环境工程物理化学期末考试复习题汇总(重点)
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④ Q = 0，W = △ U = 4917.88 J ，△H = 6885.03 J
例题：已知水（H2O, l)在 100℃时的饱和蒸气压 p=101.325 kPa，在此温度、压力下 水的摩尔蒸发焓 vapH=40.63 kJ·mol-1。求在 100℃、101.325 kPa 下使 1kg 水蒸气 全部凝结成液体水时的 Q、W、 U、 H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。 解：Qp= H = n(vapHm） =｛1000÷ 18× 40.63｝kJ =2257 kJ U= H (pV) = H p(Vl－Vg） = H + nRT ={2257+1000÷ 18× 8.315(100+273.15)}kJ = 2085 kJ W= U Q =172.2kJ 例如：在 298.15 K 时
热力学第二定律
多组分系统热力学
1. 1 mol A 与 n mol B 组成的溶液，体积为 0.65dm3，当 xB = 0.8 时，A 的偏摩尔体积
VA = 0.090dm3·mol-1，那么 B 的偏摩尔 VB 为：(a)
(A) 0.140 dm3·mol-1 ； (C) 0.028 dm3·mol-1 ； (D) (B) 0.072 dm3·mol-1 ；
0.010 dm3·mol-1 。
2. 关于偏摩尔量，下列说法中错误的是( d ) (A) 偏摩尔量必须有等温、等压条件 (B) 只有广度性质才有偏摩尔量，强度性质不可能有偏摩尔量 (C) 偏摩尔量是两个广度性质之比，它本身是一个强度性质 (D) 某组分的偏摩尔量不随温度 T，压力 p 的变化而变化
3.对于组成不变的均相封闭系统，当有 （ 有的强度性质也就确定了，若再知道 （
例题 1-1 1mol 理想气体，始态体积为 25dm3，温度为 373.15K，分别经下列三种不同 途径，等温膨胀到终态体积为 100dm3 时，求系统所作的功，其计算结果说明什么？
(1)在外压=0 下膨胀； (2)在外压等于终态压力下膨胀； (3)先在外压等于体积为 50dm3 时气体的平衡压力下膨胀到体积为 50dm3，然后再在 外压等于体积为 100dm3 时气体的平衡压力下膨胀至终态。 1：设有一电热丝浸于水中，通以电流，如果按下列几种情况作为体系，试问 U、 Q、W 的正、负号或零。 a）以电热丝为体系； b）以电热丝和水为体系； c）以电热丝、水、电源和绝热层为体系； d）以电热丝、电源为体系。 a) + ﹣ + 判断题： 1．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 2．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则 Q 和 W 的值一般不同。 3．因 QP = ΔH，QV = ΔU，所以 QP 与 QV 都是状态函数。 4. 若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的 5．若一个过程中每一步 都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。 答案： 错 对 错 对 错 b) + 0 + c) 0 0 0 d) ﹣ ﹣ 0
4.偏摩尔量集合公式的适用条件是( D ) (A)等温、等容各物质的量不变 (B)等压、等熵各物质的浓度发生微小改变 (C)等温、等容各物质的比例为定值 (D)等温、等压各物质浓度不变
1. 化学势不具有的基本性质是( C ) (A) 是体系的状态函数 (C) 与温度、压力无关 (B) 是体系的强度性质 (D) 其绝对值不能确定
B C2H 6 2C
答案：1 D
1．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 的分压和分体积分 别是 (A) (C) 和 。若在容器中再加入一定量的理想气体 C，问 和 都变大 (B) (D) 和 都变小 和 的变化为 ( )
不变， 变小
变小， 不变 ）
3．真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理？（ （A）高温、高压 （C）高温、低压 （B）低温、低压 （D）低温、高压
4．在 298 K 时，地面上有一个直径为 1 m 的充了空气的球，其中压力为 100 kPa。将 球带至高空，温度降为 253 K，球的直径胀大到 3m，此时球内的压力为 （ （A）33.3 kPa （C）3.14 kPa （B）9.43 kPa （D）28.3 kPa ）
5．在一个恒温、容积为 2 dm3 的真空容器中，依次充入温度相同、始态为 100 kPa， 2 dm3 的 N2（g）和 200 kPa，1 dm3 的 Ar(g)，设两者形成理想气体混合物，则容器 中的总压力为 （ （A）100 kPa （C）200 kPa 答案：1 C 2A 3C 4C 5C ） （B）150 kPa （D）300 kPa
$ f H m (HCl, g,298.15K) 92.31 kJ mol-1
