物理化学复习题目（含答案）

物理化学复习题⽬（含答案）
物理化学
总复习
第⼀章热⼒学第⼀定律
1．热⼒学第⼀定律U Q W ?=+只适⽤于：答案：D
（A ）单纯状态变化（B ）相变化
（C ）化学变化（D ）封闭体系的任何变化
2． 1mol 单原⼦理想⽓体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ?约为： 4157J
3．关于热和功，下⾯说法中，不正确的是：答案：B
（A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界⾯上
（B ）只有封闭体系发⽣的过程中，功和热才有明确的意义
（C ）功和热不是能量，⽽是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量
（D ）在封闭体系中发⽣的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消
4．涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D
（A ）单质的焓值均为零（B ）在等温过程中焓变为零
（C ）在绝热可逆过程中焓变为零（D ）化学反应中体系的焓变不⼀定⼤于内能变化
5．下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D
（A ）不可逆循环过程（B ）可逆循环过程
（C ）两种理想⽓体的混合过程（D ）纯液体的真空蒸发过程
6．对于理想⽓体，下列关系中那个是不正确的？答案：A
（A ）0)T
U (V =?? （B ） 0)V U (T =?? （C ） 0)P U (T =?? （D ） 0)P H (T =??
7．实际⽓体的节流膨胀过程中，哪⼀组的描述是正确的？答案：A
（A ） Q = 0 ；H ? ＝0；P ?< 0 （B ） Q = 0 ；H ? ＝ 0；P ?> 0
（C ） Q > 0 ；H ? ＝0；P ?< 0 （D ） Q < 0 ；H ? ＝ 0；P ?< 0
8． 3mol 的单原⼦理想⽓体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可
逆膨胀⾄终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这⼀过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ?= 0 、H ?= 0 。

9．在⼀个绝热的刚壁容器中，发⽣⼀个化学反应，使物系的温度从T 1升⾼到T 2，压⼒从
p 1升⾼到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ? ＝ 0。

10．当理想⽓体反抗⼀定的压⼒作绝热膨胀时，则：答案：D
（A ）焓总是不变（B ）内能总是增加（C ）总是增加（D ）内能总是减少
11．若要通过节流膨胀达到致冷的⽬的，则节流操作应控制的条件是：答案：B
（A ）H )P T (
=µ <0 （B ）H )P T (??=µ>0 （C ）H )P T (??=µ=0 （D ）不必考虑µ的数值
12．⼀定量的理想⽓体，从同⼀初态压⼒p 1可逆膨胀到压⼒为p 2，则等温膨胀的终态体积与
绝热膨胀的终态体积之间的关系是：答案：A
（A ）前者⼤于后者（B ）前者⼩于后者（C ）⼆者没有关系（D ）⼆者相等
13． 1mol 单原⼦理想⽓体，从273K 及 200kPa 的初态，经pT ＝C （常数）的可逆途径压缩
到400kPa 的终态，则该过程的U ?= －1702J 。

14． 1mol 单原⼦理想⽓体从温度为300K 绝热压缩到500K 时，其焓变H ?为 4157J 。

15．从定义 U H pV ＝－出发，推断下列关系中的不正确者：答案：C
（A ） p p U H (
)()p V V ??=-?? （B ） p p p U T ()C ()p V V ??=-?? （C ） p p p U H T ()()()T V T V =- （D ） p p p U H T ()()()p V T V
=- 16．盖斯定律包含了两个重要问题，即：答案：D
（A ）热⼒学第⼀定律和热⼒学第三定律（B ）热⼒学第⼀定律和热的基本性质
（C ）热⼒学第三定律和热的基本性质（D ）热⼒学第⼀定律和状态函数的基本特性
17．当某化学反应的0C m .P r ?时，则该过程的)T (H m r ?随温度的升⾼⽽答案：A
（A ）下降（B ）升⾼（C ）不变（D ）⽆⼀定规律
18．氢⽓和氧⽓以2：1的⽐例在绝热的钢瓶中反应⽣成⽔，在该过程中答案：D
（A ）0H =? （B ）0T =? （C ）p 0?= （D ）0U =?
19．在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：答案：D
（A ）⼀定产⽣热交换（B ）⼀定不产⽣热交换
（C ）不⼀定产⽣热交换（D ）温度恒定与热交换⽆关
20．在恒定的温度和压⼒下，已知反应A →2B 的反应热1H ?及反应2A →C 的反应热
2H ?，则反应C →4B 的反应热3H ?是：答案：D
（A ）21H ?+2H ? （B ） 2H ?－21H ? （C ） 2H ?+1H ? （D ） 21H ?－2H ?
21． 298K 时，⽯墨的标准⽣成焓0
298.f H ?为：答案：C
（A ）⼤于零（B ）⼩于零（C ）等于零（D ）不能确定
22． 1mol 液体苯在298K 时，置于弹式量热计中完全燃烧，⽣成液体⽔和⼆氧化碳⽓体，同
时释放出热量3264kJ ，则其等压燃烧热P Q 约为：答案：C
（A ） 3268 kJ （B ）－3265kJ （C ）－3268 kJ （D ） 3265 kJ
23．若已知 H 2O （g ）和CO （g ）在298 K 时的标准⽣成焓0
298.f H ?分别为：－242 kJ.mol -1及
－111 kJ.mol -1，则反应)g (CO )g (H )s (C )g (O H 22+→+的反应热为 131 kJ 。

