物理化学第一章习题
物理化学习题集(离线必做)
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业（必做）姓名：学 号：年级：2014春药学学习中心：杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水（101325Pa ，273.15K ）在等温等压下凝结成冰（101325Pa ，273.15K ）过程 的W 小于 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。
二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究的对象，这一部分物质就称为系统； 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律？答：将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时，分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3： （1）自由膨胀； （2）等温可逆膨胀；（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答：（1）自由膨胀；0)(0)(1212e ＝＝＝V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU =ΔH =f (T )＝0 （2）等温可逆膨胀；因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时，NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1，求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
物理化学章节习题
第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( )A.W =0，Q <0，∆U <0B.W <0，Q <0，∆U >0C.W <0，Q <0，∆U >0D. W <0，Q =0，∆U >02) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( )A.Q＝0, W ＝0, ∆U ＝0B.Q＝0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U ＝0, Q＝W ≠03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( )A. (∂U/∂T)V＝0B. (∂U/∂V)T＝0C. (∂H/∂p)T＝0D. (∂U/∂p)T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其∆U 和∆H 的值一定是：( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U ＝0, ∆H＝0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U ＝0，∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5）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 < 0B.Q＝0, ∆H <0, ∆p >0C.Q＝0, ∆H ＝0, ∆p <0D.Q <0, ∆H ＝0, ∆p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）∆H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。
物理化学第一章 习题及答案
第一章 热力学第一定律一、 填空题1、一定温度、压力下，在容器中进行如下反应：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律，则反应系统为 系统；若将系统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为 系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的 。
而平衡态则是指系统的状态 的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。
3、下列各公式的适用条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适用于 ；Q v =△U 适用于 ；Q p =△H 适用于 ； △U=dT nC 12T T m ,v ⎰适用于 ； △H=dT nC 21T T m ,P ⎰适用于 ； Q p =Q V +△n g RT 适用于 ；PV r=常数适用于 。
4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （石墨）、CO （g ）和CO 2(g)之间， 的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 。
5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有 的值不改变。
理想气体经节流膨胀后，它的 不改变，即它的节流膨胀系数μ= 。
这是因为它的焓 。
6、化学反应热会随反应温度改变而改变的原因是 ；基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。
7、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol 纯物质的焓变叫做物质的 。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行, 系统温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变 零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变 零。
10、实际气体的μ=0P T H〈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,经节流膨胀后该气体的温度将 。
11、公式Q P =ΔH 的适用条件是 。
12、若某化学反应，只做体积功且满足等容或等压条件，则反应的热效应只由 决定，而与 无关。
《物理化学》第一章气体复习题.doc.docx
第一章练习题一、单选题1.理想气体状态方程pV=nRT 表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。
该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是（ C）A 、波义尔定律、盖一吕萨克定律和分压定律B、波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律C、阿伏加德罗定律、盖一吕萨克定律和波义尔定律D、分压定律、分体积定律和波义尔定律2、在温度、容积恒定的容器中，含有A和 B 两种理想气体，这时A的分A A。
