精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜物理化学每章题库篇一:物理化学第一章习题及一章知识点第一章化学热力学基础1.1本章学习要求1.掌握化学热力学的基本概念和基本公式2.复习热化学内容;掌握Kirchhoff公式3.掌握熵变的计算;了解熵的统计意义1.2内容概要1.2.1热力学基本概念1.体系和环境体系(system):热力学中,将研究的对象称为体系。热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。环境(surroundings):体系之外与体系密切相关的周围部分称作环境。体系与环境之间可以有明显的界面,也可以是想象的界面。①敞开体系(opensystem):体系与环境间既可有物质交换,又可有能量交换。②封闭体系(closedsystem):体系与环境间只有能量交换,没有物质交换。体系中物质的量守恒。③孤立体系(isolatedsystem):体系与环境间既无物质交换,又无能量交换。精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜2.体系的性质(propertyofsystem)用来描述体系状态的宏观物理量称为体系的性质(systemproperties)。如T、V、p、U、H、S、G、F等等。①广度性质(extensiveproperties):体系这种性质的数值与体系物质含量成正比,具有加和性。②强度性质(intensiveproperties):这种性质的数值与体系物质含量无关,无加和性。如T、p、d(密度)等等。3.状态及状态函数状态(state):是体系的物理性质及化学性质的综合表现,即体系在一定条件下存在的形式。热力学中常用体系的宏观性质来描述体系的状态。状态函数(statefunction):体系性质的数值又决定于体系的状态,它们是体系状态的单值函数,所以体系的性质又称状态函数。根据经验知,一个纯物质体系的状态可由两个状态变量来确定,T、p、V是最常用的确定状态的三个变量。例如,若纯物质体系的状态用其中的任意两个物理量(如T、p)来确定,则其它的性质可写成T、p的函数Z=f(T、p)。状态函数的微小变化,在数学上是全微分,并且是可积分的。体系由状态1变到状态2,状态函数的改变量只与体系的始、终态有关,与变化过程无关。4.过程与途径精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜过程(process):状态变化的经过称为过程。途径(path):完成变化的具体步骤称为途径。化学反应进度(advancementofreaction)化学反应aA+dD=gG+hH即0=式中RB表示各种反应物和产物,负值,即是反应物和产物的化学计量数,对于反应物,是正值,即。是;对于产物的量纲为1。定在反应开始时,物质B的量为nB(0),反应到t时刻,物质B的量为nB(t),反应进度义为单位是mol。反应的微小变化即或有限变化5.热力学平衡态(thermodynamicequilibrium)体系在一定外界条件下,经足够长的时间后,可观察的体系性质均不随时间变化,这种状态称为定态。若将体系与环境隔精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜离,体系中各部分可观察的体系性质仍不随时间变化,体系所处的状态称作热力学平衡态。体系的热力学平衡态应同时包括以下几个平衡:①热平衡(thermalequilibrium):体系各部分的温度T相等且与环境温度相等。②力平衡(mechanicequilibrium):体系各部分的压力相等且体系与环境的边界不发生相对位移。③相平衡(phaseequilibrium):体系内各相的组成和数量不随时间变化。④化学平衡(chemicalequilibrium):体系的组成不随时间变化。6.热与功热(heat):因体系与环境间有温度差所引起的能量流动称作热,热用Q表示。本书规定,体系吸热,Q为正值;体系放热,Q为负值。功(work):体系与环境间因压力差或其它机电“力”引起的能量流动称作功,功以符号W表示。本书规定,环境对体系做功,W>0;体系对环境做功,W<0。体积功(volumework):热力学中,体积功最为重要。体积功是因体系体积发生变化做的功。设体系反抗外力pe,体积精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜膨胀了dV,因为力(p)的作用方向与体积变化方向相反,故体系所做功是负值。计算体积功的通式是δW=-pedV若pe的变化是连续的,在有限的变化区间可积分上式求体积功W=-∫pedV在可逆过程中,可用体系的压力p代替环境压力pe,即p=pe。W=-∫pdV一些特定情况下,体积功的计算如下:恒外压过程W=-peΔV定容过程W=-∫pedV=0理想气体的定温可逆过程理想气体自由膨胀(pe=0)过程W=0其它功(nonvolumework):除体积功以外,将电功、表面功等等称为其它功,用符号W/表示,W/也称非体积功。1.2.2热力学能和热力学第一定律热力学能(thermodynamicenergy):封闭体系的一种性质,它在指定始终态间的变化的改变值恒等于过程的Q+W,而与途径无关。这个性质称为热力学能,用符号U表示。体系的热力学能的绝对值无法知道。封闭体系热力学第一定律(firstlawofthermodynamics)精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜就是能量守衡定律在热力学中的应用,其数学表达式为dU=δQ+δW或ΔU=Q+W1.2.3焓焓(enthalpy)定义为H≡U+pV焓是状态函数,广度量,绝对值无法确定。1.2.4热和热容定容热QV=ΔU;δQV=dU封闭体系无其它功定容过程定压热Qp=ΔH;δQp=dH封闭体系无其它功定压过程相变热ΔH=Qp定温定压下封闭体系相变过程热容(heatcapacity)体系无相变、无化学变化时温度改变1K所需的热。定容摩尔热容(molarheatcapacityatconstantvolume);定压摩尔热容(molarheatcapacityatconstantpressure)理想气体(idealgases)Cp,m-CV,m=R摩尔热容与温度的经验公式Cp,m=a+bT+cT2Cp,m=a+bT+cT2-;1.2.5热力学第一定律在理想气体中的应用1.Joule(焦耳)实验由理想气体自由膨胀(向真空膨胀)直接观测结果dT=0,(体系温度不变)得出结论:精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜理想气体的热力学能U及焓H只是温度的函数,与体积、压力的变化无关。