24．已知3()CH COOH l 、2()CO g 、2()H O l 的标准⽣成热01
(.)f m H kJ mol -?分别为：－
484.5、－393.5、－285.8，则3()CH COOH l 的标准燃烧热01(.)C m H kJ mol -?是：（A ） 874.1 （B ）－874.1 （C ）－194.8 （D ） 194.8 答案：Ｂ
25．已知反应 )l (O H )g (O 2
1)g (H 222→+
的热效应H ?，下列说法中，不正确的是：答案：D
（A ）H ?为H 2O （l ）的⽣成热（B ） H ?为H 2（g ）的燃烧热
（C ） H ?与反应的U ?的数值不相等（D ） H ?与0H ? 的数值相等
26．已知反应22C(s)O (g)CO (g)+→的热效应H ?，下列说法中，何者不正确？
答案：C
（A ）H ?是2CO (g)的⽣成热（B ） H ?是C(s)的燃烧热
（C ） H ?与反应的U ?的数值不相等（D ） H ?与反应的U ?的数值相等
已知反应)g (O H )g (O 2
1)g (H 222→+
的热效应H ?，下列说法中，何者不正确？答案：B （A ）H ?为H 2O （g ）的⽣成热（B ） H ?为H 2（g ）的燃烧热（C ） H ?是负值（D ） H ?与反应的U ?数值不等
27．已知25℃时，反应)g (HCl )g (Cl 2
1)g (H 2122→+的等压热效应H ?为－92.3 kJ ，则该反应的等容热效应U ?为：答案：D
（A ）⽆法知道（B ）⼀定⼤于H ? （C ）⼀定⼩于H ? （D ）等于H ?
28．⽤键焓来估算反应热时，反应26242C H (g)C H (g)H (g)→+的热效应H ?是：答案：B
（A ） [E C-C + E C-H ]－[E C=C + E C-H + E H-H ] （B ）[E C-C +6 E C-H ]－[E C=C +4 E C-H + E H-H ]
（C ） [E C=C + E C-H + E H-H ]－[E C-C + E C-H ] （D ）[E C=C + 4E C-H + E H-H ]－[E C-C + 6E C-H ]
29．已知温度T 时，各反应的反应热H ?如下：答案：B
)g (H C )s (C 2)g (H 222→+ 0
)a (H ?=226.8 kJ mol -1；
)l (O H )g (O 2
1)g (H 222→+ 0
)b (H ?=－286.0 kJ mol -1； )g (CO )s (C )g (O 22→+ 0)
c (H ?=－393.5 kJ mol -1； )l (O H 2)g (CO 2)g (O 2
5)l (CHO CH 2223+→+ 0
)d (H ?=－1167 kJ mol -1 则反应 )l (CHO CH )l (O H )g (H C 3222→+ 的反应热0r H ?（kJ mol -1）为：
（A ）－526.3 （B ）－132.8 （C ） 132.8 （D ） 526.3
30．若规定温度T 、标准态下的稳定单质的焓值为零，则稳定单质的内能规定值将是：
（A ）⽆法知道（B ）总是正值（C ）总是负值（D ）总是零答案：C
31．已知PbO(s)在18℃的⽣成热为－219.5 kJ mol -1，在18℃⾄200℃之间，Pb(s)、O 2(g)及
PbO(s)的平均热容各为 0.134、0.900、0.218 JK -1g -1，则在200℃时PbO(s)的⽣成热为 —218.32 kJ mol -1。

32．在573 K 及0⾄60P 0的范围内，2N (g)的焦尔－汤姆逊系数可近似⽤下式表⽰：
714J T H T () 1.4210 2.6010p P
---?µ==?-??（式中p 的量纲是Pa ）。

2N (g)⾃60100kPa ?作节流膨胀到20100kPa ?，则体系温度的变化T ?为－0.15 K 。

33．使25℃、100kPa 的1mol 氦⽓（理想⽓体）膨胀到10kPa 。

经过（1）等温
可逆膨胀（2）绝热可逆膨胀计算各过程的W 、U ?、H ?并进⾏⽐较。

解：（1）等温可逆膨胀：
12100ln
8.314298ln 570510p kPa W p dV nRT J p kPa
=-=-=-??=-?外 0U ?= 0H ?= （2）绝热可逆膨胀：5
1135
13212100298118.610p T T K p γγ--=== ? ?
.213()8.314(118.6298)22372
m V U nC T T J ?=-=?-=- .215()8.314(118.6298)37292
m p H nC T T J ?=-=?-=- 2237W U Q J =?-=-
（3）绝热地、突然使压⼒减⾄10kPa 膨胀。

