物理化学第三章模拟试卷ABC

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物理化学模拟试题及答案

第一章气体的PVT性质选择题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, 分子本身无体积答案：D2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是(A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别(B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数C）在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力(D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化答案：D3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是(A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化(B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子(C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确(D) 临界温度越高的实际气体越不易液化答案：C4. 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答案：C问答题1. 什么在真实气体的恒温PV－P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低，然后随P的增加而上升，即图中T1线，当温度足够高时，PV值总随P的增加而增加，即图中T2线？答：理想气体分子本身无体积，分子间无作用力。

恒温时pV=RT，所以pV-p线为一直线。

真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力，此两因素在不同条件下的影响大小不同时，其pV-p曲线就会出现极小值。

真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近，因此在一定压力下比理想气体的体积要小，使得pV＜RT。

第五版物理化学第三章习题答案-图文

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第三章热力学第二定律3.1卡诺热机在（1）热机效率；（2）当向环境作功。

解：卡诺热机的效率为时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热的高温热源和的低温热源间工作。

求根据定义3．2卡诺热机在（1）热机效率；（2）当从高温热源吸热解：(1)由卡诺循环的热机效率得出时，系统对环境作的功的高温热源和的低温热源间工作，求：及向低温热源放出的热（2）3．3卡诺热机在（1）热机效率；（2）当向低温热源放热解：（1）时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。

的高温热源和的低温热源间工作，求1(2)3．4试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺热机得到的功wr等于不可逆热机作出的功－w。

假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率证：（反证法）设ηir>ηr不可逆热机从高温热源吸热则，向低温热源放热，对环境作功，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。

逆向卡诺热机从环境得功则从低温热源吸热向高温热源放热若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等，即总的结果是：得自单一低温热源的热，变成了环境作功，违背了热力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。

23．5高温热源温度低温热源，求此过程。

，低温热源温度，今有120KJ的热直接从高温热源传给解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程3.6不同的热机中作于情况下，当热机从高温热源吸热（1）可逆热机效率（2）不可逆热机效率（3）不可逆热机效率解：设热机向低温热源放热。

物理化学第三章自测题及答案(多年民大考题)

第三组1.公式的适用条件应该是（）A.恒压过程B.等压过程C.均相系统的恒压过程D.无化学变化、无相变且非体积功为零而且为定值的恒压过程答案2.下面各摩尔反应焓中，属于生成焓的有（）A. B.C. D. 答案3.下述说法正确的是（）A.水的生成焓即为氧气的燃烧焓B.水蒸气的生成焓就是氢气的燃烧焓C.液体水的生成焓即为氢气的燃烧焓D.水蒸气的燃烧焓即为氧气的燃烧焓答案4.下面各摩尔反应焓中属于摩尔燃烧焓的有（）A. B.C. D. 答案5.对于下述各过程中，＝0的有（）A.理想气体恒温变化B.恒温下将水变为水蒸气（理想气体）C.恒容绝热的一切非体积为零的过程D.任何系统的循环过程答案,()p m H nC T Δ=Δ,p m C 2221H (g)+O (g)=H O(g)22221H (g)+O (g)=H O(l)2221CO(g)+O (g)=CO (g)2222244C()+3H (g)=C H (g)+C H (g)石墨2221H (g)+O (g)=H O(l)24222CH (g)+2O (g)=2H O(g)+CO (g)22C(s)+O (g)=CO (g)252227C H OH(g)+O (g)2CO (g)+3H O(l)2→U Δ6.理想气体恒温下反抗恒定外压膨胀，下述表达式中正确的有（）A.环）；B.C.D. 环）答案7.在298K 时，对于反应的为‐92.5，则此时反应的（）A.等于B.小于C.大于D.无法判断答案8.对于节流膨胀过程，下列表述中正确的有（）A.节流膨胀过程中，系统的焓值不变B.节流膨胀是绝热可逆过程C.节流膨胀中系统的热力学能变D.节流膨胀中多孔塞两侧压力分别保持恒定答案9.对于非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述表达式中不正确的是（） A. B. C. D. 答案10.下列表述中正确的有（）A.理想气体的焦尔－汤姆逊系数恒等于零B.真是气体的焦尔－汤姆逊系数一定不为零C.理想气体不能作为制冷机的工质D.真实气体的焦尔－汤姆逊系数为零时对应一组和值答案(W p =V Δ(),0,H U pV U Δ=Δ+ΔΔ=Q ()0,0pV H Δ=∴Δ=(),0,H U pV U Δ=Δ+ΔΔ=Q ()0,0pV H Δ≠∴Δ≠(W p =−V Δ2211H (g)+Cl (g)=HCl(g)22r m H Δ-1kJ mol ⋅r m U Δr m H Δr m H Δr m H Δ0Q =0W =0U Δ=0H Δ=p T。