若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为：，分体积是 V C，V 是 P（C）A、P A和V A都变人B、P A和V A都变小C P A不变，V A变小D、P A变小， V A不变3、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，它的物质的量、分压和分体积分别为n A P A￥和1^ P B V B，容器中的总压为 P。
试判断&列公式屮哪个是正确的（ A ）A 、P A V= n A RTB、P A V= （ n A +n B）RT C、P A VA = n A RT D、P B V B= n B RT4、真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理（ C ）A 、高温、高压B、低温、低压C、高温、低压D、低温、高压5、真实气体液化的必要条件是（ B ）A 、压力大于P cB、温度低于T cC、体积等于v c D、同时升高温度和压力6. 在 273 K，101.325 kPa时，CC14(1)的蒸气可以近似看作为理想气体。
已知CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的，则在该条件下，CC14(1)气体的密度为(A )A 、6.87 g.dm-3B、dm-3C、6.42 g.dm'D、3.44 g dm-34.52 g.37、理想气体模型的基本特征是( D ) A 、分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器屮B、各种分子间的作用相等，各种分子的体积大小相等C、所有分子都可看作一个质点，并且它们具有相等的能量D、分子间无作用力，分子本身无体积8、理想气体的液化行为是：( A ) 。
物理化学习题--1
第一章 化学热力学基本定律与函数复习思考题1. 状态函数有何特点，当体系进行任一循环过程时，其状态函数的变化值是多少?2. 设有一封闭体系，当其始、末态确定之后，判断下列各种物理量是否有确定的值。
(1) Ｗ（Ｑ＝０）； (2)Ｑ； (3)Ｑ（Ｗ＝０）； (4)Ｑ－Ｗ。
3. 试证明在无有效功的恒容过程中ΔＵ＝ＱＶ。
此过程中的ΔＨ又是多少(用公式表示)?是否仍可用过程热来量度?4. 将273.15 K 、1 mol 的冰缓缓加热，使其在恒压下蒸发为373.15 K 的水蒸气，此过程热用T C p O)d H (2373.15K K 15.273m ,⎰计算对不对?5. 对1 mol 理想气体，从同一始态(ｐ、T 、V )出发，分别进行恒温可逆膨胀或绝热可逆膨胀至相同体积的末态，其所做的膨胀功哪一过程大?6. 1 mol 气体从同一始态出发，分别进行恒温可逆膨胀或恒温不可逆膨胀达到相同的末态，由于恒温可逆膨胀时所做的功Ｗr 大于恒温不可逆膨胀时的体积功Ｗir ，则Q r ＞Q ir 。
对否? 为什么?7. 任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀或绝热不可逆膨胀达到体积相同的末态，而末态的压强相同吗?8. 说明下列热化学方程式能表明什么。
CH 3CH 2OH （l ）＋CH 3COOH （l ）==== CH 3COOC 2H 5(l)＋H 2O(l)Θm r H ∆（298K ）＝ 8 238.30 J ·mol -1 当此反应达到平衡时，乙醇、乙酸、脂及水的物质的量分别为31、31、32及32mol ，求32mol 的乙醇与适量乙酸转化为脂及水所吸收的热。
9. 热为过程函数，为何计算化学反应的恒压热效应Ｑp 时又只取决于始、末态?10. 在标准状态下，CO （ｇ,Θp ）＋21O 2(g,Θp )==== CO 2(g, Θp )的Θm r H ∆（298Ｋ）值即为Θm r H ∆(CO 2,ｇ,298K)，对否? 2H 2(ｇ,Θp )＋O 2(ｇ,Θp )====2H 2O(ｇ, Θp )的Θm r H ∆（298K ）值等于Θm f H ∆(Ｈ2O,ｇ,298K)，并等于Θm c H ∆（H 2，298K ），对不对? 11. 298.15 K 、Θp 下，液氮的标准生成热为零吗?12. 试指出下列公式的适用条件：(1) ⎰∆+∆=∆ΘΘ21d )()(1m r 2m r T T p TC T H T H ；(2) RT Q Q V p )g (B m ,m ,∑+=ν13. 含有放射性元素物质的蜕变反应的热效应可用各物质的标准生成焓计算吗? 为什么?14. 如果不断地将理想气体进行恒温膨胀，则所吸收的热全部转变为功，这不就是单一热源也能做功的实例吗?如何解释?15. 在同一始、末态间，可逆过程的热温商大于不可逆过程的热温商，即“可逆过程的熵变化值大于不可逆过程的熵变化值”。
物理化学第一、二章习题+答案
第一章 气 体1 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。
若将其中的一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体。
解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。
2 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。
但容器于300 K 条件下大平衡时，容器内压力为 kPa 。
若把该容器移至 K 的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。
设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。
300 K 时水的饱和蒸气压为 kPa 。
解：将气相看作理想气体，在300 K 时空气的分压为由于体积不变（忽略水的任何体积变化）， K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在 K 时，水的饱和蒸气压为 kPa ，系统中水蒸气的分压为 kPa ，所以系统的总压()()K 15.373,O H P air P P 2+=＝ + KPa ＝第二章 热力学第一定律1. 1mol 理想气体经如下变化过程到末态，求整个过程的W 、Q 、△U 、△H.解：KnR V P T K nR V P T KnR V P T 7.243314.81101105.20262437314.811010105.20267.243314.8110101065.202333333322233111=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==---恒容升温过程：W 1= 0 J恒压压缩过程：W 2= -P 外(V 3-V 1) = ×103×(1-10)×10-3= kJ恒容1 mol 理想气体P 2= KPa V 2=10dm 3T 2=1 mol 理想气体P 1= KPa V 1=10 dm 3 T 1=1 mol 理想气体P 3= KPa V 3=1 dm 3 T 3=恒压J W W W k 24.1821=+=T 3=T 1, ()()J 0T T C n H J 0T T C n U 13m .P 13m .v =-⋅⋅=∆=-⋅⋅=∆， 根据热力学第一定律J W U Q 8.24k 1-24.18-0==-∆=2. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。