0Q =
U Q W ?=+
2.2221121
()()()m V p nC T T p dV p V V nR T T p -=-=--=-?外 2211
23()19152p T T K p =+= .23()8.314(191298)13342
m V U nC T T J ?=-=?-=- .25()8.314(191298)22242
m p H nC T T J ?=-=?-=-
第⼆章热⼒学第⼆定律和热⼒学第三定律
1．⼯作在100℃和25℃的两个⼤热源间的卡诺热机的效率η= 20% ，熵变S ?= 0 。

2．理想⽓体在绝热可逆膨胀过程中：答案：B
（A ）内能增加（B ）熵不变（C ）熵增⼤（D ）温度不变
3．关于熵的说法正确的是：答案：D
（A ）每单位温度的改变所交换的热为熵（B ）不可逆过程的熵将增加
（C ）可逆过程的熵变为零（D ）熵和体系的微观状态数有关
4．在隔离体系中发⽣⼀具有⼀定速度的变化，则体系的熵：答案：C
（A ）保持不变（B ）总是减少（C ）总是增⼤（D ）可任意变化
5．在－20℃和p 0下，1mol 的过冷⽔结成冰，则物系、环境及总熵变应该是：答案：D （A ）0S 系? ；0S 环?；0S 总? （B ） 0S 系? ；0S 环?；0S 总?
（C ）0S 系? ；0S 环?；0S 总? （D ） 0S 系? ；0S 环?；0S 总?
6． 1mol 理想⽓体经绝热⾃由膨胀使体积增⼤10倍，则体系的熵变为：答案：B
（A ）0S ＝? J.K -1 （B ）＝S ?19.1J.K -1 （C ） S ?19.1J.K -1 （D ）=?S 8.314J.K -1 7． 1mol 的纯液体在其正常沸点时完全汽化，该过程中增⼤的量是：答案：C
（A ）蒸⽓压（B ）汽化热（C ）熵（D ）⾃由能
8．液体⽔在100℃及p 0下汽化，则该过程：答案：D
（A ） 0H ＝? （B ） 0S ＝? （C ） A 0?＝（D ） 0G ＝?
9．在300K 时，5mol 的理想⽓体由1dm 3等温可逆膨胀到10dm 3，则该过程的熵变S ?是：
（A ）11.51R （B ）—11.51R （C ） 2.303R （D ） —2.303R 答案：A
10．⼀卡诺热机在两个不同温度的热源之间⼯作。

当⼯作物质为理想⽓体时，热机的效率为
42%。

如果改⽤液体⼯作物质，则其效率应当：答案：C
（A ）减少（B ）增加（C ）不变（D ）⽆法判断
11．求任⼀不可逆绝热过程的熵变，可以通过以下哪个途径求得？答案：C
（A ）初终态相同的可逆绝热过程（B ）初终态相同的可逆等温过程
（C ）初终态相同的可逆⾮绝热过程（D ）以上（B ）和（C ）均可以
12．在标准压⼒下，90℃的液态⽔汽化为90℃的⽔蒸⽓，体系的熵变为：答案：A
（A ） 0S 体系? （B ） 0S 体系? （C ） 0S =?体系（D ）难以确定
13．氮⽓和氧⽓混合⽓体的绝热可逆压缩过程：答案：C
（A ）0U =? （B ）A 0?= （C ）0S =? （D ）0G =?
14．理想⽓体从同⼀初态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多⽅过程膨胀，到达同⼀
体积2V 。

则过程（1）的熵变1S ?和过程（2）的熵变2S ?之间的关系为：答案：B
（A ） 21S S ?? （B ） 21S S ?? （C ）21S S ?=? （D ）两者⽆确定关系
15．对于1mol 范德华⽓体[m 2m a (p )(V b)RT V +-=]，则T )V
S (??为：（A ）b V R - （B ） V R （C ） 0 （D ） b V R -－答案：A ()()T V S p V T
= 16．某⽓体的状态⽅程为：V p(
b)RT n -=。

