大学化学第一章课堂练习.ppt

《大学化学第一章课堂练习.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学化学第一章课堂练习.ppt（43页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1.气体的气体的pVT关系关系n1.在活塞桶中放入氮气和液态水。保持温度恒定，增在活塞桶中放入氮气和液态水。保持温度恒定，增加活塞上的砝码将活塞推进。问氮气的分压有什么变加活塞上的砝码将活塞推进。问氮气的分压有什么变化？水气的分压有什么变化？混合气体的总压有什么化？水气的分压有什么变化？混合气体的总压有什么变化？变化？n2.实验室的高压氢气瓶中的氢气实验室的高压氢气瓶中的氢气,有可能是液态吗有可能是液态吗?1.气体的气体的pVT关系关系n1.在活塞桶中放入氮气和液态水。保持温度恒定，增在活塞桶中放入氮气和液态水。保持温度恒定，增加活塞上的砝码将活塞推进。问氮气的分压有什么变加活塞上的砝码将活塞

2、推进。问氮气的分压有什么变化？水气的分压有什么变化？混合气体的总压有什么化？水气的分压有什么变化？混合气体的总压有什么变化？变化？n答：氮气的分压答：氮气的分压增大增大，水气的分压水气的分压不变不变，总压总压不变不变。n2.实验室的高压氢气瓶中的氢气实验室的高压氢气瓶中的氢气,有可能是液态吗有可能是液态吗?n答：不可能是液态。答：不可能是液态。2.真实气体的液化，临界状态真实气体的液化，临界状态n1.临界温度是气体液化允许的最临界温度是气体液化允许的最 温度。温度。n2.气体液化的条件是气体液化的条件是 。n3.临界状态是临界状态是 。n4.物质的饱和蒸气压的数值大小取决于物质的饱和蒸气压的数

3、值大小取决于 。n5.液体的饱和蒸气压越大，该液体越液体的饱和蒸气压越大，该液体越 （难，容易）（难，容易）气化。气化。n6.临界温度越低的气体越临界温度越低的气体越 （难，容易）液化。（难，容易）液化。2.真实气体的液化，临界状态真实气体的液化，临界状态n1.临界温度是气体液化允许的最临界温度是气体液化允许的最 高高 温度。温度。n2.气体液化的条件是气体液化的条件是 Tp*,。n3.临界状态是临界状态是 物质的温度压力体积分别为物质的温度压力体积分别为Tc,pc,Vc时时的状态，此时是气液两相平衡，但两相的所有性质都的状态，此时是气液两相平衡，但两相的所有性质都相同，不能区分两相相同，不能

4、区分两相。n4.物质的饱和蒸气压的数值大小取决于物质的饱和蒸气压的数值大小取决于物质的物质的本性本性（种类）（种类）和和温度温度。n5.液体的饱和蒸气压越大，该液体越液体的饱和蒸气压越大，该液体越容易容易（难，容易）（难，容易）气化。气化。n6.临界温度越低的气体越临界温度越低的气体越难难（难，容易）液化。（难，容易）液化。3.热力学基本概念热力学基本概念n1.以下各物理量，哪些属于以下各物理量，哪些属于容容量量性质？哪些属于性质？哪些属于强度强度性质？性质？p，p外外，V，Vm，T，U，W，Q，Cv,mn2.绝热容器中盛有水，水中有容器中盛有水，水中有电热丝，电热丝与与电源接通源接通给水加水

5、加热，选取以下各种系取以下各种系统时，Q,W,U为正正、负或零（负或零（电热丝的的热容很小）热容很小）?Q W U 水水电热丝电热丝水与电热水与电热丝丝水，电热水，电热丝与电源丝与电源3.热力学基本概念热力学基本概念n1.以下各物理量，哪些属于以下各物理量，哪些属于容容量量性质？哪些属于性质？哪些属于强度强度性质？性质？p，p外外，V，Vm，T，U，W，Q，Cv,m容量容量性质性质：V，U强度强度性质：性质：p，Vm，T，Cv,m不是状不是状态函数（性函数（性质）：）：p外外，W，Qn2.绝热容器中盛有水，水中有容器中盛有水，水中有电热丝，电热丝与与电源接通源接通给水加水加热，选取以下各种系取

6、以下各种系统时，Q,W,U为正正、负或零（负或零（电热丝的的热容很小）热容很小）?Q W U 水水+0+电热丝电热丝 -+0水与电热水与电热丝丝 0+水，电热水，电热丝与电源丝与电源 0 0 04.热力学基本概念热力学基本概念n1.热和功（是，不是）状态函数，微小热的积分与积热和功（是，不是）状态函数，微小热的积分与积分途径（有关，无关）。分途径（有关，无关）。n2.始末态之间有多条途径，各途径的始末态之间有多条途径，各途径的X X（X X是状态函是状态函数）（相同，不同）；数）（相同，不同）；各途径的各途径的热（功）热（功）（相同，不（相同，不同）。同）。n3.3.理想气体的热力学能理想气体

