【2017年整理】【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题

【2017年整理】【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题 如何分析有机物分子中原子共平面的问题 有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是:由简单到复杂。首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型: CHCHCC22HH(1)乙烯()分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面;(2)乙炔()分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;(3)苯()分子是平面正六边形结构，6个碳原子、6个氢原子共平面;(4)甲烷(CH)是正四面体结4 O CHH构,任意3个原子共平面;(5)甲醛()分子是平面结构，4个原子共平面。在判断有机物分子中原子共平面情况时(要结合以上五种最简单物质的结构进行分析。 CCH 例1请分析苯乙炔()分子中最多有多少个原子共平面? CCHCCHH 分析:与直接相连的苯环上的碳原子相当于分子中1个氢原子所处的位置，应与 CCHCCH在同一条直线上;与苯环相连的中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在 CCH的平面内。由此可知所在直线上有两点在苯环的平面内，所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。， H CHC2 CHO例2:有机物分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上? 分析:由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面。由 CHCHCHO2乙烯的分子结构可知，中的原子在同一平面。由乙醛分子结构可知，中的原子在同一平面。由 H CHC2 CHO碳碳单键可以旋转，可知分子中所有的原子可以共面。 CH3 CH3例3:结构式为的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上, 分析:由苯分子的空间结构可知，苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转的轴线(两苯环之间的碳碳键可以旋转)上，也应该共面另外(与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平面。所以， CH3 CH3分子中至少有9个碳原子共平面。 例4:我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现(某种兴奋剂的结构如下图所示。试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个, 1 OHOH HOCH511 C CHHC32 OH OH HO分析:由苯的分子结构可知，中的碳原子共面，中碳原子共平面。由乙烯的分子结构可知， C CHHCCH35112中的碳原子共平面。 中的5个碳原子通过碳碳单键的旋转也可以共平面。综合以上分析(结合碳碳单键可以旋转(可知该兴奋剂分子中所有碳原子都可能共平面。 碳原子成键特点及有机物的空间构型 有机物分子中原子的共面共线问题 有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。此类题目的解题思维方法如下:原子共面共线问题思维的基础:甲烷的正四面体结构;乙烯、苯、萘、蒽的平面结构;乙炔的直线结构。 1( 甲烷的正四面体结构 在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作 是原来氢原子位置。 其结构式可写成如图2所示。 左侧甲基和?C构成“甲烷分子。此分子中?H，?C，?C构成三角形。中间亚甲基和?C，?C构成“甲烷”分子。此分子中?C，?C，?C构成三角形，同理?C，?C，?H构成三角形，即丙烷分子中最多两个碳原子(?C，?C，?C)三个氢原子(?H，?H)五原子可能共面。 2( 乙稀的平面结构 乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120?。 2 当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。 其结构式可写成如图4所示。三个氢原子(???)和三个碳原子(???)六原子一定共面。根据三角形规则[?C，?C，?H构成三角形]。?H也可能在这个平面上。至少6个原子 (6个碳原子)，至多10个原子[6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)]共面。 3(苯的平面结构 苯分子所有原子在同一平面内， 键角为120?。 