式中n 为物质的量，b 为常数。

如果该⽓体经⼀等温过程，压⼒⾃1p 变到2p ，则下列状态函数的变化，何者为零？
（A ） U ? （B ） H ? （C ） S ? （D ） G ? ()()()()()0T T T p T U S V V V T p T p p p p T p
=-=--= 17．热⼒学基本关系之⼀dG SdT Vdp =-+适⽤的条件是：答案：D
（A ）理想⽓体（B ）等温等压下
（C ）封闭体系（D ）除膨胀功外⽆其它功的封闭体系
18．已知Pb 的熔点为327℃，熔化热为4.86 kJ.mol -1，则1摩尔Pb 在熔化过程的熵变为：
（A ） 14．9 J.K －1 （B ）－14．9 J.K －1 （C ） 8.10 J.K －1 （D ） —8.10 J.K －
1答案：C 19．对1mol 理想⽓体，其T S ()p ??为：答案：D T p S V ()()p T
=- （A ）R （B ） 0 （C ）
V R （D ）R p - 20．当100J 的热量从300K 的⼤热源传向290K 的另⼀⼤热源时，整个过程中体系所引起的
熵变是：答案：D
（A ） 0.6782 J.K -1 （B ） —0.0115 J.K -1 （C ） 0.0115J.K -1 （D ） —0.6782J.K -1
21． 1mol 理想⽓体在273K 、1p 0时等温可逆膨胀到0.1p 0，则过程的G ?为：答案：D
（A ）1249 Jmol -1 （B ） 5226 Jmol -1 （C ） 5226 calmol -1 （D ） -5226 J
22．在298K 和1p 0下，硝酸钾溶解在⽔中时将吸收热量，对此过程：答案：B
（A ）0S ? （B ）0S ? （C ）
0S =? （D ）
298
H S ?=? 23．如右图，当把隔板抽⾛后，左右两侧的⽓体（可视为
理想⽓体）发⽣混合，则混合过程的熵变为：
（A ） 0.994JK -1 （B ） 0
（C ） 4.16JK -1 （D ） –4.16JK -1 答案：C
24．在上题中，若⼀侧的N 2（g ）换成O 2（g ），其它条件不变，当把隔板抽⾛时，其混合
过程的熵变为：答案：B
（A ） 0.994JK -1 （B ） 0 （C ） 4.16JK -1 （D ） –4.16JK -1
25．对于只作膨胀功的封闭体系，T
G ()p ??的值为：答案：A （A ）⼤于零（B ）⼩于零（C ）等于零（D ）不能确定
26．使⼀过程其G ?＝0应满⾜的条件是：答案：C
（A ）可逆绝热过程（B ）等容绝热且只作膨胀功的过程
（C ）等温等压且只作膨胀功的过程（D ）等温等容且只作膨胀功的过程
27．使⼀过程其S ?＝0应满⾜的条件是：答案：A
（A ）可逆绝热过程（B ）等容绝热过程（C ）绝热过程（D ）等压绝热过程
28．使⼀过程其H ?＝0应满⾜的条件是：答案：D
（A ）可逆绝热过程（B ）等容绝热过程
（C ）绝热过程（D ）等压绝热且只作膨胀功的可逆过程
29．理想⽓体与温度为TK 的⼤热源相接触作等温膨胀吸热Q J ，⽽所作的功是变到相同终
态的最⼤功的20％，则物系的熵变为：答案：A
（A ） T Q 5S ＝? （B ） T Q S ＝? （C ） T 5Q S ＝? （D ） T
Q S ＝－? 30．在纯物质的T －S 图中，通过某点可分别作出等容线和等压线，其斜率分别为V )S T (
及P )S
T (??，则在该点两曲线的斜率的关系是：答案：C （A ）V )S T (
P )S T (（B ）V )S T (??=P )S T (??（C ）V )S T (?? 及P )S T (??（D ）⽆确定关系 31．在标准压⼒下，过冷⽔凝结成同温度的冰，则过程中应有：答案：C
（A ）0S 体系? （B ）0S 环境?
（C ）0)S S ( 环境体系?+? （D ）0)S S ( 环境体系?+?
32．热⼒学第三定律可以表⽰为：答案：B
（A ）在绝对零度时，任何晶体的熵为零（B ）在绝对零度时，任何完美晶体的熵为零
（C ）在摄⽒零度时，任何晶体的熵为零（D ）在摄⽒零度时，任何完美晶体的熵为零
33．在0℃到100℃的范围内，液态⽔的蒸⽓压p （Pa ）与温度T （K ）的关系式为
2265ln p 17.60T
=-+。

某⾼原地区的⽓压只有60kPa ，则该地区⽔的沸点为：（A ） 343.3K （B ） 70.3K （C ） 343.3℃（D ） 373K 答案：A
34．某⾮缔合液体在正常沸点时摩尔汽化熵为88J.K -1.mol -1，汽化热为22kJ.mol -1，则其正常
沸点最接近于：答案：C
（A ）500℃（B ）500K （C ）250K （D ）100℃
35．特鲁顿规则适⽤于：答案：D
（A ）任何纯液体（B ）⼆元溶液（C ）缔合液体（D ）正常液体
36．在⼀定温度范围内，某液态物质的蒸⽓压p 与温度T 的关系式为：A ln p B T
=-
+。

则在该温度范围内，该物质的平均摩尔⽓化热为：AR 。

37．试计算1mol 液态⽔在100℃、标准压⼒下向真空蒸发变成100℃、标准压
⼒下的⽔蒸汽的Q 、W 、U ? 、H ?、S ?、A ? 、G ?、S ?环、S ?总。

已
知⽔的正常汽化热为40.76kJ.mol -1。

假定蒸汽为理想⽓体。

解： 0
000022(100)(100)p H O l C p H O g C p →外＝、、、、 0W = 40.76H kJ ?=
3()40.76108.31437337.66U H pV kJ ?=?-?=?-?=
37.66Q U W kJ =?-= 1109.3.H S J K T
-??== 0G H T S ?=?-?= 3101A U T S J ?=?-?=- 1109.3.H S J K T
-??==环境－－ 10.S S S J K -=总体环境＝＋
38． 1 mol 单原⼦理想⽓体，从p 1= 2p 0、V 1=11.2dm 3，沿 p T ? = 常数的可逆途径压缩⾄
p 2= 4p 0。