7、的热力学能U U与温度与温度T T（有关，无关），（有关，无关），与与体积体积V V（有关，无关），（有关，无关），与压力与压力p p（有关，无关）。（有关，无关）。n4.理想气体恒温膨胀（压缩）过程，热力学能理想气体恒温膨胀（压缩）过程，热力学能U U（增大，（增大，减小，不变）。减小，不变）。4.热力学基本概念热力学基本概念n1.热和功（是，热和功（是，不是不是）状态函数，微小热的积分与积）状态函数，微小热的积分与积分途径（分途径（有关有关，无关）。，无关）。n2.始末态之间有多条途径，各途径的始末态之间有多条途径，各途径的X X（X X是状态函是状态函数）（数）（相同相同，不同）；，不同

8、）；各途径的各途径的热（功）热（功）（相同，（相同，不不同同）。）。n3.3.理想气体的热力学能理想气体的热力学能U U与温度与温度T T（有关有关，无关），无关），与与体积体积V V（有关，（有关，无关无关），），与压力与压力p p（有关，（有关，无关无关）。）。n4.理想气体恒温膨胀（压缩）过程，热力学能理想气体恒温膨胀（压缩）过程，热力学能U U（增大，（增大，减小，减小，不变不变）。）。4.热力学基本概念热力学基本概念n5.求微小体积功的公式是求微小体积功的公式是 ，n 求恒外压膨胀（压缩）过程体积功的公式是求恒外压膨胀（压缩）过程体积功的公式是 ，n 恒容过程的体积功恒容过程的体积功

9、W=，n 自由膨胀过程的体积功自由膨胀过程的体积功W=，n 理想气体恒温可逆膨胀（压缩）过程体积功的公式理想气体恒温可逆膨胀（压缩）过程体积功的公式是是 ，n6.理想气体理想气体恒温恒温恒外压恒外压膨胀过程，外压膨胀过程，外压 是否恒定；是否恒定；压力压力 是否恒定；外压和压力是否恒定；外压和压力 是否相等；是否相等；是否是否可逆过程。可逆过程。4.热力学基本概念热力学基本概念n5.求微小体积功的公式是求微小体积功的公式是 ，n 求恒外压膨胀（压缩）过程体积功的公式是求恒外压膨胀（压缩）过程体积功的公式是 W=-P外外V，n 恒容过程的体积功恒容过程的体积功W=0 ，n 自由膨胀过程的体积功自

10、由膨胀过程的体积功W=0 ，n 理想气体恒温可逆膨胀（压缩）过程体积功的公式理想气体恒温可逆膨胀（压缩）过程体积功的公式是是 ，n6.理想气体理想气体恒温恒温恒外压恒外压膨胀过程，外压膨胀过程，外压恒定恒定；压力；压力 不恒定不恒定；外压和压力；外压和压力不相等不相等；不是不是可逆过程。可逆过程。4.热力学基本概念热力学基本概念n7.理想气体理想气体恒温恒温可逆可逆膨胀过程，外压膨胀过程，外压 是否恒定；压力是否恒定；压力 是否恒定；外压和压力是否恒定；外压和压力 是否相等。是否相等。n8.理想气体理想气体恒压恒压膨胀（膨胀（升温升温）过程，外压）过程，外压 是否恒定；压是否恒定；压力力 是否

11、恒定；外压和压力是否恒定；外压和压力 是否相等。是否相等。n9.理想气体理想气体恒温恒温可逆可逆膨胀过程（系统，环境）做最膨胀过程（系统，环境）做最 （多，少）功，理想气体（多，少）功，理想气体恒温恒温可逆可逆压缩过程（系统，环境）压缩过程（系统，环境）做最做最 （多，少）功，这两个功符号（多，少）功，这两个功符号 ，绝对值，绝对值 。n10.理想气体理想气体恒温恒温可逆可逆膨胀，然后膨胀，然后恒温恒温可逆可逆压缩回到原态，压缩回到原态，循环过程的循环过程的W (,(,(,0,0,0,0,0,0或或=0：nT()T()nQ()Q()nW()W()nU()U()nS()S()8.热力学第二定律，