(完整版)物理化学3-4章练习题

第三章多组分系统热力学一．选择题:选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1.下面各个偏导式中,哪个是偏摩尔量( ) A.j n T p Bn ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂μ B.jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn T p B m n S ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. j n T p B n V ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 2.下面各个偏导式中,哪个不是化学势( ) A. jn V S B n U ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B. jn p T Bn H ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. jn p T Bn G ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. jn V T Bn F ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 3.理想液态混合物中任一组分B,其偏摩尔量和摩尔量的关系为( )A. B H =*B m H , B. B V VBm *≠, C. B G =*B m G , D. B S =*B m S ,4.一定温度下,纯液体A 的饱和蒸汽压为pA*,化学势为*A μ,凝固点为*f T ,当A 中加入少量不挥发性溶质后,上述三个量p A,μA,Tf,它们的关系为( )A, p A*<pA*A μ<μA*f T <TfB. p A*>pA*A μ <μA*f T <TfC. p A*<pA*A μ<μA*f T >T fD.p A*>pA *A μ>μA*f T >Tf5.一定温度和压力下的乙醇水溶液中,若使乙醇的偏摩尔体积的变化dV>0.此时水的偏摩尔体积的变化dV水( )A. >0B.=0C. <0D.不能确定 6.对多组分体系中B 物质的偏摩尔量XB=Bj n p T Bn X ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,,,下列叙述中不正确的是( ) A.X B是无限大量体系中B 物质每变化1 mol 时该体系容量性质X 的变化量B.X 为容量性质, XB也为容量性质C.XB不仅取决于T,p,而且取决于浓度D.X=X n B B ∑7.将固体NaCl 投放到水中, NaCl 逐渐溶解,最后达到饱和.开始溶解时溶液中的NaCl 的化学式为µ(a),饱和时溶液中NaCl 的化学势为µ(b),固体NaCl 的化学势为,则( ) A. µ(a)= µ(b)< µ(c) B. µ(a)= µ(b)> µ(c) C. µ(a)> µ(b)= µ(c) D. µ(a)<µ(b)= µ(c) 8.下列物理量中,( )既是偏摩尔量,又是化学势. A. Bj n p T Bn F ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,, B. Bj n p S Bn H ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. Bj n p T Bn G ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, D. Bj n p S Bn U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, ９．理想液态混合物的通性是（） A 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 B 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合>0 ΔG 混合＝0 C 、 ΔV 混合> 0 ΔH 混合> 0 ΔS 混合>0 ΔG 混合<0 D 、 ΔV 混合＝0 ΔH 混合＝0 ΔS 混合＝0 ΔG 混合＝0 １０．7、298K 时A 和B 两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数分别为kA 和kB ，且kA>kB ，则当A 和B 压力相同时，在该溶剂中溶解的量是（） A 、 A 的量大于B 的量 B 、 A 的量小于B 的量 C 、 A 的量等于B 的量D 、 A 的量和B 的量无法比较1１、313K 时纯液体A 的饱和蒸汽压是纯液体B 的21倍，A 和B 能形成理想液态混合物。

物理化学模拟试题及答案(10套)

物理化学模拟试题（1）（试卷共4页，答题时间120分钟）一、选择题（每小题 20 分，共 2 分。

请将答案填在下面的表格内）1、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，主要原因是（） A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足C. 很少下雨的原因D. 渗透压的存在使农作物水分倒流2、已知Cu 的相对原子质量为64，用0.5法拉第电量可从CuSO 4溶液中沉淀出Cu （）。

A. 16gB. 32gC. 64gD. 128g3、在298K 、无限稀释的水溶液中，摩尔电导率最大的是（）A. 31La 3+B. 21Mg 2+ C. NH 4+ D. H +4、273 K ，10标准大气压下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者达到平衡时，其关系为（）A μ(l) >μ(s)B μ(l) = μ(s)C μ(l) < μ(s)D 不能确定5、在温度、压力恒定条件下，设A(l)和B(l)混合形成理想溶液，则有：（）A. 0,0,0,0<∆>∆=∆=∆m mix m mix m mix m mix G S H VB. 0,0,0,0=∆=∆>∆<∆m mix m mix m mix m mix G S H VC. 0,0,0,0<∆<∆>∆>∆m mix m mix m mix m mix G S H VD. 0,0,0,0=∆<∆<∆<∆m mix m mix mix m mix G S H V6、在302K 时，A →B 过程△H=－102kJ ，△S=－330 J·K －1，可判断该过程： A.自发 B.非自发 C.平衡 D.无法判断7、对反应CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2O (g)，若压力增大1倍，则将发生：A.平衡向右移动B.平衡向左移动C.不改变平衡D.反应进行到底 8、如果其它条件系统，沉淀在电池阴极的物质的量正比于：A. 阴极表面积B. 通过电池的电荷量C. 溶液中电解质浓度D. 电极间距离 9、下列函数中为强度性质的是：( )A SB (∂G /∂p )TC (∂U /∂V )TD C V 10、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( ) A 可以从同一始态出发达到同一终态 B 从同一始态出发，不可能达到同一终态 C 不能断定A 、B 中哪一种正确D 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定二、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1、对于一个U 、V 、N 一定的系统，任何一种分布都必须满足的两个条件是和2、25℃时某KCl 溶液中，如果K +迁移数为0.490，则Cl -迁移数为____。