当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。 甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子)，5个氢原子(苯环上的5个 ，?C构成三角形)也可以转到氢原子)这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子(?H，?C 这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。 同理可分析萘分子中10个碳原子，8个氢原子18原子共面和蒽分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面问题。 4.乙炔的直线结构 乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子 一定在一条直线上，键角为180?。 当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。 ? H ?C ?C ?C四原子共线，甲基中的三个氢原子一定不在这条直线上。 此分子中?C ?C ?C ?H四原子一定在一条直线上。故该分子共有8个原子在同一平面上。再如: 其结构简式可写成最少6个碳原子(因双键与双键之间的碳碳单键可以转动)，最多10个碳原子共面。 3 再如:中11个碳原子，萘环上的6个氢原子共17个原子共面。亚甲基上的两个氢原子分别位于平面的两侧 (?C ?C ?C构成三角形)。 巩固练习 1、大气污染物氟里昂—12的化学式是CFCl，下面关于氟里昂—12的说法正确的是( ) 22 A 没有固定的熔沸点 B 分子中的碳原子是饱和的 C 属于正四面体的空间结构 D 只有一种结构 2、下列分子中，含有极性共价键且呈正四面体结构的是 ( ) A 氨气 B 二氯甲烷 C 四氯甲烷 D 白磷 3、关于乙炔分子结构的描述错误的是 ( ) A、叁键键长小于乙烷中C—C单键长 B、分子中所有原子都在同一平面上 0C、叁键键能是乙烷中C—C单键键能的3倍D、分子中碳氢键之间的键角约为180 4、1999年在一些国家的某些食品中“二恶英”含量严重超标，一时间掀起了席卷欧洲的“二恶英”恐慌症。“二恶英”是二 苯基-1，4-二氧六环及其衍生物的通称，其中一种毒性最大的结构是，关于这种物质的叙述中 不正确的是 ( ) A(该物质是一种芳香族化合物 B(该物质是一种卤代烃 C(该物质是一种强烈致癌物 D(该物质分子中所有原子可能处在同一平面上 5、键线式可以简明扼要的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示碳氢化合物，种键线式物质是 ( ) A(丁烯 B(丙烷 C(丁烷 D(丙烯 6、下列各组物质中，属于同分异构体的是 ( ) A(O和O B(CH,CHCHCH和CHCH,CHCH 23 22333 C(CHCHCH和CH(CH)CH D(CHCHOH和CHOCH 32332233233 7、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为(其中C、H原子已略去)，下列关于盆烯的说法中错 误的是 ( ) A(盆烯是苯的一种同分异构体 B(盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上 C(盆烯是乙烯的一种同系物 D. 盆烯在一定条件下可以发生加成反应 8、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是 ( ) A(分子式为CH2520 B(分子中所有原子有可能处于同一平面 C(该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面 D(分子中所有原子一定处于同一平面 9、观察以下有机物结构: CHCHCH 3 23 (1) C = C H H (2) H--C?C--CHCH 23 (3) —C?C—CH=CF2 4 思考:(1)最多有几个碳原子共面, (2)最多有几个碳原子共线, (3)有几个不饱和碳原子, 10、下图是某药物中间体的结构示意图: 试回答下列问题: ?观察上面的结构式与立体模型，通过对比指出结构式中的“Et”表示 ;该药物中间体分子的化学式为 。 ?请你根据结构示意图，推测该化合物所能发生的反应及所需反应条件 。 ?解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁共振氢谱(PMR)。有机化合物分子中有几种化学环境不同的氢原子，在PMR中就有几个不同的吸收峰，吸收峰的面积与H原子数目成正比。 现有一种芳香族化合物与该药物中间体互为同分异构体，其模拟的核磁共振氢谱图如上 图所示，试写出该化合物的结构简式: 。 11、(1)在烷烃分子中的基团:中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n、1n、n、n表示。 