例如：在 298.15 K 和标准压力下，有反应：
r H m 2A E C 3D
$ $ $ $ $ r H m f H m (C) 3f H m (D) 2f H m (A) f H m (E)
2. 298.2K，1× 105Pa，有两瓶四氯化碳溶液，第一瓶为 1dm3(含有 0.2mol 的碘)，第 二瓶为 2dm3(含 0.4mol 的碘)，若以 μ1 和 μ2 分别表示两瓶中碘的化学势，则( C ) (A) μ12=μ2 (B) 10μ1=μ2 (C) μ1=μ2 (D) 2μ1=μ2
1、一封闭体系从某一状态出发，经一循环过程又回到该状态，则下列变化为零的是 （ ） A．Q ； B．w ； C．Q+w ； D．以上结果均不为零
2、下述说法中，哪一种不正确： (A) 焓是体系与环境进行交换的能量 ； (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，才与体系吸热相等 。
(A) T2 < T1 ，W < 0，Q < 0 ； (B) T2 > T1 ，W < 0，Q > 0 ； (C) T2 < T1 ，W > 0，Q < 0 ； (D) T2 > T1 ，W > 0，Q > 0 。 答案：C A C B
1、关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 （B） (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 2、下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 （D） (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 3、dU=nCv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (D) (A)等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程
热力学第一定律
1. 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化 时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 （ ）
2. 在 101.325kPa、100℃下有 lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确 定。（ ） ）个独立的强度因素确定之后，系统中所 ）, 则所有的广度性质也就确定了。
(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热力学 能只与温度有关的非等容过程
4．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是 （B） (A) 可逆过程不一定是循环过程 (B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小 (C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小 (D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达 5、设有 0.1 kg N２，温度为 273.15 K，压强为 101 325 Pa，分别进行下列过程，求 Q 、W 、ΔU 及 ΔH 。 （1）恒容加热至压强为 151987.5 Pa；①△U = QV = 1.01× 104 J ，△H = 1.42× 104 J，W = 0； （2）恒压膨胀至原体积的 2 倍；②△H = QP = 28 ，△U = 20 kJ ，W=-8.11 kJ； （3）恒温可逆膨胀至原体积的 2 倍；3、 Q = 5620.65 J ，W = -5620.65 J ，△H = △ U = 0 J； （4）绝热可逆膨胀至原体积的 2 倍
Leabharlann Baidu
3.对于偏摩尔量，指出下列说法错误者( C ) （1）偏摩尔量必须有恒温恒压条件； （2）偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化； （3）偏摩尔量不随温度 T 和压力 p 的变化而变化； （4）偏摩尔量不但随温度 T、压力 p 的变化而变化，而且也随各组分浓度变化而变 化。 (A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4)
2. 对于稀溶液中的溶质，下列各式何者不正确？( B ) (A) pB=kxxB (C) pB=kccB 3. 拉乌尔定律适用于( C ) (A)非理想溶液中的溶剂 (C)稀溶液中的溶剂 (B)稀溶液中的溶质； (D)稀溶液中的溶剂及溶质 (B) pB=kmmB (D) pB=kbbB
3、对于热力学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，具有一定的热力学能 ； (B) 对应于某一状态，热力学能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； (C) 状态发生变化，热力学能也一定跟着变化 ； (D) 对应于一个热力学能值，可以有多个状态 。 4．如图所示，理想气体由状态 1 变化到状态 2，则该过程的：
