．298K、p下，水汽化成蒸汽B．理想气体向真空膨胀C．点解H2O制取H2D．N2+3H2=2NH3未达到平衡8.室温下，对一定量的纯物质而言，当非体积功功等于零时，（αA+αT）V值为（B）A．大于零B。小于零C。等于零D。无定值9．在下列过程中：（1）任何封闭系统的循环过程（2）气体节流膨胀过程（3）一定量理想气体恒温升压（B）A．△U＝0B。△H（＝）0C。△S（＝）0D。△G＝010.实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么，（C）A.△S系统＞0，△S环＞0B.△S系统＜0，△S环＞0C.△S系统＞0，△S环＝0D.△S系统＜0,△S环＝0二、填空题1.理想气体经过绝热可逆膨胀过程，其△S（＝）0；恒温恒压可逆相变中，其吉布斯自由能的改变量△G（＝）0。52.1mol单原子理想气体从P1、V1。T1等容冷却到P2、V1、T2，则该过程的△U（＜）0，W＝（0），△S（＜）03.。298K时，气相反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)，则该反应的△G（＜)△A，△U(＞﹚△H。4.理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，在此变化中，体系熵变及△S体环境熵变△S体﹙＜﹚0，△S环＞﹙0﹚。5.要使一过程的△G＝0，应满足的条件是（等温、等压、只做体能动的可逆过程）6．理想气体绝热向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△S＝﹙）7.卡诺热机在T1=600K的，低温热源温度T2=300K的低温热源间工作，其热机效率η=（0.5）。8.高温热源温度T1=600K时，低温热源和T2=300K。今有120KJ的热直接从高温热源传给低温热源，此过程△S＝﹙200J、K﹚9.1mol理想气体有298K、100Pa做等温可逆膨胀，若过程△G=-2983J，则终态压力为（30KPa）.第四章多组分系统热力学2.在一定温度下，溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律，该体系为（C）A．理想液态混合物B。真实溶液C．理想稀溶液D。以上均不正确3.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为5×104Pa，液体B的饱和蒸气压为105Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时。气相中B的物质的量分数为（A）A．1/1.5B.1/2C.1/2.5D.1/35.过饱和溶液中溶剂的化学势必纯剂的化学势（D）A．高B。低C。相等D。无法确定6.对于溶液的凝固点降低常数值，下面说法中不正确的是（C）A．它与固态溶剂的融化热有关B．它与纯溶剂的凝固点有关C．它与溶质的相对分子质量有关D．它与溶剂的相对分子质量有关7．氯仿（1）和丙酮（2）形成非理想液体混合物，在T时，测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa,则在溶液中氯仿的活度a1为（C）A．0.500B。0.823C。0.181D。0.8138下面有关活度的几种说法，不正确的是（B）A标准态的活度等于1B．活度等于1的状态必为标准态C．活度与标准态的选择有关D．活度等于1的状态与标准态的化学势相等9.对偏摩尔量，下面的说法中不正确的是（B）A偏摩尔量是强度性质B偏摩尔量的数值只能为正数或零C强度性质无偏摩尔量D纯物质的偏摩尔量等于摩尔量6第一章填空题1.写出范德华气体状态方程的数学表达式（）。2.物质能以液态形式存在的最高温度是（）温度。3.临界压力是使气体可以液化的压力，临界温度是使气体可以液化的（）温度。（填“最高”或“最低”）4.空气的组成为21%（体积百分数，下同）的O2、78%的N2和1%的Ar(原子质量为40），则空气的平均摩尔质量为（）。5.若谋士及气体在一定的条件下其分子间引力可以忽略不计，但分子本身占有体积，则其状态方程可写为（）。6.同温度下两种理想气体A和B，气体A的密度是气体B的密度的两倍，气体A的摩尔质量是气体B的摩尔质量的一半，则pA;pB=（）。7.在一定温度下，某一系统的气―液两项达平衡，当增加气相压力使之超过该温度下的饱和蒸汽压，将出现（）现象。8.当某气体的压缩因子Z1时，说明理想气体比此真实气体（）压缩。（填“易于”或“难于”）计算题1.有dm3的湿空气，压力为101.325kPa，其中水蒸气的分压力为12.33kPa。求水蒸气、N2和O2的分体积以及N2和O2在湿空气中的分压力（设空气中N2和O2的体积分数分别为0.79和0.21）。2.在15℃、100dm3的容器中已有N2（g),其压力为40kPa。维持体积、温度不变，向容器中通入H2（g）直到总压力达到120kPa。求通入H2(g)的质量是多少？3.氯乙烯、氯化氢和乙烯构成的混合气体中，各组分的摩尔分数分别为0.89、0.0