234 分子中，n,6、n,1、n,2、n,1。 1234 试根据不同烷烃的组成结构，分析出烷烃(除甲烷外)各原子数的关系。 ?烷烃分子中氢原子数n与n、n、n、n之间的关系是n,__ _____。 012340 ?四种碳原子数之间的关系为n,_______ ___。 1 ?若分子中n,n,n,1，则该分子的结构简式可能为(任写一种)____ ____。 234 12、食盐测定某有机物元素质量组成为C:69，H:4.6，N:8.0，其余是O，相对分子质量在300-400之间，试确定该有机物的:(1)实验式;(2)相对分子质量;(3)分子式。 参考答案: 1、BD 2、C 3、C 4、B 5、A 6、BD 7、C 8、BD 9、(1)5 4 10 (2)2 3 5 (3)2 2 10 10、(1)—CHCH CHO (2)水解 酸或碱作催化剂 239123 5 (3) 11、(1)3n+2n+n (2)n+2n+2 (3)(CH)CCH(CH)CHCH 1233433323 12、350 CHNO 201624 有机物共线、共面类问题分析 有机化学中，判断某有机物中碳原子共线或共面问题，是一类常考的问题，处理这样的问题除了必须具备一定的化学知识外，还应注意化学与数学的结合，运用所学立体几何知识，凭借简单分子作母体模型解决相关问题.以母体模型为基准，注意基团之间的连接方式，即价键的联结方式从而做出准确判断。我们需要掌握烃类中甲烷、乙烯、乙炔、苯四种分子的空间构型，以其为母体模型并将其从结构上衍变至复杂有机物中，便能准确判断原子是否共线共面。以下分析这四种分子空间构型，及其衍变过程。 一、甲烷的空间构型----正四面体型 结构式、分子构型如图一: 其键角109度28分，很显然甲烷中一个碳原子和四个氢原子不能共面，在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余的2个氢原子位于该平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。 以甲烷母体模型衍变为-------一氯甲烷、乙烷 当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。若将其中一个氢原子换成一个氯原子，由于C-H键键长短于C-Cl键长则以氯原子为顶点的正三棱锥如图二(1)，同样这五个原子不能共面。同理将甲烷中的一个氢原子换为甲基，则变为乙烷如图二(2)所示: C-C单键可以自由转动以，同样这些原子不能共面。可见凡是碳原子以单键形式存在其所连四个碳原子不能共面。 二、乙烯的空间构型----平面型 结构式、分子构型如图三: 平面型结构，键角为120度，C=C 所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。需要注意的是:C=C不能转动，而C-H键可以转动。 6 以乙烯母体模型衍变为-------丙烯、2-丁烯 若将其中的氢原子换成氯原子，其与所有碳氢原子共面。若将一个氢原子换成甲基，即为丙烯则如图四(1):将两个氢原子换成甲基则为2-丁烯如图四(2) 显然，实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面, 可见凡与C=C直接相连的原子连同自身两个碳原子共面。 三、乙炔的空间构型----直线型 结构式、空间构型如图五:. 乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180?。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。四个原子共直线，C?C不能转动，而C-H键可以转动。 以乙炔母体模型衍变为-------乙烯基乙炔 .乙炔的直线形结构，若将其中的一个氢换为乙烯基，在若将其中的另外一个氢换为甲基，如图六 实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，虚、实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面. 与C?C直接相连的两个碳原子和C?C中的两个碳原子共直线。 四、苯的空间构型----平面六边型 结构简式如图七: 键角:120度 苯分子所有的原子共平面。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯环所在平面内。 以苯母体模型衍变为-------甲基苯 同样甲基取代苯环上的氢原子，即得甲苯，其构型如图八: 显然甲基上的碳原子与苯环中的原子共平面。 总而言之，有机物中出现C-R单键，则同一个碳原子上的四单键夹角接近为109度28分，而直接相连的原子不能共平面。C=C则要求保持其键角为120度，与C=C双键直接相连的四个原子，与C=C双键自身的这两个原子都共平面。 7 C?C其键角为180度，与C?C直接相连的两个碳原子和C?C中的两个碳原子共直线。 分子中原子共面问题 分子内原子共线、共面的判定，仅为一维、二维想象，但存在线面、面面的交叉，所以有一定的难度。 一、几个特殊分子的空间构型 1.