物理化学问答题第一定律部分1、 1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d , 而热量和功的前面用δ符号?答:因为内能是状态函数,具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数,其微小改变值用δ表示。
2、 2、公式H=U+PV 中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ(PV ),此时ΔH >ΔU 吗?为什么?答:不一定。
因为Δ(PV )可以为零、正数和负数。
3、 3、ΔH = Qp , ΔU = Qv 两式的适用条件是什么?答:ΔH = Qp 此式适用条件是:封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv 此式适用条件是:封闭系等容非体积功为零的体系。
4、 4、ΔU=dTCT Tv⎰21,ΔH=dTCp T T⎰21两式的适用条件是什么?答:ΔU=dTCT Tv⎰21此式适用条件是:封闭系等容非体积功为零的简单状态变化体系。
ΔH=dTCp T T ⎰21此式适用条件是:封闭系等压非体积功为零的简单状态变化体系。
5、 5、判断下列说法是否正确(1)状态确定后,状态函数的值即被确定。
答:对。
(2)状态改变后,状态函数值一定要改变。
答:不对。
如:理想气体等温膨胀过程,U 和H 的值就不变化。
(3)有一个状态函数值发生了变化,状态一定要发生变化。
答:对。
6、 6、理想气体绝热向真空膨胀,ΔU=0,ΔH=0对吗?答:对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
7、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变? 答:增加。
7、 7、在P Ø下,C (石墨)+O 2(g )——>CO 2(g )的反应热为Δr H θm ,对于下列几种说法,哪种不正确?(A )Δr H θm 是CO 2的标准生成热,(B )Δr H θm 是石墨的燃烧热,(C )Δr H θm=Δr U m ,(D )Δr H θm >Δr U m 答:D 不正确。
8、 8、当体系将热量传递给环境后,体系的焓值是增加、不变还是不一定改变?答:不一定改变。
9、 9、 孤立体系中发生的过程,体系的内能改变值ΔU=0对吗? 答:对。
10、 10、实际气体节流膨胀过程,体系的焓变ΔH=0对吗? 答:对。
11、 11、当一个化学反应的ΔC p =0时,反应的热效应与温度无关,此结论对否,为什么? 答:对。
因:(T∂∆H ∂)p = ΔCp12、12、1mol理想气体,经历一个循环后,W=400J,因ΔU的值没有给出,所以该过程的热量值也无法确定,此结论对吗,为什么?答:不对。
经过一循环过程后,ΔU=0,所以Q=400J13、13、等压热效应与等容热效应关系式,Q p=Q v+ΔnRT中的Δn为生成物与反应物中气相物质摩尔数的差值,此结论对吗?答:对。
14、14、等温等压进行的某化学反应,实验测得T1和T2时的热效应分别为Δr H1和Δr H2,用基尔霍夫公式验证时,发现数据不相等。
为什么?解:用基尔霍夫公式计算的Δr H m,1和Δr H m,2是反应物完全变成产物时的值。
而Δr H1和Δr H2是该化学反应达到平衡时实验测得的值。
第二定律1、有人说,根据热力学第二定律可以断定下两句话是正确的Ⅰ、从单一热源吸热不可能完全变成功,Ⅱ、热量从低温物体向高温物体扩散是不可能的。
你对上两句话是如何理解的。
答:这两句话是不正确的。
热力学第二定律的正确说法是:在不引起其它变化的条件下,从单一热源吸热不可能完全变成功。
及在不引起其它变化的条件下,热量从低温物体向高温物体扩散是不可能的。
2、计算绝热不可逆过程的ΔS时,能否设计一个始终态相同的绝热可逆过程去计算,为什么?答:不能。
因为从ΔS≥0判据式的条件是绝热过程和孤立体系,可以看出,从同一始态出发,绝热可逆过程和绝热不可逆过程达不到同一终态。
3、理想气体等温过程的ΔG=ΔF,此结论对否?为什么?答:对。
∵ΔG=ΔH-Δ(TS)、ΔF=ΔU-Δ(TS),而理想气体等温过程的ΔH=0,ΔU=0。
4、100℃、1Pø水向真空中蒸发为100℃、1Pø水蒸气,经计算此相变过程的ΔG=0,说明此相变过程是可逆的,此结论对吗?为什么?答:不对。
因为100℃、1Pø水向真空中蒸发为100℃、1Pø水蒸气不是等温等压过程,因此不能用ΔG做判据。
5、理想气体绝热向真空膨胀Q=0,ΔS=0,此结论对吗?为什么?答:不对。
因理想气体绝热向真空膨胀是一不可逆过程,所以ΔS≠0。
6、7、下列两种说法是否正确,说明原因。
(1)不可逆过程一定是自发过程。
(2)自发过程一定是不可逆过程。
答(1)不对,如:气体的不可逆压缩过程是非自发过程。
(2)对。
8、理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化过程中ΔS体<0,ΔS环>0,此结论对否?为什么?答:对。
因此过程ΔS体<0,又因此过程是不可逆过程,ΔS孤立>0,所以ΔS环>0。
9、理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化过程中ΔS体>0、ΔS体=0还是不确定,为什么?答:ΔS体>0。
因为此过程是绝热不可逆过程。
10、公式dG=-SdT+VdP可适用于下列哪一过程A、298K,1Pø的水蒸发过程B、理想气体向真空膨胀C、电解水制取氢D、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)未达平衡答:适用于B过程。