物理化学(第一章)作业及答案
每次物理化学作业及答案§1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。
”这话对吗?为什么?答：不对，应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。
系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等.2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境，而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
”这结论正确吗?举例说明之。
答:不正确。
系统的温度下降，内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功.而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
不对, 等温等压相变过程，温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下，373.15K 下，水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程，温度不变，但需要吸热。
3在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝，通电加热。
将不同对象看作系统，则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零?⑴以电热丝为系统Q<0; W>0；⑵以水为系统; Q>0;W=0；⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0；⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。
Q=0;W=0.4在等压的条件下，将1mol理想气体加热使其温度升高1K，试证明所作功的数值为R。
证明：∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R51mol理想气体，初态体积为25dm3，温度为373.2K，试计算分别通过下列四个不同过程，等温膨胀到终态体积100dm3时，系统对环境作的体积功。
(1)向真空膨胀。
(2)可逆膨胀。
(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下，使气体膨胀到50dm3，然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。
(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 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, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(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。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．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 (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实验直接测量(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。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(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答案：D。
关于物理化学习题及答案
第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 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, 可称之为被交换的能量2(C) D。
因焓3(D) (pV) 45(A)(D)6．(D)7(A)答案：D W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。
8．第一类永动机不能制造成功的原因是（）(A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功答案：A9．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（）(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D10．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r m H T ∆$随温度升高而（ ）(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案：A 。
根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。
11．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案：C ＝Q ，说13(A) 答案：C （D ）等B14(A)15(A) ∑＋∑Wi ，16．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B 。
物理化学-第一章-热力学第一定律-习题精选全文
273.15K
Q p1T1 p2T2
T2
p1T1 p2
2101.325 273.15 4 101.325
136.6K
V2
nRT2 p2
2.80dm3
2. U nCVmT 1.70kJ
H nCpmT 2.84kJ
3. QT C
p
Q pV RT CR p
p2 CR V
p CR V
(2)
9．反响CO〔g〕+1/2O2〔g〕→CO2〔g〕的 △rHmθ，以下说法何者是不正确的？
〔1〕△rHmθ是CO2〔g〕的标准摩尔生成焓 〔2〕△rHmθ是CO〔g〕的标准摩尔燃烧焓 〔3〕△rHmθ是负值 〔4〕△rHmθ与△rUmθ值不等
(1)
三.填空
1．在一绝热箱中置一绝热隔板，将箱分成两 局部。分别装有温度压力都不同的两种气 体。将隔板抽走使气体混合，假设以气体 为系统，那么Q0=〔 〕；W0=〔 〕； △U=〔 0 〕。
四 计算
1．1mol单原子理想气体，始态 2×101.325kPa，11.2dm3，经pT=常数的 可逆过程，压缩到终态为4×101.325kPa， Cvm=3/2R，求：
〔1〕终态的体积和温度； 〔2〕△U和△H； 〔3〕所作的功。
1.