常见分子的空间构型: ?CH分子为正四面体结构，其分子最多有3个原子共处同一平面。?乙烯分子中所有原子共平面。?乙炔分子4 中所有原子共直线。?苯分子中所有原子共平面。?H—CHO分子中所有原子共平面。 (1)熟记四类空间构型 中学有机化学空间结构问题的基石是甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构。 甲烷型:正四面体结构，4个C—H健不在同一平面上 凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，空间结构都是正四面体结构以及烷烃的空间构型 5个原子中最多有3个原子共平面。 乙烯型:平面结构。六个原子均在同一平面上 凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面。 乙炔型:直线型结构。四个原子在同一条直线上 凡是位于乙炔结构上的四个原子共直线。 苯型:平面正六边形结构。六个碳原子和六个氢原子共平面 凡是位于苯环上的12个原子共平面。 (2)理解三键三角 三键:C—C键可以旋转，而C=C键、C?C键不能旋转。 三角:甲烷中的C—H键之间的夹角为109?28′，乙烯和苯环中的C—H键之间的夹角为120?，乙炔中的C—H键之间的夹角为180?。 2.单键的转动思想 有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。 二、结构不同的基团连接后原子共面分析 1(直线与平面连接:直线结构中如果有2个原子(或者一个共价键)与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。如CH=CH-C?CH，其空间结构为 ，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线2 在平面上，所有原子共平面。 8 2(平面与平面连接:如果两个平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。如苯乙烯分子 中共平面原子至少12个，最多16个。 3(平面与立体连接:如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。如丙烯分子 中，共面原子至少6个，最多7个。 4(直线、平面与立体连接:如图所示的大分子中共平面原子至少12个，最多19个。分析时要注意两点:?观察大分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再将甲烷“正四面体”、乙烯“平面型”、乙炔“直线形”和苯“平面型”等分子构型知识迁移过来即可;?苯环以单键连接在6号不饱和碳原子上，不管单键如何旋转，8号和9号碳原 子总是处于乙烯平面上。不要忽视8号碳原子对位上的9号碳原子，记住一句歌词“对面的女孩看过来”。 烃分子中原子共线共面的确定 只要掌握好CH、CH、CH和CH四种典型的有机物结构，以它们为基础，借助“C—C”可以旋转而“C,C”、4242266 ,“CC”不能旋转的特点，联系立体几何知识，各种与此有关的题目均可迎刃而解。 1. 甲烷的正四面体结构 【规律总结】:甲烷型:正四面体结构;凡是碳原子与4个相同原子或基团相连时均形成正四面体结构，但若原子或基团不同时为四面体结构。 在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余2个氢原子分别位于这个平面的两侧，即甲烷分子中有且只有3个原子共面(称为三角形规则)。当甲烷分子中某个氢原子被其他原子取代时，可将该代替原子看作是原来氢原子的位置，从而解决该原子的共面问题。 如CHCH的结构式可写成如下图所示: 33 左侧甲基和?C构成“甲烷”分子，此分子中?H、?C、?C构成三角形，同理?C、?C、?H也构成了三角形，即乙烷分子中最多有2个碳原子(?C、?C)和2个氢原子(?H、?H)4个原子共面。 2. 乙烯的平面结构 【规律总结】乙烯型:原子共面结构;凡是位于乙烯结构上的6个原子(可以不同)共平面。 9 乙烯分子中所有原子都在同一平面内，键角约为120?。 乙烯分子结构 当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。如 的结构式可写成如下图所示: (CH)C,C(CH)3232 乙烯结构的4个H原子被甲基所代替，则该分子中6个C原子(?C、4个?C、?C、?C、?C、?C)一定在同一个平面内。 3. 苯的平面结构 【规律总结】平面结构;凡是位于苯环上的原子均共面。 苯分子中所有原子都在同一平面内，键角为120?。当苯分子中的1个氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。 如甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的1个碳原子)和5个氢原子(苯环上的5个氢原子)这12个原子一定共面。此外，甲基上的1个氢原子(?H)和?C、?C构成的三角形也可以转到这个平面上，其余2个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多可能有13个原子共面。 