1 H (g,p$ ) 1 Cl (g,p$ ) HCl(g,p$ ) 2 2 2 2
$ 反应焓变为： r H m (298.15 K) 92.31 kJ mol-1
H2O(g) 1kg 100℃ 101.325 kPa
H2O(l) 1kg 100℃ 101.325 kPa
这就是 HCl(g)的标准摩尔生成焓：
物理化学练习题 绪论
1. 理想气体模型的基本特征是 (A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 (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 2. 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 (A) 波义尔定律、盖－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－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 3. 两个球中分别装有理想气体 A 和 B，已知气体 A 的密度为 B 的两倍，而气体 A 的 分子量为 B 的一半，若两种气体的温度相同，则气体 A 与气体 B 的压力之比为： A. 1/2 ； B. 4 ； C. 1 ； D. ¼ 4. 将 2g 气体 A 充入抽空的，温度为 25℃ 的烧瓶中，测得其压力为 105Pa。接着又加 入 3g 气体 B，此时烧瓶内压力为 1.5× 105Pa。假设这两种气体均为理想气体，则气体 A 与气体 B 的摩尔质量比为： A. 3 ； B. 1/3； C. 3/2； D. 2/3 5、有一碳氢化合物气体（可看作理想气体），在 25℃、1.333× 104Pa 时测得其密度 为 0.1617kg·m-3，已知 C、H 的相对原子质量为 12.0107 及 1.00794，则该化合物的分 子式为 （ A CH4 ） C C2H4 D C2H2 3B 4B 5B
3.在 298.2K、101325Pa 压力下，二瓶体积均为 1dm3 的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含 萘 1mol；第二瓶中含萘 0.5mol。若以 μ1 及 μ2 分别表示二瓶萘的化学势，则：A (A)μ1 > μ2 ； (B)μ1 < μ2 ； (C)μ1 = μ2 ； (D)不能确定 1. 溶剂服从拉乌尔定律及溶质服从亨利定律的二元溶液是( C ) (A)理想混合物 (B)实际溶液 (C)理想稀溶液 (D)胶体溶液
例题：已知水（H2O, l)在 100℃时的饱和蒸气压 p=101.325 kPa，在此温度、压力下 水的摩尔蒸发焓 vapH=40.63 kJ·mol-1。求在 100℃、101.325 kPa 下使 1kg 水蒸气 全部凝结成液体水时的 Q、W、 U、 H。设水蒸气适用理想气体状态方程式。 解：Qp= H = n(vapHm） =｛1000÷ 18× 40.63｝kJ =2257 kJ U= H (pV) = H p(Vl－Vg） = H + nRT ={2257+1000÷ 18× 8.315(100+273.15)}kJ = 2085 kJ W= U Q =172.2kJ 例如：在 298.15 K 时
热力学第二定律
多组分系统热力学
1. 1 mol A 与 n mol B 组成的溶液，体积为 0.65dm3，当 xB = 0.8 时，A 的偏摩尔体积
VA = 0.090dm3·mol-1，那么 B 的偏摩尔 VB 为：(a)
(A) 0.140 dm3·mol-1 ； (C) 0.028 dm3·mol-1 ； (D) (B) 0.072 dm3·mol-1 ；
0.010 dm3·mol-1 。
2. 关于偏摩尔量，下列说法中错误的是( d ) (A) 偏摩尔量必须有等温、等压条件 (B) 只有广度性质才有偏摩尔量，强度性质不可能有偏摩尔量 (C) 偏摩尔量是两个广度性质之比，它本身是一个强度性质 (D) 某组分的偏摩尔量不随温度 T，压力 p 的变化而变化
3.对于组成不变的均相封闭系统，当有 （ 有的强度性质也就确定了，若再知道 （
例题 1-1 1mol 理想气体，始态体积为 25dm3，温度为 373.15K，分别经下列三种不同 途径，等温膨胀到终态体积为 100dm3 时，求系统所作的功，其计算结果说明什么？