试求此过程的Q 、W 、U ? 、H ?、S ?、A ? 及G ? 。

（已知该物质初态的规定熵S 1=100 J.K —1.mol —1 ）解：11112121273136.5222
p T pV T T K p nR ===== 22111()2()2270C nRT W pdV d nR dT nR T T nRT J T p T =-=-=-=--== 1.213()170222
m V T U nC T T R J ?=-=-?=- 1.215()283722m p T H nC T T R J ?=-=-
=- 170222703972Q U W J =-=--= 121.12511ln ln ln ln 20.17.222
m p T p S nC nR R R J K T p -?=+=+=-
12110020.1779.83.S S S J K -=?-=-=
()2837(136.579.83273100)13.57G H TS kJ ?=?-?=--?-?=
()1702(136.579.83273100)14.70A U TS kJ ?=?-?=--?-?=
39．试计算－15℃、标准压⼒下，1摩尔过冷⽔变成冰这⼀过程的熵变S ?，并
与实际过程的热温商⽐较,判断此过程是否⾃发。

已知：⽔和冰的等压摩尔热容分别为75 J.K －1mol -1和37 J.K －1mol -
1，0℃时冰的熔化热Δfus H 0＝6025
J.mol -1。

（1）请画出计算S ?的⽅框图；（2）计算该过程的熵变S ?；（3）计算该过程的焓变H ?；（4）计算该过程环境的熵变S ?环；（5）⽤熵判据
来判断过程的⽅向性。

(答案有误S ?) 解：21123..122
ln ln f m p l p s H T T S S S S nC nC T T T ??=?+?+?=++ 21..1222736025258ln ln 37ln 75ln 258273273
p l p s T H T nC nC T T T ?-=++=++ 12.0922.07 4.2424.22.J K -=--=-
123.21.12()()p l f m p s H H H H nC T T H nC T T ?=?+?+?=-+?+-
37(273258)602575(258273)555602511256595J =--+-=--=- 1659525.56.258
Q S J K T -?实际环境环境－＝－＝－＝ 24.22S S S -1总环体＝＋＝－＋25.56=1.34J .K
0S ? -1总＝1.34J .K
⾃发变化
40．在298K 时，1mol 2N （理想⽓体）从p 0绝热不可逆、等压压缩到终态压⼒为4p 0。

已知
2N 在298K 、p 0时，1mol 2N 的规定熵为191.5 J.K -1mol -1。

求该过程的Q 、W 、U ?、H ?、G ?、A ?、S ?和孤S ?。

解：0Q = （2分）
U W ?= 2121()()V nC T T p V V -=--外
021211200
5()4()(4)24RT RT R T T p R T T p p -=--=- 21135537
T T K == 21215()()53002V U nC T T R T T J ?=-=
-= 021211200()4(
)453004nRT nRT W p V V p RT RT U J p p =--=--=-=?=外 21217()()74202
p H nC T T R T T J ?=-=-= 0
1210127553ln ln ln ln 17.9911.52 6.47.22984p T p p S nC R R R J K T p p
-?=+=+=-= 121 6.47191.5197.97.S S S J K -=?+=+=
()5300(553197.97298191.5)53005241057.71A U TS kJ ?=?-?=-?-?=+= ()7420(553197.97298191.5)74205241059.83G H TS kJ ?=?-?=-?-?=+=
第三章热⼒学在多组分体系中的应⽤
1. 下列各式哪个表⽰了偏摩尔数量？答案：A
（A ）（j n .P .T i )n U ?? （B ）（j T.V.n i
A )n ?? （C ）（j n .P .S i )n H ?? （D ）（j n .P .T i )n ?µ? 2. 下列各式哪个表⽰了化学势？答案：
B （A ）（
j n .P .T i )n U ?? （B ）（j T.V.n i A )n ?? （C ）（j n .P .T i )n H ?? （D ）（j n .V .T i )n G ?? 3. 在273K 和标准压⼒下，⽔的化学势)l (O H 2µ和⽔汽的化学势)g (O H 2µ的关系式：答案：B
（A ） )l (O H 2µ =)g (O H 2µ （B ） )l (O H 2µ <)g (O H 2µ
（C ） )l (O H 2µ >)g (O H 2µ （D ）⽆法知道
4. 298K 和标准压⼒下，有两瓶萘的苯溶液，第⼀瓶为2dm 3（溶有0.5mol 萘），第⼆瓶1
为dm 3（溶有0.25mol 的萘）。

若以1µ和2µ分别表⽰两个瓶⼦中萘的化学势，则：
（A ） 1µ=22µ （B ） 1µ=2
12µ （C ） 1µ=102µ （D ） 1µ=2µ：答案：D 5. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成溶液之后将会引起：答案：C
（A ）熔点升⾼（B ）沸点降低（C ）蒸⽓压降低（D ）总是放出热量
6. ⼆组分理想溶液的总蒸⽓压：答案：B
（A ）与溶液的组成⽆关（B ）介于⼆纯组份的蒸⽓压之间
（C ）⼤于任⼀组份的蒸⽓压（D ）⼩于任⼀组份的蒸⽓压
7. 在100kPa 下，由0.002mol 的⽓体溶解在1000g ⽔中。