4. 乙炔的直线结构【规律总结】直线型分子;凡是位于乙炔结构上的4原子共直线。 乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子都在一条直线上，键角为180?。 当乙炔分子中的1个氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。如 。结合乙烷分子中原子共面问题的推导方法可得该分子中4个C原子一定共线，最多可能有4个CCH,C,C,CH33 原子、2个H原子共6个原子共面。 10 题目名称 2009/2010第一学期物理化学期中试题 一.填空题 1. 热力学平衡状态同时包括的四个平衡为( ),( ),( ),( ); 2状态性质按其是否具备加和性可分为( )和( ). 3.Kelvin和Plank对热力学第二定律的经典叙述可简化为( ). 4.热力学第三定律的内容为:( ). 5.化学势的物理意义为( ). 6. Le Chatelier提出“平衡移动原理”,其内容为:( ) 7.按 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,对C(石墨)、CO(g)与CO(g)之间,( 2 )标准摩尔生成焓正好等于( )的标准摩尔燃烧焓.标准摩尔生成焓为零的是( ),因为它是( ).标准摩尔燃烧焓为零的是( ),因为它是( ) ,A,08.下列各公式的适用条件分别为:对亥姆霍兹函数判据公式,是( ,G,0 ).对吉布斯函数判据公式,是( ).对热力学基本方程式,如等,是( dG,,SdT，Vdp ). 9.只有系统的( )性质才具有偏摩尔量.而偏摩尔量自身是系统的( )性质.偏摩尔量的值与系统中各组分的浓度( ).混合物系统中各组分的同一偏摩尔量间具有两个重要的性质,分别是( )与( ). 10.完全互溶的双液系中,在处,平衡蒸气压有最高值,那么组成为的溶x,0.6x,0.4BB液在气液平衡时,的大小顺序为( ).将的溶x(g),x(l),x(总)x,0.4BBBB液进行精馏时,塔顶将得到( ). ,K,K11.对理想气体反应,均只是( )的函数,与压力、组成无关;而对真实气体p 反应,( )仍只为温度的函数,但( )的值还与压力有关. 二.选择题 1.一系统在膨胀过程中,对环境做了10540J的功,同时吸收了27110J的热,则系统的内能变化为( ) (A).0; (B).37650J; (C).16570J; (D).-16570J 2.下列叙述正确的是( ) (A).某过程进行之后,若系统能够复原,则该过程为可逆过程; (B).某过程进行之后,若环境能够复原,则该过程为可逆过程; 11 章节题目名称和面码 题目名称 (C).某过程进行之后 ,在环境复原的同时,系统也能够复原,则该过程为可逆过程; (D).某过程进行之后,若系统复原的同时,环境也能够复原而不留下任何永久性变化,则该过程为可逆过程 3.下列叙述不正确的是( ) (A).任何物质的焓H均大于其内能U; ,U,,H,0(B).理想气体简单状态变化过程中的等温过程; ,U,,H,0(C).等温条件下的理想气体化学反应; (D).封闭系统中,无非体积功的等压过程 ,H,Qp 4.某理想气体从同一始态出发,经绝热可逆过程A和绝热不可逆过程B膨胀到达相同的终态压力时,则两终态的温度T与T的关系( ) AB (A). T=T; (B). T>T; (C). T0; (B).A<0; (C).A=0; (D).以上均错 14.下列平衡常数有量纲和单位的是( ) , (A).K;(B).K;(C).K;(D).Kxpa ,15.对于下列理解正确的是( ) ,Grm ,,,(A).因,故是反应达平衡时产物与反应物的吉布斯自由能的差,G,,RTlnK,Grmrm 值. ,(B). 是反应物和产物均处于标准态并维持标准态不变,反应进行一个单位时系统的,Grm 自由能改变值; ,(C). 是指产物和反应物由标准态达平衡时吉布斯自由能的差值; ,Grm ,(D). 是决定反应方向的物理量. ,Grm 16.将纯CaCO置于真空容器中,在温度T发生分解反应 3 CaCO(s)=CaO(s)+CO(g),平衡时总压力为p,则其Kp为( ) 32 p112(A).Kp;(B).K;(C).Kp;(D).Kp,,,, pppp,39p 17. CaCO(s)在密闭容器中受热分解达平衡状态,其组分数K和自由度数f为( ) 3 (A).K=3,f=3; (B).K=2,f=2; (C).K=2,f=1; (D).K=1,f=0 18.下列叙述中不正确的是( ) (A)克拉贝龙方程适用于任何纯物质两相平衡; (B).克-克方程仅适用于气-液或气-固平衡,并且假定气体遵守理想气体定律; 1lnp~(C).由实验测得若干的饱和蒸气压并作图,由直线钭率可计算摩尔蒸发热和其它T 的未知饱和蒸气压,摩尔蒸发热须与温度无关; 13 章节题目名称和面码 题目名称 (D)水的相图中的蒸发线、升华线和凝固线的指向可由克-克方程计算确定. 19.下列叙述中正确的是( ) (A).