2.理想气体ΔU、ΔH的计算定温过程ΔU=0,ΔH=0,无化学变化、无相变的任意变温过程,dU=nCV,mdT,dH=nCp,mdT,3.理想气体绝热可逆状态方程Q=0,(理想气体绝热可逆或不可逆过程)(理想气体绝热可逆过程)1.2.6热力学第一定律在化学变化中应用1.化学反应热效应化学反应aA+dD=gG+hH化学反应摩尔焓变是当Δ=1mol时的定压热化学反应摩尔热力学能变化是当Δ=1mol的定容热篇二:物理化学练习题(各章的)物理化学练习题一、填空题精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜2、100?C、1.5p?的水蒸汽变为100?C,p?的液体水,则此过程的?S___0,?G___0。5、理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其?U___0,?S___0。6.NiO(s)与Ni(s),H2O(g),H2(g),CO2(g)及CO(g)呈平衡,则该体系的独立组分数为______,自由度数为_______。6.在等温等压当W′=0的变化过程可用来判断过程的方向,在等温条件则用来判断过程的方向。7.某反应的速率常数为0.462分-1,其初始浓度为0.1mol2dm-3,反应的半衰期为,对一个化学反应来说反应速率越快。1.在等体积0.08mol2dm-3KI和0.1mol2dm-3AgNO3溶液生成的AgI溶胶中,分别加入电解质NaCN,MgSO4,CaCl2其聚沉能力的顺序是。2.由和ξ电势是之间的电势。5.比表面能的定义式为细管上的接触角必。7.发生毛细管凝结时,液体在毛细管上的接触角必。3、理想气体恒温可逆压缩,?U___0,?H___0。二、是非题1.2H++2e--H2,与2H2O+2e--H2+2OH-,,因它们都是氢电极反应,所以。错19、dH=CpdT及dHm=Cp,mdT的适用条件是无化学反应精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜和相变,且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。12.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,(对)Q+W的值一般也不相同。(错16.在101.325kPa下,1moll00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU=0。(错1.自然界发生的过程一定是不可逆过程。(对11.相变过程的熵变可由?S??HT计算。(错⑴“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,此话对否?(对⑸1mol理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V1变到V2,能否用公式:?S?Rln??计算该过程的熵变?(可以?V2???V?1?三、单选题:4.对于克劳修斯不等式(A)(B)(C)(D),判断不正确的是:必为可逆过程或处于平衡状态;必为不可逆过程;必为自发过程;违反卡诺定理和第二精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜定律,过程不可能自发发生。2.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:(A)T,p,V,Q;(B)m,Vm,Cp,?V;(C)T,p,V,n;(D)T,p,U,W。11.某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种,在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K,则容器中的气体是:(A)O2;(B)CO2;(C)NH3;(D)Ar。10.计算熵变的公式适用于下列:(A)理想气体的简单状态变化;(B)无体积功的封闭体系的简单状态变化过程;(C)理想气体的任意变化过程;(D)封闭体系的任意变化过程;12.2mol理想气体B,在300K时等温膨胀,W=0时体积增加一倍,则其?S(J2K-1)为:(A)-5.76;(B)331;(C)5.76;(D)11.52。17.熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度,下列结论中不正确的是:(A)同一种物质的;精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜(B)同种物质温度越高熵值越大;(C)分子内含原子数越多熵值越大;(D)0K时任何纯物质的熵值都等于零。20.?G=?A的过程是:;;(C)等温等压下,N2(g)+3H2(g)--NH3(g);--。27.在-10℃、101.325kPa下,1mol水凝结成冰的过程中,下列哪个公式可以适用:(A)?U=T?S;(B)(C)?H=T?S+V?p;(D)?GT,p=0。35.对多组分体系中i物质的偏摩尔量,下列叙述中不正确;的是:(A)Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量;(B)X为容量性质,Xi也为容量性质;(A)Xi不仅决定于T、p,而且决定于浓度;(D)X=∑niXi。四、计算题4.(14分)计算下列过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS(体)、ΔS(环)、ΔS(孤)、Δ精编WORD文档下载可编缉打印下载文档,远离加班熬夜A、ΔG。(1).1mol理想气体由300K、101325Pa恒外压1013250Pa等温压缩到终态。(2).36克100℃、101325Pa的水蒸汽在外压为101325Pa下凝结为100℃、101325Pa的水。已知水的ΔvapH=40.5KJ/mol,水蒸汽可视为理想气体。7、0.5mol氮气(理想气体),经过下列三步可逆变化回复到原态:1).从2p?,5dm3在恒温T1下压缩至1dm32).恒压可逆膨胀至5dm3,同时温度由T1变至T2;3).恒容下冷却至始态T1,2p?,5dm3。试计算:(1)T1,T2;(2)经此循环的ΔU总,ΔH总,Q总,W总。3、1mol理想气体在273