T1
p1V1 nR
2 101.325 11.2 1 8.314
〔1〕B→C过程的△U2； 〔2〕B→C过程的Q2。
U U1 U2 U3 0 U1 0
U2 U3 W3
(2) B→C过程的Q2
∵△U=0, Q=-W(ABC围起的面积) ∵Q=Q1+Q2+Q3, Q3=0 ∴Q2=Q-Q1 Q1 (AB线下面的面积)
物理化学((上册))练习题
练 习 题第一章 《热力学第一定律》一. 选择题1. 等压过程是指：（ ）。
A.系统的始态和终态压力相同的过程；B.系统对抗外压力恒定的过程；C.外压力时刻与系统压力相等的过程；D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变∆H = Q p ，则该过程是 ( ) 。
A.理想气体任何过程；B.理想气体等压过程；C.真实气体等压过程；D.封闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中( )是正确的。
A.只有等压过程才有焓的概念；B.系统的焓等于系统所含的热量；C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D.在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
4. 21,m d T p T H nC T ∆=⎰公式可用于计算：( )。
A.真实气体的变温过程；B.任意系统的可逆过程；C.理想气体的绝热过程；D.等压进行的化学反应。
5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从T 1至T 2，∆U 等于：( )。
A. nC p ,m ∆T ；B. nC V,m ∆T ；C. nR ∆T ；D. nR ln(T 2 / T 1)。
6. ∆U 可能不为零的过程为：( )。
A.隔离系统中的各类变化；B.等温等容过程；C.理想气体等温过程；D.理想气体自由膨胀过程。
7. 理想气体等温自由膨胀过程为：( )。
A.Q > 0；B. 0U ∆<；C. W < 0；D. 0H ∆=。
8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提确的是: ( )。
A.系统和环境之间没有热和功的过程；B.系统的温度改变，能变化值不为零；C.系统的压力不变；D.系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( )。
A.隔离系统中的各类变化；B.等温等压过程；C.节流过程；D.理想气体自由膨胀过程10.凡是在孤立体系中进行的变化，其U ∆和H ∆ 的值一定是：( )。
A. 0U ∆>, 0H ∆>；B. 0U ∆=, 0H ∆=；C. 0U ∆<, 0H ∆<；D. 0U ∆=，H ∆大于、小于或等于零不能确定。
物理化学习题库及答案
物理化学习题库及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 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, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是（）(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是（）(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。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数（）(A) 理想溶液(B) 稀溶液(C) 所有气体(D) 理想气体答案：D5．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 (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实验直接测量(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。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是（）(A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是（）(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答案：D。
物理化学课后习题与答案
逆过程。设气体的
Cv,m
＝
3 2
R
。试计算各个状态的压力
p
并填下表。
V/dm3•mol-1
44.8 C B
22.4 A
273
546
T/K
1
步骤
A B C
过程的名称
等容可逆 等温可逆 等压可逆
Q/J W/J △U/J
8. 一摩尔单原子理想气体，始态为 2×101.325kPa、11.2dm3，经 pT = 常数的可逆过程(即过
(1) 298K 时的“平衡常数”； (2) 正、逆反应的活化能； (3) 反应热；
(4) 若反应开始时只有 A，pA，0=105Pa，求总压达 1.5×105Pa 时所需时间（可忽略逆反应）。