水的三相点的温度是273.15K,压力是610Pa; (B).水的三相点的温度是273.16K,压力是101325Pa; (C).水的三相点的温度是273.16K,压力是610Pa; (D).水的三相点的273.15K,压力是101325Pa . 20.下列叙述正确的是( ) (A).理想溶液的p,x图中的液相线是直线; (B). 理想溶液的p,x图中的液相线是曲线; (C) 理想溶液的T,x图中的液相线是直线; (D) 理想溶液的p,x图中的气相线是直线; 21. 某体系恒压时体积功的表示式为( ) V2,,nRT(A).; (B).;(C).;(D). ,nRTln,p(V,V),np(V,V)2121V122.无非体积功的等压过程热力学第一定律的表达式为 (A).;(B). ,U,Q，p,V,U,Q,p,V (C).;(D). ,U,Q，V,p,U,Q,V,p 23.下列四种理想气体的物质的量相等,若都以温度为恒容加热到,则吸热量最少的气TT12体是( ) (A).氦气;(B).氢气;(C).二氧化碳;(D).三氧化硫. 24.将H(g)与O(g)以2:1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应,则该过程应有( ) 22 ,T,0,U,0,H,0(A).;(B).;(C).;(D). ,p,0 ,U,H25.对于有理想气体参与的化学反应,其和的相对大小( ) ,H,,U,H,,U,H,,U(A).;(B).;(C);(D).以上都有可能. ,,26.某人 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了一种热机,其高温热源温度为,低温热源温度,拟使热T,727CT,27C21 W,60kJ机经卡诺循环吸热Q,80kJ,放热Q,20kJ,对外做功,则他的设计( ) 21 (A).热机效率,,75%;(B).违反热力学第一定律; (C).违反卡诺原理但不违反热力学第二定律; (D).违反卡诺原理和热力学第二定律; 2dUpdV，S,,27.计算熵变的公式适用于( ) ,1T (A)理想气体的化学变化过程; 14 章节题目名称和面码 题目名称 (B)理想气体的任意变化; (C)无关头非体积功的封闭系统的简单状态变化; (D)封闭系统的任意变化; ,S28.300K时,某一过程的,则为( ) ,G,,76.98kJ,,H,,56.90kJ ,1,1,1,1(A).-18.40;(B).-66.93;(C).66.93;(D).70.3 J,KJ,KJ,KJ,K ,A,,G,W29.适用于( ) (A).恒温可逆过程; (B).无非体积功的恒温过程; (C).理想气体的恒温过程 ;(D).理想气体无非体积功的恒温可逆过程. 30.经一不可逆循环过程,则有( ) (A).; ,A,,G,0,,S,0,Q,,W,0 (B). ,A,,G,0,,S,0,Q,,W,0 (C). ,A,,G,,S,0,Q,,W,0 (D).,U,,H,,A,,G,,S,0,Q,,W,0 X,iX31.对于多组分系统物质的偏摩尔量,下列叙述不正确的是( ) ,()i,mT,p,njn,i i1X(A).X是无限大量系统中物质每变化mol时该系统容量性质的变化量; i,m XX(B).为容量性质,亦为容量性质; i,m X(C).不仅决定于,而且决定于浓度; T,pi,m X,nX(D). ,ii,m B32.若物质自发地由,相流向相,则必有( ) , ,,,,,,(A).;(B). ;(C). ;(D)不能确定; ,,,,,,,,,BBBBBB33.等温等压下,某反应正进行时,化学亲合势( ) A,0A,0A,00,A,(A).;(B);(C).;(D).; ,34.反应aA，bB,gG，hH,G,0的,则该系统( ) rm (A)处于平衡状态; (B).处于非平衡状态; 15 章节题目名称和面码 题目名称 ,,(C). (D). K,KK,1p 35.已知某反应的,则该反应的平衡常数随温度升高而( ) ,C,0rp,m (A).增大; (B).减小; (C).不变; (D).不确定; 36.以下等容低压气体的反应中,加入惰性气体使反应正向移动的是( ). (A).;(B).; CH(g)，HO(g),CO(g)，3H(g)N(g)，3H(g),2NH(g)4(22223 1(C).;(D).; SO(g)，O(g),SO(g)AgS(s)，H(g),2Ag(s)，HS(g)2232222 37.下列系统的是( ) ,,1 (A).钢铁; (B).水和汽油; (C).CO和CO混合气体; (D).烟或雾均匀分散于空气中; 2 K38.CaCO(s)在密闭容器中受热分解达到平衡状态,其组分数和自由度数为( ) f3 (A).(B).(C).(D).; K,3,f,3;K,2,f,2;K,2,f,1;K,1,f,0 d的第二类溶液的沸点—组成图如下,下列叙述中不正确的是( 39.对于具有最低恒沸点 ) d(A).在点时; x(B),y(B) (B).a,b,d点,均f,0 c(C).若物系点为,则该系统为气体; dd(D). 