12、熵热力学第二定律，熵n1.熵的定义式是熵的定义式是 dS=Qr/Tn2.不可逆热温商不可逆热温商Qir/TQir/T0,0时，时，K 的数值范围是的数值范围是（0,01,1）；）；当当rGm 0时，时，K 的的数值范围是（数值范围是（0,01,1）；）；n5.当当K J时，时，rGm(,=)0，化学，化学反应（正向进行，逆向反应（正向进行，逆向进行，达到平衡）进行，达到平衡）10.化学反应平衡化学反应平衡n6.由各物质的标准摩由各物质的标准摩尔生成吉布斯函数尔生成吉布斯函数fGm，比较物质的，比较物质的稳定性：稳定性：n从左到右，稳定性依从左到右，稳定性依次次 ；n分析：分析：n由单质生成化合

13、物的生由单质生成化合物的生成反应的平衡常数成反应的平衡常数K生成生成从左到右依次从左到右依次 ；n由化合物分解为单质的由化合物分解为单质的分解反应的平衡常数分解反应的平衡常数K分解分解从左到右依次从左到右依次 ；fGm/kJmol-1HF(g)HCl(g)HBr(g)HI(g)-271 -95 -53 1.710.化学反应平衡化学反应平衡7.已知反应：已知反应：NO(g)+CO(g)0.5N2(g)+CO2(g)rHm0；为取得有毒气体的最大转化率，需采用的措施为为取得有毒气体的最大转化率，需采用的措施为_。低温低压低温低压 高温高压高温高压 低温高压低温高压 高温低高温低压压8.对于反应对于

14、反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，恒压条件下，升高温度，恒压条件下，升高温度，会增大会增大PCl5的分解率。则判断该反应为的分解率。则判断该反应为_。吸热反应吸热反应 放放热热反反应应 无无热热效效应应反反应应 无法判断无法判断9.将将NH4Cl(s)置于抽空容器中加热到置于抽空容器中加热到324使使NH4Cl(s)分解：分解：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)，达平衡时物系的总压力为，达平衡时物系的总压力为100kPa，则标准平衡常数为，则标准平衡常数为 。0.5 0.025 0.05 0.25 39 10.已已知知298K时时反反应应N2O4(g)=2NO2(g)的

15、的K为为0.1132，现现在在同同温温度度且且N2O4(g)、NO2(g)的的分分压压各各为为100kPa的条件下，反应将是的条件下，反应将是 。向生成向生成NO2方向进行方向进行 正好达到平衡正好达到平衡 难以判断其进行方向难以判断其进行方向 向生成向生成N2O4的方向进的方向进行。行。11.已已知知TK时时Ag2O(s)的的分分解解压压力力为为200kPa，则则此此时时分分解解反应反应Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)的的rGm为为 。10.化学反应平衡化学反应平衡40第一章测验第一章测验1.对于孤立体系中发生的实际过程，有对于孤立体系中发生的实际过程，有Q W S U(填填0

16、，0，=0)。2.在在300K温度下，温度下，2mol理想气体从理想气体从6P向真空膨胀至向真空膨胀至P，该过程该过程Q=W=S=U=H=G=。3.对于理想气体的单纯对于理想气体的单纯P、V、T变化过程，公式变化过程，公式dH=nCp,mdT适用于过程。适用于过程。4.1mol理想气体在恒压下温度升高理想气体在恒压下温度升高1K时时,则此过程的体则此过程的体积功积功W=。41第一章测验第一章测验 5.请解释：标准状态时，反应请解释：标准状态时，反应2C(石墨石墨)+O2=2CO(g)向右进行。向右进行。已知已知:fHm(CO，g)=-110.51 kJmol1，该该反反应应的生成物的的生成物的

17、总熵总熵大于反大于反应应物的物的总熵总熵。6.已知已知298K时时,下列下列热热化学方程式化学方程式:C(石墨石墨)+O2=CO2(g)rHm1=-393.51 kJmol1H2(g)+2O2(g)=H2O(l)；rHm2=-571.66kJmol1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)rHm3=2219.9 kJmol1请确定请确定:298K时时丙丙烷烷的的标标准摩准摩尔尔燃燃烧焓烧焓和和标标准摩准摩尔尔生成生成焓焓42第一章测验第一章测验7.在温度在温度T下，下，1mol理想气体从理想气体从V1自由膨胀到自由膨胀到V2，写出此过，写出此过程的程的Q、W、U、H、S、G 的计算公式。的计算公式。8.在在298K、100kPa下下，等等摩摩尔尔数数的的CO2和和H2反反应应，求求反反应应在在此温度下的最大转化率。此温度下的最大转化率。反应反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)fGm：-394.4 -137.7 -228.6 (kJ.mol-1)4343