(1)在外压=0 下膨胀； (2)在外压等于终态压力下膨胀； (3)先在外压等于体积为 50dm3 时气体的平衡压力下膨胀到体积为 50dm3，然后再在 外压等于体积为 100dm3 时气体的平衡压力下膨胀至终态。 1：设有一电热丝浸于水中，通以电流，如果按下列几种情况作为体系，试问 U、 Q、W 的正、负号或零。 a）以电热丝为体系； b）以电热丝和水为体系； c）以电热丝、水、电源和绝热层为体系； d）以电热丝、电源为体系。 a) + ﹣ + 判断题： 1．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 2．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则 Q 和 W 的值一般不同。 3．因 QP = ΔH，QV = ΔU，所以 QP 与 QV 都是状态函数。 4. 若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的 5．若一个过程中每一步 都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。 答案： 错 对 错 对 错 b) + 0 + c) 0 0 0 d) ﹣ ﹣ 0
4.偏摩尔量集合公式的适用条件是( D ) (A)等温、等容各物质的量不变 (B)等压、等熵各物质的浓度发生微小改变 (C)等温、等容各物质的比例为定值 (D)等温、等压各物质浓度不变
1. 化学势不具有的基本性质是( C ) (A) 是体系的状态函数 (C) 与温度、压力无关 (B) 是体系的强度性质 (D) 其绝对值不能确定
B C2H 6 2C
答案：1 D
1．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 的分压和分体积分 别是 (A) (C) 和 。若在容器中再加入一定量的理想气体 C，问 和 都变大 (B) (D) 和 都变小 和 的变化为 ( )
不变， 变小
变小， 不变 ）
3．真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理？（ （A）高温、高压 （C）高温、低压 （B）低温、低压 （D）低温、高压
4．在 298 K 时，地面上有一个直径为 1 m 的充了空气的球，其中压力为 100 kPa。将 球带至高空，温度降为 253 K，球的直径胀大到 3m，此时球内的压力为 （ （A）33.3 kPa （C）3.14 kPa （B）9.43 kPa （D）28.3 kPa ）
5．在一个恒温、容积为 2 dm3 的真空容器中，依次充入温度相同、始态为 100 kPa， 2 dm3 的 N2（g）和 200 kPa，1 dm3 的 Ar(g)，设两者形成理想气体混合物，则容器 中的总压力为 （ （A）100 kPa （C）200 kPa 答案：1 C 2A 3C 4C 5C ） （B）150 kPa （D）300 kPa
$ f H m (HCl, g,298.15K) 92.31 kJ mol-1
例如：在 298.15 K 和标准压力下，有反应：
r H m 2A E C 3D
$ $ $ $ $ r H m f H m (C) 3f H m (D) 2f H m (A) f H m (E)
2. 298.2K，1× 105Pa，有两瓶四氯化碳溶液，第一瓶为 1dm3(含有 0.2mol 的碘)，第 二瓶为 2dm3(含 0.4mol 的碘)，若以 μ1 和 μ2 分别表示两瓶中碘的化学势，则( C ) (A) μ12=μ2 (B) 10μ1=μ2 (C) μ1=μ2 (D) 2μ1=μ2
1、一封闭体系从某一状态出发，经一循环过程又回到该状态，则下列变化为零的是 （ ） A．Q ； B．w ； C．Q+w ； D．以上结果均不为零
2、下述说法中，哪一种不正确： (A) 焓是体系与环境进行交换的能量 ； (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，才与体系吸热相等 。
(A) T2 < T1 ，W < 0，Q < 0 ； (B) T2 > T1 ，W < 0，Q > 0 ； (C) T2 < T1 ，W > 0，Q < 0 ； (D) T2 > T1 ，W > 0，Q > 0 。 答案：C A C B
1、关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 （B） (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 2、下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 （D） (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 3、dU=nCv,mdT 适用的条件完整地说应当是 (D) (A)等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程
热力学第一定律
1. 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化 时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 （ ）
2. 在 101.325kPa、100℃下有 lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确 定。（ ） ）个独立的强度因素确定之后，系统中所 ）, 则所有的广度性质也就确定了。
(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热力学 能只与温度有关的非等容过程