为恒沸点,当压力改变时的不变. NaCONaCO,HO,NaCO,7HONaCO,10HO40.可形成三种水合物:和.常23232232232 16 章节题目名称和面码 题目名称 压下将投入其水溶液中,三相平衡时,一相是水溶液,一相是NaCO(s)NaCO2323 ,则另一相是( ) NaCO(s)23 (A).冰; (B). ; NaCO,10HO(s)232 (C). ; (D). NaCO,10HO(s)NaCO,HO(s)232232 三.证明题 ,U,T(1) 试证明:(),C(),p ppp,V,V (2) 试证明:对纯物质的单相系,有下列关系式成立: ,p,S(),() VT,T,V 四.计算题: kPa1.有10mol单原子分子理想气体从0?,1013.25的初态经过(1)恒温可逆膨胀;(2)绝热 101.325kPa可逆膨胀;(3)反抗恒定外压下的绝热膨胀,最后的压力为.p,101.325kPae 计算各过程中气体的最终体积、温度及过程的 Q,W,,U,,H 1.22. 1mol理想气体经(常数)的可逆过程由温度体积为变到 T,573K,VpV,C11 ,1,1C,20.9J,K,mol温度体积为,已知该气体的,求此过程的 T,473K,VVm22, Q,W,,U,,H 475.4Pa493.2Pa3. 270.2K时冰的蒸气压为,270.2K时过冷水的蒸气压为,试求 ,1,,S,G5877J,mol下,1mol过冷水变成冰的和.已知此过程放热. 270.2K,p ,,4. 1molHO(l)在100?,下,向真空蒸发变成100?,下的HO(g).求该过程 pp22中系统的,并判断过程的方向.已知该温度下水的 W,Q,,U,,H,,S,,A,,G ,,1,H,40.67kJ,mol 蒸汽可视为理想气体,液态水的体积比之蒸汽体积可 Vapm 忽略不计. 125.238kPa66.104kPa5. 在 413.15K时,纯氯苯和纯溴苯的蒸气压分别为和.假定两液 101.325kPa体组成理想液态混合物.若有一混合液,在413.15K,下沸腾,试求该溶液的组成,以及在此情况下,液面上蒸气的组成. 6. 两种挥发性液体A和B混合形成理想液态混合物,某温度时溶液上面的蒸气总压为 17 章节题目名称和面码 题目名称 4,气相中A的物质的量分数为0.450,液相中为0.650.求此温度时纯A和纯B5.41，10Pa 的蒸气压. 18 章节题目名称和面码 题目名称 参考答案: 一. 填空题 1.热平衡;机械平衡;化学平衡;相平衡; 2容量(广度)性质;强度性质; 3.第二类永动机不可能造成; 4在0K时,任何纯物质的完善晶体其熵值为零; 5.化学势是决定物质传递方向和限度的强度因素. 6.如果对一平衡系统施加外部影响,如改变浓度,压力或温度等,则平衡将向减少此 外部影响的方向移动. 7.CO(g);C(石墨);C(石墨);碳元素各晶型中最稳定的相态;CO(g);碳元素完全氧化22 的最终产物. 8.恒温恒容不做非体积功的过程;恒温恒压不做非体积功的过程;不做非体积功的封 闭系统.(双变量系统) 9.容量;强度;有关;集合性;依赖性. 10.;的恒沸混合物. x(g),x(总),x(l)x,0.6BBBB ,11.温度;;. KKp 二. 选择题 1.(C) 2.(D) 3.(C) 4.(C) 5.(D) 6.(B) 7.(A) 8.(C) 9.(A) 10.(A) 11.(B) 12.(D) 13.A) 14.(C) 15.(B) 16.(A) 17.(C) 18.(D) 19.(C) 20.(A) 21.(A) 22.(B) 23.(A) 24.(C) 25.(D) 26.(D) 27.(C) 28.(C) 29.(D) 30.(D) 31.(B) 32.(A) 33.(B) 34.(C) 35.(D) 36.(B) 37.(C) 38.(C) 39.(D) 40.(D) 三. 证明题(略) 四.(计算题) W,,23.33kJ1.解(1);; ,U,0;,H,0Q,,W,23.33kJ ,U,,9.146kJW,,U,,9.146kJ,H,,15.24kJ(2) Q,0;;;. ,U,,5.474kJW,,U,,5.474kJ,H,,9.124kJ(3)Q,0;;;. 2.解: ,U,,2090J,H,,2921J.;;. VnR(T,T)212W,,pdV,,,,4157JQ,,U,W,2067J; ,V11.2,1 19 章节题目名称和面码 题目名称 ,1,G,,64.2J3.解:;............................(3分) ,S,,21.51J,K ,1W,0,H,40.67kJ,U,37.57kJ4.解:,.;;;.; ,S,109.0J,KQ,37.57kJ Q,1,G,0;.,所以该过程为一不可逆的自发过程. ,100.7J,K,,S,A,,3.10kJTT 5.解: 以A代表氯苯,B代表溴苯.代表液相组成,代表气相组成. yx ; .; ; x,0.596x,0.404y,0.736y,0.264ABAB 44,,6.解;.p,3.75，10Pap,8.50，10PaAB 20 章节题目名称和面码 题目名称 21 章节题目名称和面码