当在相同温度下压⼒增⼤为
200kPa 时，就有0.004mol 该⽓体溶于1000g ⽔中。

描述这⼀实验规律的定律是：
（A ）波义⽿定律（B ）拉乌尔定律（C ）道尔顿分压定律（D ）亨利定律答案：D
8. 在讨论稀溶液蒸⽓压降低规律时，溶质必须是：答案：C
（A ）挥发性溶质（B ）电解质（C ）⾮挥发性溶质（D ）⽓体物质
9. 苯和甲苯能形成理想溶液。

在20℃时，液体苯的饱和蒸⽓压p 1为9960 Pa ，液体甲苯的
饱和蒸⽓压p 2为2973 Pa 。

当20℃时，与等摩尔的苯和甲苯的混合液呈平衡的蒸⽓中苯的物质的量分数y 1是：答案：D
（A ） 1 （B ） 0.3 （C ） 0.23 （D ） 0.77
10. A 和B 能形成理想溶液。

已知在100℃时某纯液体A 的蒸⽓压为1000kPa ，某纯液体B
的蒸⽓压为500kPa 。

当A 和B 的⼆元溶液中的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸⽓中A 的摩尔分数为 0.667 。

11. 在温度TK 时，某纯液体的蒸⽓压为11732 Pa 。

当0.2mol 的⼀⾮挥发性溶质和0.8mol 的
该液体形成溶液时，溶液的上⽅蒸⽓压为5333 Pa 。

假设蒸⽓是理想⽓体，则在该溶液中溶剂的活度系数是 0.568 。

12. 在温度T 时，某纯液体A 的饱和蒸⽓压为A p *、化学势为0
A µ。

已知在标准压⼒下该纯
液体的凝固点为 0f T 。

当A 中溶⼊少量与A 不形成固态溶液的溶质⽽成为稀溶液时，上述三物理量分别为A p 、A µ及f T ，则：
（A ） A p * > A p （B ） 0A µ < A µ （C ） 0f T > f T
13. 0.005 molkg -1的硫酸钾⽔溶液其沸点较纯⽔的沸点升⾼了0.0073℃。

已知⽔的质量摩尔
凝固点降低常数f K 和沸点升⾼常数b K 分别为1.86和0.52，则该溶液的凝固点（以℃表⽰）是：答案：C
（A ）－0.0018 （B ） 5.222 （C ）－0.0261 （D ）－0.0020
14. 在15℃时，纯⽔的蒸⽓压为1705 Pa ；当1mol 不挥发溶质溶解在4.559mol 的⽔中形成
溶液时，蒸⽓压为596 Pa 。

则溶液中的⽔和纯⽔中的⽔的化学势差011µ-µ为：答案：B
（A ） 2517 J （B ）－2517 J （C ） 2602 J （D ）－2602 J
15. 液体氯仿（1）和液体丙酮（2）形成⾮理想溶液。

在温度TK 时，测得液体上⽅总蒸⽓
压为29400 Pa ，蒸⽓中丙酮的物质的量的分数y 2=0.818。

⽽该温度下纯氯仿的饱和蒸⽓压为29571 Pa 。

则在溶液中氯仿的活度1a 为：答案：C
（A ） 0.183 （B ） 0.823 （C ） 0.181 （D ） 0.813
16. ⼈的⾎浆可视为稀溶液。

其凝固点为－0.56℃。

已知⽔的摩尔凝固点降低常数f K 为
1.86，则37℃时⾎浆的渗透压为 5
7.7610?Pa 。

17. 在298K 时，向甲苯的物质的量的分数为0.6的苯－甲苯的1mol 理想溶液中加⼊微量分
数的纯苯。

则对每摩尔的苯来说，其G ?= －2270 J 、H ?= 0 、S ?= 7.618J.K -1 。

18. 在0℃、200kPa 时，⽔的化学势和冰的化学势之间的关系为：答案：B
（A ）⽔的化学势⾼（B ）⽔的化学势低（C ）两者相等（D ）不可⽐较
19. 在90℃、p 0下，⽔的化学势与⽔蒸⽓的化学势的关系为：答案：B
（A ）两者相等（B ）⽔的化学势⼩（C ）⽔的化学势⼤（D ）⽆法确定
20. 2molA 物质和3molB 物质在等温等压下混合形成液体混合物。

该体系中A 和B 的偏摩
尔体积分别为17.9cm 3.mol -1和21.5 cm 3.mol -1，则混合物的总体积为：答案：C
（A ）96.7cm 3 （B ）98.5 cm 3 （C ）100.3 cm 3 （D ）89.5 cm 3
21. 在288K 时，液体⽔的饱和蒸⽓压为1702 Pa ，0.6mol 的不挥发溶质B 溶于0.540kg 的⽔
时，蒸⽓压下降42 Pa ，溶液中⽔的活度系数应该为：答案：D
（A ）0.9804 （B ）0.9753 （C ）1.005 （D ）0.9948
22. 有⼀⽔和⼄醇形成的混合溶液。