4．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是 （B） (A) 可逆过程不一定是循环过程 (B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小 (C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小 (D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达 5、设有 0.1 kg N２，温度为 273.15 K，压强为 101 325 Pa，分别进行下列过程，求 Q 、W 、ΔU 及 ΔH 。 （1）恒容加热至压强为 151987.5 Pa；①△U = QV = 1.01× 104 J ，△H = 1.42× 104 J，W = 0； （2）恒压膨胀至原体积的 2 倍；②△H = QP = 28 ，△U = 20 kJ ，W=-8.11 kJ； （3）恒温可逆膨胀至原体积的 2 倍；3、 Q = 5620.65 J ，W = -5620.65 J ，△H = △ U = 0 J； （4）绝热可逆膨胀至原体积的 2 倍
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3.对于偏摩尔量，指出下列说法错误者( C ) （1）偏摩尔量必须有恒温恒压条件； （2）偏摩尔量不随各组分浓度的变化而变化； （3）偏摩尔量不随温度 T 和压力 p 的变化而变化； （4）偏摩尔量不但随温度 T、压力 p 的变化而变化，而且也随各组分浓度变化而变 化。 (A) (2) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (4)
2. 对于稀溶液中的溶质，下列各式何者不正确？( B ) (A) pB=kxxB (C) pB=kccB 3. 拉乌尔定律适用于( C ) (A)非理想溶液中的溶剂 (C)稀溶液中的溶剂 (B)稀溶液中的溶质； (D)稀溶液中的溶剂及溶质 (B) pB=kmmB (D) pB=kbbB
3、对于热力学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，具有一定的热力学能 ； (B) 对应于某一状态，热力学能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； (C) 状态发生变化，热力学能也一定跟着变化 ； (D) 对应于一个热力学能值，可以有多个状态 。 4．如图所示，理想气体由状态 1 变化到状态 2，则该过程的：
1 H (g,p$ ) 1 Cl (g,p$ ) HCl(g,p$ ) 2 2 2 2
$ 反应焓变为： r H m (298.15 K) 92.31 kJ mol-1
H2O(g) 1kg 100℃ 101.325 kPa
H2O(l) 1kg 100℃ 101.325 kPa
这就是 HCl(g)的标准摩尔生成焓：
物理化学练习题 绪论
1. 理想气体模型的基本特征是 (A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 (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 2. 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 (A) 波义尔定律、盖－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－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 3. 两个球中分别装有理想气体 A 和 B，已知气体 A 的密度为 B 的两倍，而气体 A 的 分子量为 B 的一半，若两种气体的温度相同，则气体 A 与气体 B 的压力之比为： A. 1/2 ； B. 4 ； C. 1 ； D. ¼ 4. 将 2g 气体 A 充入抽空的，温度为 25℃ 的烧瓶中，测得其压力为 105Pa。接着又加 入 3g 气体 B，此时烧瓶内压力为 1.5× 105Pa。假设这两种气体均为理想气体，则气体 A 与气体 B 的摩尔质量比为： A. 3 ； B. 1/3； C. 3/2； D. 2/3 5、有一碳氢化合物气体（可看作理想气体），在 25℃、1.333× 104Pa 时测得其密度 为 0.1617kg·m-3，已知 C、H 的相对原子质量为 12.0107 及 1.00794，则该化合物的分 子式为 （ A CH4 ） C C2H4 D C2H2 3B 4B 5B
3.在 298.2K、101325Pa 压力下，二瓶体积均为 1dm3 的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含 萘 1mol；第二瓶中含萘 0.5mol。若以 μ1 及 μ2 分别表示二瓶萘的化学势，则：A (A)μ1 > μ2 ； (B)μ1 < μ2 ； (C)μ1 = μ2 ； (D)不能确定 1. 溶剂服从拉乌尔定律及溶质服从亨利定律的二元溶液是( C ) (A)理想混合物 (B)实际溶液 (C)理想稀溶液 (D)胶体溶液