8．有一反应，其速率正比于反应物浓度和一催化剂浓度。因催化剂浓度在反应过程中不变， 故表现为一级反应。某温度下，当催化剂浓度为 0.01 mol·dm-3 时，其速率常数为 5.8×10-6 s-1。 试问其真正的二级反应速率常数是多少？如果催化剂浓度为 0. 10 mol·dm-3，表现为一级反应
4. 固体 CO2 的饱和蒸汽压在 -103℃ 时等于 10.226kPa，在 -78.5℃ 时等于 101.325 kPa，求： （1）CO2 的升华热；（2）在 -90℃ 时 CO2 的饱和蒸汽压。
5. 设你体重为 50kg，穿一双冰鞋立于冰上，冰鞋面积为 2cm3，问温度需低于摄氏零下几 度，才使冰不熔化？已知冰的 ΔfusHm = 333.4kJ·kg-1，水的密度为 1000 kg·m3，冰的密度为 900kg·m3。
(2) 1mol 水在 100℃恒 温下于真 空容器中 全部蒸发 为蒸气， 而且蒸气 的压力恰 好为
物理化学习题及答案
第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（）(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 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, 可称之为被交换的能量2(C) D。
因焓3(A)(D) (pV) 45(A)(D)6．(D)7(A)答案：D。
W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。
8．第一类永动机不能制造成功的原因是（）(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失无法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功答案：A9．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（）(A) 热力学第一定律和热力学第三定律(B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D10．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r mH T ∆$随温度升高而（ ） (A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案：A 。
根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。
11．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案：C U ＝Q ，13(A) 答案：C （D ）等B 的热与从14(A)15(A) ∑＋∑Wi ，16．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B 。
物理化学习题答案(1-5章)
第一章 热力学定律思考题1. 设有一电炉丝浸入水槽中(见下图)，接上电源，通以电流一段时间。
分别按下列几种情况作为体系，试问ΔU 、Q 、W 为正、为负，还是为零？①以水和电阻丝为体系； ②以水为体系； ③以电阻丝为体系； ④以电池为体系；⑤以电池、电阻丝为体系； ⑥以电池、电阻丝和水为体系。
答：该题答案列表如下。
2. 任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到体积相同的终态，终态压力相同吗?答：不同。
膨胀到相同体积时，绝热可逆与绝热不可逆的终态温度和压力不同。
3. 熵是量度体系无序程度大小的物理量。
下列情况哪一种物质的摩尔熵值更大？(1)室温下纯铁与碳钢； (2)100℃的液态水与100℃的水蒸气； (3)同一温度下结晶完整的金属与有缺陷的金属；(4)1000℃的铁块与1600℃铁水。
答：温度相同的同一种物质，气、液、固态相比（例如水蒸气、液态水和冰相比），气态的微观状态数最大，固态的微观状态数最小，液态居中，因此，摩尔熵气态最大，液态次之，固态最小；同类物质，例如，氟、氯、溴、碘，分子量越大摩尔熵越大；分子结构越复杂熵越大；分子构象越丰富熵越大；同素异形体或同分异构体的摩尔熵也不相同。
（1）、（2）、（3）和（4）均是后者摩尔熵值大。
4. 小分子电解质的渗透压与非电解质的渗透压哪个大？为什么？电解质的稀溶液是否有依数性？其渗透压公式是怎样的？答：非电解质的渗透压大。
因为非电解质不能电离，通过半透膜的几率就小，这样就造成膜两侧的浓差增大，使渗透压增大。
小分子电解质的稀溶液有依数性，但不显著。
稀溶液以浓度代替活度，()RT RT 212c 1c 1c 2c +=∆=π，若c 1>>c 2，RT 1c 2=π；若c 2>>c 1，RT 1c =π，c 1、c 2分别为溶液一侧和溶剂一侧的浓度。
5. 下列物理量中，哪一组是广度性质的状态函数？(1). C p ，C v ，S ，H m (2). U m ，T ，P ，V m (3). V m ，H m ，μ，U (4). H ，V ，U ，G答：（4）组，即H ，V ，U ，G 是广度性质的状态函数。
【DOC】-《物理化学》复习习题
《物理化学》复习习题《物理化学》习题第一章热力学第一定律1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q、W为正？为负？或为零？解： U Q W 02. 试证明1mol理想气体在衡压下升温1K时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R。