⽔的摩尔分数为0.4，⼄醇的偏摩尔体积为57.5ml ，⽔
的偏摩尔体积为16.18ml.mol -1。

⽤4mol ⽔和6mol ⼄醇混合，其体积为 410 ml 。

23. 在25℃时将2克某化合物溶于1千克⽔中的渗透压与在25℃将0.8克葡萄糖
（6126O H C ）和1.2克蔗糖（112212O H C ）溶于1千克⽔中的渗透压相同。

（1）求此化合物的分⼦量；（2）此化合物溶液的冰点是多少？（3）此化合物溶液的蒸⽓压降低是多少？（已知⽔的凝固点降低常数为1.86。

25℃时⽔的饱和蒸⽓压为23.76mmHg ，题中稀溶液的密度可取1g.cm 3）
解：cRT mRT ∏== 12()mRT m m RT =+ 12m m m =+ 20.8 1.2180342
M =+ 163.M g mol -= 21.860.0663f f T K m K ?==?
= 273.150.06273.09f T K =-= 01111000
1823.7623.75100021863
p p x mmHg ==?=+
第四章统计热⼒学初步
1. 在统计热⼒学中，对体系的分类，常按其组成粒⼦能否可以区分来进⾏。

按此原则：
（A ）⽓体和晶体皆属于定域⼦体系答案：C
（B ）⽓体和晶体皆属于离域⼦体系
（C ）⽓体属离域⼦体系⽽晶体属于定域⼦体系
（D ）⽓体属定域⼦体系⽽晶体属于离域⼦体系
2. 理想⽓体平衡态时的微观状态数为：(1)!!(1)!!
i
n i i i j i i i i i n g g t n g n +-=≈-∏∏；晶体中最可⼏分布的微观状态数为!!
i
n i j i i g t N n =∏。

3. 三维平动⼦基态能级的简并度为：3（2221x y z n n n ++=），第⼀激发态能级的简并度为
3，平动能为32
2
t mV 8h 14=ε的能级的简并度为3。

4. CO 2分⼦的平动⾃由度为 3 ，转动⾃由度为 2 ，振动⾃由度为 4 ，分⼦的对
称数为 1 ，转动配分函数为 228r r
IkT T q h π==Θ。

5. 系综可以分为微正则系综、正则系综、巨正则系综三类。

正则系综的配分函数Z 定义为：()i E kT i i Z E e
-=Ω∑。

粒⼦配分函数q 的定义为
i kT i i q g e
ε-=∑。

对定域⼦独⽴⼦体系，Z 和q 的关系为：N Z q =，对离域⼦独⽴⼦体
系，Z 和q 的关系为!
N
q Z N =。

6. 在分⼦的各配分函数中和压⼒有关的是：答案：A
（A ）平动配分函数（B ）转动配分函数（C ）振动配分函数（D ）电⼦配分函数
7. 统计热⼒学研究的主要对象是：答案：D
（A ）微观粒⼦的各种变化规律（B ）宏观体系的各种性质
（C ）宏观体系的平衡性质（D ）体系的宏观性质和微观结构的关系
8. 为了研究⽅便，常将统计热⼒学体系分为独⽴⼦体系和离域⼦体系。

下⾯各体系中属于
独⽴⼦体系的是：答案：Ｃ
（A ）纯液体（B ）理想溶液（C ）理想⽓体（D ）实际⽓体
9. 对于U 、N 、V 确定的体系，其微观状态数最⼤的分布就是最可⼏分布。

得出这⼀结论
的理论依据是：答案：Ｃ
（A ）Boltzmannn 分布定律（B ）分⼦运动论（C ）等⼏率假定（D ）统计学原理
10. 经典粒⼦的零点能选择不同时，必定影响：答案：Ａ
（A ）配分函数的数值（B ）粒⼦的分布规律
（C ）体系的微观状态总数（D ）各个能级上粒⼦的分布数
11. 对于定域⼦体系，其某⼀种分布的微观状态数j t 为：答案：Ｂ
（A ）∏=i i g i j !n n !N t i （B ）∏=i i n i j !n g !N t i （C ）∏=i i g i j !n n t i （D ）∏=i i n i j !
n g t i
12. 对宏观量⼀定的热⼒学封闭体系⽽⾔，任何分布应满⾜：答案：Ｄ
（A ） ∑=N n i （B ） i i n U ε=∑
（C ） N 与V ⼀定（D ）
∑=N n i 及i i n U ε=∑
13. Boltzmann 统计认为：答案：Ａ（A ）Boltzmann 分布就是最可⼏分布，也就是平衡分布；（B ）Boltzmann 分布不是最可⼏分布，也不是平衡分布；
（C ）Boltzmann 分布只是最可⼏分布，但不是平衡分布；
（D ）Boltzmann 分布不是最可⼏分布，但却是平衡分布。