11、(1)等温等压的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS=T H∆ (2)体系经历一自发过程总有ΔS>0, 上两种表述正确吗?为什么?答:不正确。
对于(1)缺少非体积功等于零的条件。
对于(2)应该是绝热体系或者是孤立体系经历一自发过程总有ΔS>0。
12、在α、β两相中,均含有A 、B 两种物质,当达到平衡时,下列哪种情况是正确的? A 、U αA =U αB ,B 、U αA = U βA ,C 、U αA = U βB ,D 、U βA =U βB 答:B 正确。
13、在浓度一定的溶液中,若采用不同的标准态,溶质的化学势也将不同,这句话对吗? 答:不对,应该是相同。
14、323K 、1P ø的N 2的化学势比298K 、1P ø的N 2的化学势要大,此结论对吗?为什么? 答:不对。
∵()PT G ∂∂=-S ∴温度增加化学势下降。
15、298K 、0.1P ø、1mol N 2(g )的化学势与298K 、0.1P ø、1mol O 2(g )的化学势相同,此结论对吗?为什么?答:不对。
不同物质的化学势不能相互比较。
16、有个学生对理想气体的某个公式记得不太准确了,他只模糊地记得(x S∂∂)y =V nR,按你的看法,这个公式的正确表达式中x 和y 应该是什么?答:x 为v, y 为T 。
∵()T V S ∂∂=()V T P ∂∂ 又因理想气体的()V T P∂∂=V nR。
17、(1)因为可逆热机的效率最高,可逆热机的效率可以大于等于1吗?答:不能。
如果ηR >1,则违背热力学第一定律。
如果ηR =1,则违背热力学第二定律。
(2)可逆热机的效率最高,在其它条件相同的情况下,可逆热机带动的机车速度最快吗? 答:不对,热力学不讨论速度问题。
可逆过程的特点之一就是变化过程无限缓慢,因此在其它条件相同的情况下,可逆热机带动的机车速度最慢。
但它所带动的机车所运行的距离应是最长的。
18、等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随温度的改变而增加时,则B 的偏摩尔体积将减小。
此结论对吗?答:对。
由吉布斯—杜亥姆n A dv A + n B dv B = 0很容易证明。
溶液部分问答题1、理想溶液有何特点?答:在全部浓度范围内,各组分都严格遵拉乌尔定律;对理想溶液遵拉乌尔定律和亨利定律等同;理想溶液中组分B 的化学势的表达式为:()+=*P T B B ,μμRTlnX B ;当各组分混合构成理想溶液时,△ △ mix V=0, △mix U=0, △mix H=0。
2、何为正偏差溶液?何为负偏差溶液?答:形成溶液时,不同分子间的引力弱于同类分子间的引力,使得分子逸出的倾向增加,实际蒸汽压比用拉乌尔定律计算的结果要大。
△H >0,△V >0。
此称正偏差溶液。
负偏差溶液情况则正相反。
3、固体糖可顺利溶解在水中,请说明固体糖的化学势与糖水中的化学 势比较,高低如何? 答:高。
4、重结晶制取纯盐的过程中,析出NaCl 固体的化学势与母液中NaCl 的化学势比较,高低如何? 答:相等。
5、马拉松运动员沿途准备的饮料应该是那一种A 白开水B 含适量的维生素的等渗饮料C 20%葡萄糖饮料D 高脂肪、高蛋白、高能量饮料 答:B6、298K ,0.01m 糖水的渗透压为Л1, 0.01m 食盐水的渗透压为Л2,则Л1与Л2的关系如何? 答:Л1<Л27、恒压下,将分子量为50的二元电解质5克溶于250克水中,测得凝固点为-0.744℃,该电解质在水中的解离度是多少?(水的冰点降低常数k f =1.86) A 100% B 76% C 27% D 0 答: D8、0.450克化合物溶于30克水中,(水的冰点降低常数k f =1.86),凝固点降低了0.150℃,该化合物的分子量是多少? 答:ΔT=k f m B 解得M=1869、在一恒温抽空得玻璃罩中,封入两杯液面相同的糖水(A )和纯水(B),经历若干时间后,两杯液面的高度将如何变化? 答:(A )杯高于(B)杯 10、在温度T 时纯液体A 的饱和蒸汽压为*AP ,化学势为*A μ,并且已知在θP 压力下的凝固点为*fT ,当A 中溶入少量与A 不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时,上述三个分别为AP ,A μ,fT ,则下述结论何者正确?(A) *A P <A P *A μ<A μ *f T<f T(B) *A P >AP*Aμ<A μ *f T<f T(C)*A P <A P *A μ<A μ *f T>f T(D) *AP >AP *Aμ>A μ *f T>f T答:(D)11、关于偏摩尔量,下面叙述不正确的是 (A)偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零。
(B)溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量,而且都不等于其摩尔量。
(C)除偏摩尔吉布斯自由能外,其它偏摩尔量都不等于化学势。
(D)溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯——杜亥姆关系式。
答:(B)12、两只烧杯中各有1kg 水,向A 杯加入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,则哪只烧杯先结冰? 答:A 杯先结冰。
化学1、 1、化学反应的摩尔吉布斯自由能的改变值Δr G m ,这个量中摩尔的含义是指有1摩尔给定反应物完全反应了,或是生成了1摩尔某产物。