证明：W p(V2V1) nR T R3. 已知冰和水的密度分别为：0.92×103kg·m-3，现有1mol的水发生如下变化：(1) 在100oC，101.325kPa下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0 oC、101.325kPa下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
18 10 363＝1.96 10(m) 解：(1) V冰＝30.92 1018 10 363V水＝＝1.96 10(m) 31.0 10W pe(V水－V冰) nRT 1 8.314 373 3.101 103(J)(2) W pe(V冰V水) 101325 (1.96 105 1.8 105) 0.16(J)4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q、W、Q－W、ΔU是否已经完全确定。
(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解：(1) Q－W与ΔU完全确定。
(2) Q、W、Q－W及ΔU均确定。
5. 1mol理想气体从100oC、0.025m3 经过下述四个过程变为100oC、0.1m3：(1) 恒温可逆膨胀；(2) 向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m3时的压力膨胀至0.05m3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m3。
求诸过程体系所做的体积功。
解：(1)W nRTlnV20.1 1 8.314 ln 4299(J) V10.025(2) W 0nRT1 8.314 373 31010(Pa) (3) pe V0.1W pe(V2V1) 31010(0.10.025) 2325(J)(4) pe1 8.314 373 62022(Pa)0.05W p1(V2V1)p2(V3V2) 62022(0.050.025)31010(0.10.05)15501550 3101(J)6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体，圆筒内壁上绕有电炉丝。
物化第一章习题
M RT / p 8.315J K 1mol 1 273.15K 22.237 10 6 kg m 3 Pa 1 50.5 10 3 kg mol 1 50.5g mol 1
22.8 22.7
1.7 今有 20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一 抽成真空的 200cm3 容器中，直至压力达 101.325kPa， 测得容器中混合气体的质量为 0.3897g。试求该混合气 体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解：已知 T=293.15K V=0.2dm3=2.0×10-4m3 p=101.325kPa m=0.3897g=3.897×10-4kg
《物理化学》
第一章 气体的 pVT 关系
第 4 页
因为 pV=(m/Mg)RT 所以 Mg =mRT/pV=8.315Pam3mol-1K-1×298.15K×0.0163g/13330Pa×0.0001m3 =30.31 gmol-1 1.5 两个容积均为 V 的玻璃球泡之间用细管连接， 泡内密封着标准状况下的空气。 若将其中一个球加热到 100℃，另一个球则维持 0℃，忽略连接细管中气体体积，试求该 容器内空气的压力。
25.331 0.56660
2.3074 1.5263 1.1401 /g.dm 解：当气体符合理想气体的行为时 p mRT /(VM ) 所以 M RT / p
对于实际气体，只有当压力 p 趋近于零时上述关系才成立，即 由题所给数据计算出在不同压力下的/p 值。列表如下： p/kPa
n
A A
A
yB 表示气体；xB 表示液体
B y BVm ，B / y AVm，A
（ii）混合物摩尔质量
M mix y B M B m / n m B / n B
大学物理化学考试题库
大学物理化学考试题库第一章热力学第一定律练习题一、选择题：1．体系的以下各组物理量中都就是状态函数的就是：(a)t，p，v，q；(b)m，vm，cp，?v；(c)t，p，v，n；(d)t，p，u，w。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：(a)体系处于一定的状态，具有一定的内能；(b)对应于某一状态，内能就可以存有一数值无法存有两个以上的数值；(c)状态发生变化，内能也一定跟著变化；(d)对应于一个内能值，可以存有多个状态。
3．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：(a)(a)q>0，w>0，?u>0；(b)(b)q=0，w=0，?u<0；(c)(c)q=0，w=0，?u=0；(d)q<0，w>0，?u<0。
4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：(a)q；(b)q+w；(c)w(当q=0时)；(d)q(当w=0时)。