14. 热⼒学函数与配分函数的关系式对于定域⼦物系和离域⼦物系都相同的是：答案：Ｃ
（A ） G 、F 、S （B ） U 、H 、S （c ） U 、H 、C V （d ） H 、G 、C V
15. 对单原⼦理想⽓体在室温下的⼀般物理化学过程，若欲通过配分函数来求过程的热⼒学
函数的变化，则：答案：Ｃ
（A ）必须同时获得平动、转动、振动、电⼦和原⼦核的配分函数的值；
（B ）只须获得平动这⼀配分函数的值；
（C ）必须获得平动、转动、振动的配分函数；
（D ）必须获得平动、电⼦、核的配分函数。

16. 能量零点的不同选择，对热⼒学函数影响的是：答案：Ｃ
（A ）U 、H 、S 、G 、F 、C V 的值均没有影响，即都不变；
（B ）U 、H 、S 、G 、F 、C V 的值均有影响，即都改变；
（C ）S 和C V 值没有影响，⽽U 、H 、G 、F 都改变；
（D ）U 、H 、G 、F 的值没有影响，⽽S 、C V 的值改变。

17. 如果⼀个双原⼦分⼦的振动频率为13
104?s -1，则其振动特征温度为：答案：Ｂ
（A ）83.3K （B ）1920.6K （C ）833K （D ）120K
18. 已知HI 的转动惯量为451043.7-?kg.m 2，则其转动特征温度为：答案：Ａ
（A ）0.0542K （B ）18.45K （C ）0.0113K （D ）0.0257K
19. Boltzmann ⽓体和量⼦⽓体的相同之处在于：答案：Ｂ
（A ）粒⼦都有相应的配分函数（B ）粒⼦都是近独⽴⼦体系，其分布都是最可⼏的
（C ）微观状态数的计算⽅法相同（D ）它们的分布规律都是⾃然界客观存在的
20. 某个粒⼦的电⼦第⼀激发态与基态的能量差为21100.3-?J 。

在温度为300K ，两个能级
为⾮简并的情况下，该粒⼦的电⼦配分函数为：答案：Ａ
（A ）1.4845 （B ）3.064 （C ）0.4845 （D ）2.485
21. 宏观测定的某种物理量实际上是相应微观量的：答案：D
（A ）算术平均值（B ）⼏何平均值
（C ）综合反映（D ）统计平均值或时间平均值
22. 等⼏率原理只适⽤于：答案：Ｂ
（A ）⾮孤⽴体系（B ）处于平衡态的孤⽴体系
（C ）未达平衡的孤⽴体系（D ）近平衡的孤⽴体系
23. 设有6个可辨粒⼦，分配在三个能级1ε、2ε、3ε，其中n 1=3，n 2=2，n 3=1。

若不考虑能级的简并度，则可能的微观状态数为：!60!
i
n i j i i g t N n ==∏。

若各能级的简并度分别
为14g =、23g =、31g =，则可能的微观状态数为：!34560!
i
n i j i i g t N n ==∏。

若粒
⼦不可区分，上述问题（1）的答案是：(1)!1!(1)!i i j i i i n g t n g +-=
=-∏。

问题（2）的答案是：(1)!120!(1)!i i j i i i
n g t n g +-==-∏。

24. 通常情况下，分⼦的平动、转动和振动的能级间隔平动ε?、转动ε?、振动ε?分别约为：
10－16kT 、10－2kT 和10kT ，则相应的Boltzmann 因⼦kT e
ε?-各为1 、 0.99 、 54.510-?。

25. 当热⼒学体系的熵值增加0.5 JK -1时，体系的微观状态数1
2ΩΩ为：223.6210e ? 。

26. 应⽤Boltzmann 分布定律，求25℃时，在⼆个⾮简并的不同能级上的粒⼦分配数之⽐
为：0.035。

（设两个能级的能量差为8.314 kJ.mol -1）
27. 利⽤Boltzmann 分布定律，推导独⽴⼦体系的能量公式：2N.V ln q U NkT (
)T ?=? 证明：i
i kT i kT i i i i i i i i g e N U n N g e q q εε
εεε--===∑∑∑ i kT i
i q g e ε-=∑
.221()i i i kT kT N V i i i i
i q g e g e T kT kT εεεε--?=?=?∑∑ 22..ln ()()i kT i i N V N V i N NkT q q U g e NkT q q T T ε
ε-??===??∑ 28. 计算1000℃，100kPa 时，NO 分⼦的平动配分函数、平动能、平动熵、转动配分函数、
转动能、转动熵、振动配分函数、振动能、振动熵、全配分函数和NO ⽓体的摩尔内能和摩尔熵。

（已知NO 的相对分⼦量为30、转动惯量为16.4×10
－47kgm 2、振动频率为 5.72×1013 s -1，忽略电⼦和核对内能和熵的贡献）解：3222t mkT q V h π??= 33223233234230102 3.1416 1.381012738.31412736.02310 1.44610(6.62610)101325---???????? ???=?=? ?? ? ??? 2.ln 3()158762
t N V q U NkT RT J T ?===? 15ln ln 181.22.!2
N t t t t q U q S k R R J K N T N -=+=+= 224723234288 3.141616.410 1.38101273515.51(6.62610)
r r IkT T q h πσσ---====Θ?? 2.ln ()10584r N V q U NkT RT J T
===。