物理化学期末考试试题库2017(附答案与解析)汇总

△G = 0
∵ 在沸点下蒸发 ,故为可逆过程 .由 △G = 0 也可判断 .
(2) W =0
△U = 37.65 kJ
△H = 40.71 kJ
△S = 109.1 J.K
△G = 0
Q =△U-W=37.65 kJ △S(环 ) = - Q/T = - ( △U-W)/T = - 37.65 10×－ 3 /373 = - 100.9 J.K △S(总 ) = △S + △S(环 ) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K －1 > 0 过程 (2) 为不可逆过程 .
(C) 节流膨胀中系统的焓值改变
(D) 节流过程中多孔
6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的
:
（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
答案： C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。
(C) ΔＳ隔离
(D) ΔＵ
答案： C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，
16． 在 α， β两相中均含有 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：
(A) A
B
(B) A
A
(C) A
B
(D) A
B
答案： B
17．热力学第三定律可以表示为：
(A) 在 0K 时，任何晶体的熵等于零
(B) 在 0K 时，任何完整晶体的熵等于零
; 计算题
19． (15 分 )101.3 kPa 下 , 1 mol 的 100 ℃水与 100 ℃的大热源相接触 , 经过两种不同的过程到达终态 100 ℃ , 101.3 kPa 的水蒸气 : (1)保持压力不变 ; (2) 向真空膨胀 .试分别计算这两种过程的 Q, W, △U,△H, △S, △A 及
J 25.62
100
]
= －697.8 J 或者采用下式计算 △G= △H－T△S
第三章 多组分系统热力学
; 选择题
21． 两液体的饱和蒸汽压分别为 则：
p*A，p*B ，它们混合形成理想溶液， 液相组成为 x，气相组成为 y，若 p*A > p* B ，
(A) yA > xA
(B) yA > yB
(B) 化合物的生成热一定不为零
(C) 很多物质的生成热都不能用
(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案： A 。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
4．下面的说法符合热力学第一定律的是（
）
(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时
,其内能一定变化
(B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关
×(3.02
－
1×0
2
-18.8 1×0-6
) = - 3.06 kJ
Q = △H = 40.71 kJ
△U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ
2
△S = Q/T = 40.71 10×－3 /373 = 109.1 J.K
△A = △U - T △S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ
1. 在温度 T、容积 V 都恒定的容器中，含有 A 和 B 两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为
pA ， VA 和 nB， pB ，VB ，设容器中的总压为 p。试判断下列公式中哪个是正确的（
）。
nA ，
（A ） pAV nA RT
（ B） pVB (nA nB )RT
（C） pAVA nA RT
(C)xA > y A
(D) yB > yA
答案： A
22．已知 373K 时液体 A 的饱和蒸气压为 133.24kPa，液体 B 的饱和蒸气压为 66.62kPa。设 A 和 B 形成理想溶液，
3
当溶液中 A 的物质的量分数为 0.5 时，在气相中 A 的物质的量分数为：
(A) 1
(B)
1/2
(C) 2/3
△G 并判断过程是否可逆 .已知 100℃ ,101.3 kPa 下水的气化热
△vapH
Θ m
= 40.71 kJ.mol －1 , V
(l) =
18.8 ×10-6 m3 .mol －1 , V (g) = 3.02 10×－2 m3 .mol -1 .
解: (1) W = - p △V = - 101.3 1×03
! 第四章 化学平衡
; 选择题
24．下面的叙述中违背平衡移动原理的是
(A) 升高温度平衡向吸热方向移动
(B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动
(C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动
(D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动
答案： C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动
25．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么， 在此条件下，氨的合成反应
（ D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀
所做的功显然是不同的，故 ΔＵ亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热
可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达பைடு நூலகம்一终态。
5．关于节流膨胀 , 下列说法正确的是
(A) 节流膨胀是绝热可逆过程 塞两边的压力不断变化 答案： B
(B) 节流膨胀中系统的内能变化
S=△S1+ △S2= T
n乙醚
R ln
100 kPa p乙醚
[ 0.2 25.10 103
=
308.15
=18.56 J K·－1
0.2
8.3145 ln
100kPa ] 25.62kPa
J·K －1
G=△G1+ △G2=
0+ nRT ln
p乙 醚 100kPa
[0.2
8.3145
308.15
ln
+ 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： N2+3H2=2NH3
标准平衡常数为 4 所以答案为 C
(A) 4
(B) 0.5
(C) 2
(D) 1
答案： C。
1/2 N 2
26．某温度时， NH 4Cl(s) 分解压力是 p ,则分解反应的平衡常数 K p 为：
(A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8
）
(A) 单质的焓值均等于零
(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) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 答案： D。 因为焓变 ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若 Δ(pV)＜ 0 则 ΔＨ＜ΔＵ。
3．与物质的生成热有关的下列表述中 不正确 的是（
）
(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 实验直接测量
△H=0J、△S=0J·K －1、△G=0J。
乙醚的变化过程可设想为：
(1)
乙醚 (l ， 308.15K，100kPa)
乙醚 (g，308.15K，100kPa)
(2)
乙醚 (g，308.15K，p 乙醚)
于是： △H= △H1+ △H2=(0.2 ×25.10+0) kJ =5.02 kJ
n乙醚 vapH m
(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时
, 系统所做的功与途径无关
(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中 , 其内能的变化值与过程完成的方式无关 答案： C。因绝热时 ΔＵ＝ Q＋W ＝ W 。（A ）中无热交换、无体积功故 ΔＵ＝ Q＋ W ＝0。（ B）在无功过程中 ΔＵ＝
Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。
7．系统经一个循环后， ΔＨ、ΔＵ、 Q、 W 是否皆等于零？
答：否。其中 H 和 U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即
ΔＨ＝ 0、ΔＵ＝ 0。而热与功是与途径有关的
函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒
温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
14． 263K 的过冷水凝结成 263K 的冰，则：
(A) Δ S < 0 (B) Δ S > 0 (C) Δ S = 0 (D) 无法确定 固体熵减少。
答案： A 。恒温下液体变
15．理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？
(A) Δ H (B) Δ G 故为隔离系统。
（ 1） 混合气体中乙醚的分压；
（ 2） 分别计算氮气和乙醚的 △H、△S、 △G。 （10 分）
解： (1)
p乙醚 n乙醚RT V
0.2mol 8.3145J K 1 mol 1 308.15K
20 10 3 m 3
= =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa =
25.62kPa (2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故
△A = - 3.06 kJ
20．将装有 0.2 mol 乙醚的微小玻璃泡放入 308.15K、20 dm3 的恒温密闭容器内， 容器内充满 100kPa、
x mol 氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在 时的蒸发焓为 25.10 kJ m·ol－1。试求
100 kPa下沸点为 308.15K，此
12一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转 质, 则其效率应当
, 当工作物质为气体时 , 热机效率为 42%, 若改用液体工作物