5．下述说法中，哪一种不正确：(a)焓就是体系能够与环境展开互换的能量；(b)焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(c)焓是体系状态函数；(d)焓只有在某些特定条件下，才与体系放热成正比。
6．在等压下，进行一个反应a+b※c，若?rhm>0，则该反应一定是：(a)吸热反应；(b)放热反应；(c)温度升高；(d)无法确定。
7．一定量的单原子理想气体，从a态变化至b态，变化过程不晓得，但若a态与b态两点的应力、体积和温度都已确定，那就可以谋出来：(a)气体膨胀所做的功；(b)气体内能的变化；(c)气体分子的质量；(d)热容的大小。
8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，a→b为等温过程，b→c等压过程，c→a 为绝热过程，那么曲边梯形acca的面积表示的功等于：(a)b→c的内能变化；(b)a→b的内能变化；(c)c→a的内能变化；(d)c→b的内能变化。
9．理想气体从同一始态（p1,v1,t1）出发，分别经恒温可逆压缩(t)、边界层对称放大(i)至终态体积为v2时，环境对体系所作功的绝对值比较：(a)wt>wi；(b)wt<wi；(c)wt=wi；(d)并无确认关系。
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16g 绝热可逆压缩 10dm3 300K
恒温可逆膨胀
16g 6dm3 T2
16g 10dm3 T3=T2
1 mol 25℃的水在101325Pa下变成200℃的水蒸气, 求过程的W、Q、U、H。已知：水的 Cp,m(l)=75.29J· K-1· mol-1,水蒸气的Cp,m(g)=33.58 J· K-1· mol-1,vapHm(100℃)=40.637KJ· mol-1,水 蒸气可看作理想气体。 解：据题意知，在101325Pa下 ，1 mol水的状态 变化框图如下：
A室 1mol 100kPa T2 A室 1mol
T2
B室
B室
B室为恒容过程，所以，
W B 0 QB U B nCV ,m (T2 T1 ) nB 1.5 R(T2 T1 )
A室为恒外压膨胀过程，所以， W A pe (V2 V1 ) p2 (V2 V1 )
t1=25℃ H2O(l) (1)
19
t2=100℃
H2O(l) (2)
t2=100℃ H2O(g)
(3)
t3=200℃ H2O(g)
1)为液态水的恒压升温过程 H1=Q1=nCp,m(l)(T2-T1)=1mol×75.29J/Kmol×(373K298K)=5.647kJ 由于液体水在升温过程中体积变化不大，故W1=0 对由固态或液态物质组成的凝聚系统（әVm/әT）p≈0,所以 Cp,m-Cv,m≈0，U1=nCv,m(l)(T2-T1)≈5.647kJ
H nC p ,m (T2 T1 ) [1 29 .10 ( 221 .4 298 )] J 2229 J
(3)自由膨胀即向真空膨胀，
T2 = T1 所以，Q = 0 pe = 0，W= 0 理想气体恒温， U = 0，H= 0
p47，17： 300K、16g 的氧气经绝热可逆过程从10 dm3压缩到6 dm3，然后再经恒温可逆膨胀使气体复 原，求该过程的W，Q，U， H。已知氧气视为理 想气体，Cp,m=3.5R 解：
=0.1 mol
SvB(g) = 2-3 = -1
C2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g)+3H2O(l)
（2） 恒压反应，Qp= cH = x cHm
=(-1369.28 0.1)kJ = -136.93kJ 或： Qp= QV + x SvB(g) RT = [136.68+0.1 (-1)8.315 298.15/1000]kJ· mol-1 =-136.93kJ· mol-1
解: 1) 25℃时， (1) C6H6(l)+7.5O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)
Hm,1 = -3267.5kJ· mol-1 (2) C(石墨)+O2(g) = CO2(g) Hm,2 = -393.51kJ· mol-1
(3) H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(l) Hm,3 = -285.83kJ· mol-1
2CO2(g)+3H2O(l)
恒容反应，cU = Qv= -136.68kJ （1） cHm = cUm + SvB(g) RT = [-136.68/0.1+(-1)8.315 298.15/1000]kJ· mol-1 =-1369.28kJ· mol-1
x =n乙醇/v乙醇=[(0-4.6)/46] mol / (-1)
rHm (T2)=rHm(T1)+rCp,m(T2-T1)
rHm (298K)
= 2f2×(-92.307)-0-0] kJ· mol-1
= -184.614 kJ· mol-1
rC p,m=2Cp,m[HCl(g)]-Cp,m[H2(g)]-Cp,m [Cl2(g)] = (2×29.1-33.91-28.82) J· K-1· mol-1 = -4.53 J· K-1· mol-1 =[-184614+(-4.53)×(598-298)] J· mol-1 rHm (598K) = -185973 J· mol-1
解：
恒温可逆膨胀
1mol 恒外压膨胀 1.0MPa 自由膨胀 400K
1mol 0.1MPa T2
(1)恒温可逆过程， T2 = T1
W= -nRTln(V2 / V1) =-nRTlnp2/p1 =[18.315 298 ln(0.1/1.0)]J = -5706J 理想气体恒温， U =0，H=0 U = 0， Q = – W =5706J
过程1，理想气体绝热可逆压缩，可以利用绝热过 程方程：
C p ,m / CV ,m 3.5 R /(3.5 R R) 1.40
T2V2
1 1
T1V1
T2 T1 V1 / V2 368 .0 K
1
300 (10 / 6)1.401
(2)恒外压快速膨胀过程，近似认为绝热过程，
Q=0 U = W
U nCV ,m (T2 T1 ) p2 (V2 V1 ) W
nCV ,m (T2 T1 ) p2 ( nRT2 / p2 nRT1 / p1 )
对于理想气体， C p ,m CV ,m R
(4) C6H6(l)的生成反应， 3H2(g)+6C(石墨)= C6H6(l) 反应(4)＝反应(2)6+反应(3)3-反应(1) fHm = 6fHm,2 + 3fHm,3 - cHm,1
= [6(-393.51)+3(-285.83)-(-3267.5)]kJ· mol-1
= 48.95kJ· mol-1
p47，22
25℃的C6H6(l) cHm= -3267.5 kJ· mol-1，CO2(g)及H2O (l)的cHm分别为-393.51kJ· mol-1，-285.83kJ· mol-1， C6H6(l)，C(石墨)和H2(g)的Cp,m分别为135.77J· K-1· mol-1，8.527J· K-1· mol-1和28.82J· K-1· mol-1，求25℃和 60℃时C6H6(l)的fHm
p46，11：一绝热圆筒用一铜制隔板分成A、B两室 各装有温度为400K，压力为500kPa的1 mol单原子 理想气体。现将A室气体在恒外压pe=100kPa下绝热 膨胀至压力为100kPa，系统中A、B两室气体达到热 平衡，求最终温度T2。
解：对A室和B室 ： 1mol 1mol 绝热 500kPa 500kPa 膨胀 400K 400K
p47，21
298.15K时，使4.6g的乙醇(摩尔质量为46 g· mol-1) 在 弹式热量计中恒容燃烧，放出136.68kJ的热量 ，忽 略压力对焓的影响。 （1）计算乙醇的标准摩尔燃烧焓cHm （2）乙醇恒压燃烧的反应焓 （3）已知298.15K时H2O(l)和CO2(g)的标准摩尔生 成焓分别为-285.83kJ· mol-1，-393.51kJ· mol-1，计算 C2H5OH(l)的fHm
p2 ( n A RT2 / p2 n A RT1 / p1 ) n A R(T2 T1 p2 / p1 )
铜板在A、B两室间传热，整体绝热过程，
Q QA QB 0 QA QB
U A QA WA QB W A
U A nACV ,m (T2 T1 ) nA 1.5 R(T2 T1 )
(2) 为水的平衡相变过程：Q2=H2 ＝nvapHm ≈nvapHm =40.637kJ W2=-Pe(Vg-Vl)≈-pvg=-nRT=1mol×8.315J/Kmol×373K=3.101kJ U2=Q2+W2=40.637kJ -3.101kJ=37.54kJ
(3) 为水蒸气的恒压升温过程： Q3=H3=nCp,m(g)(T3-T2)=1mol×33.58J· K-1mol-1×(473K373K)=3.358kJ W3=-Pe(V3-V2)=-nR(T3-T2)=-1mol×8.315J/Kmol×(473K373K)=-831J U3=Q3+W3=3358J-831J =2527J 对于整个过程而言： W=W1+W2+W3=0KJ-3.101KJ-0.831KJ=-3.932KJ Q=Q1+Q2+Q3=5.647KJ+40.637KJ+3.358KJ=49.642KJ H=Qp=49.642KJ U=Q+W=49.642KJ-3.932KJ=45.710KJ
所以，
nA1.5R(T2–T1)= -nB1.5R(T2 – T1) - nBR(T2- T1p2/p1) T2= (3+p2/p1) T1/4 =(3+100kPa/500kPa)400K/4 =320K
p46，12： 1 mol理想气体由298K、1.0MPa分别经过 (1)恒温可逆膨胀，(2) 反抗0.1 MPa外压快速膨胀， (3)自由膨胀，三个过程终压为0.1 MPa，分别计算各 过程中的W，Q，U， H。 已知理想气体的Cp,m=29.10J· K-1· mol-1
H2 = 0
W1 = U1 = U =706.7J
W2 = Q2= -nRT2ln(V3 / V2) =-16/328.315 368 ln(10/6) = -781.5J
W=W1 + W2 =706.7-781.5=-74.8J Q=Q1 + Q2 =781.5J
解:
C2H5OH(l) + 3O2(g)
T2 [( C p ,m R ) Rp2 / p1 ]T1 / C p ,m [( 29 .10 8.315 ) 8.315 0.1 / 1.0] 298 / 29 .10 221 .4 K
U W nCV ,m (T2 T1 ) n(C p ,m R)(T2 T1 ) [1 ( 29.10 8.315 )( 221 .4 298 )] J 1592 J