物理化学第三章习题和答案

第三章化学反应系统热力学 (习题答案) 2007-6-6§3.1 标准热化学数据练习1 所有单质的 Om f G ∆ (T )皆为零?为什么?试举例说明?答：所有处于标准状态的稳定单质的O m f G ∆ (T )（因为生成稳定单质，稳定单质的状态未发生改变）；如单质碳有石墨和金刚石两种，O m f G ∆ (298.15K ，石墨，)=0kJmol -1.而O m f G ∆ (298.15K ，金刚石，)=2.9kJmol -1, (课本522页)，石墨到金刚石状态要发生改变，即要发生相变，所以O m f G ∆ (298.15K ，金刚石，)=2.9kJmol -1,不等于零。

2 化合物的标准生成热(焓)定义成：“由稳定单质在298.15K 和100KPaPa 下反应生成1mol 化合物的反应热”是否准确?为什么?答：单独处于各自标准态下，温度为T 的稳定单质生成单独处于标准态下、温度为T 的1mol 化合物B 过程的焓变。

此定义中（1）强调压力为一个标准大气压，而不强调温度；（2）变化前后都单独处于标准态。

所以题中的定义不准确，3 一定温度、压力下，发生单位化学反应过程中系统与环境交换的热Q p 与化学反应摩尔焓变n r H ∆是否相同?为什么?答：等压不作其他功时（W ’=0），数值上Q p =n r H ∆; Q p 是过程量，与具体的过程有关，而n r H ∆是状态函数与过程无关，对一定的化学反应有固定的数值；如将一个化学反应至于一个绝热系统中Q p 为零，但n r H ∆有确定的数值。

§3.2 化学反应热力学函数改变值的计算. 练习1 O m r G ∆(T ),m r G ∆(T ),Om f G ∆(B ，相态，T )各自的含义是什么?答：Om r G ∆(T )：温度为T ，压力为P θ，发生单位反应的ΔG;m r G ∆(T ): 温度为T ，压力为P ，发生单位反应的ΔG;Omf G ∆(B ，相态，T ): 温度为T ，压力为P θ，由各自处于标准状态下的稳定单质，生成处于标准态1mol 化合物反应的ΔG;2 25℃时，H 2O(l)及H 2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.838及-241.825kJ mol -1 。

物理化学第03章习题(含答案)

第三章化学平衡测试练习题选择题：1、化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯函数—反应进度”曲线进行，则该反应在（ A ）[A]．曲线的最低点[B]．最低点与起点或终点之间的某一侧[C]．曲线上的每一点[D]．曲线以外某点进行着热力学可逆过程．2、有一理想气体反应A+B=2C ，在某一定温度下进行，按下列条件之一可以用θm r G ∆直接判断反应方向和限度：（ C ）[A]．任意压力和组成[B]．总压101.325kPa ，物质的量分数31===C B A x x x [C]．总压303.975kPa ，31===C B A x x x [D]．总压405.300kPa ，41==B A x x ，21=C x 3、298K 的理想气体化学反应AB=A+B ，当温度不变，降低总压时，反应的转化率（ A ）[A]．增大 [B]．减小 [C]．不变 [D]．不能确定4、已知气相反应)()(3)(126266g H C g H g H C =+在373K 时的143.192-⋅-=∆mol kJ H mr θ，当反应达平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动（ C ）[A]．升温与加压 [B]．升温与减压[C]．降温与加压 [D]．降温与减压5、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个面改变? （ A ）[A]．体系组成 [B]．标准态 [C]．浓度标度[D]．化学反应式中的计量系数νB6、在相同条件下有反应式(1)C B A 2=+，（θ1,m r G ∆）；(2) C B A =+2121，（θ2,m r G ∆）则对应于(1)，(2)两式的标准摩尔吉不斯函数变化以及平衡常数之间的关系为：（ B ）[A]．θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆，θθ21K K =[B]．θθ2,1,2m r m r G G ∆=∆，221)(θθK K =[C]．θθ2,1,m r m r G G ∆=∆，221)(θθK K =[D]．θθ2,1,m r m r G G ∆=∆，θθ21K K = 7、反应)()()()(222g H g CO g O H g CO +=+，在600℃、100 kPa 下达到平衡后，将压力增大到5000kPa ，这时各气体的逸度系数为09.12=CO γ，10.12=H γ，23.1=CO γ，77.02=O H γ。

人教版高中物理选修三第三章《热力学定律》测试卷(有答案解析)(1)

一、选择题1．(0分)[ID：130348]一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（）→过程中，气体体积增大，从外界吸热A．a b→过程中，气体体积增大，从外界吸热B．b c→过程中，气体体积不变，向外界放热C．c a→过程中，气体内能增大，向外界放热D．c a2．(0分)[ID：130347]关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是（）A．空气相对湿度越大时，水蒸发越快B．物体的温度升高，每个分子的动能都增大C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律-处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先D．两个分子间的距离由大于910m增大后减小到零，再增大3．(0分)[ID：130337]下面的例子中，通过热传递改变物体内能的是（）A．擦火柴，使火柴开始燃烧B．阳光照在湖面上，使湖水升温C．用锯条锯木头，使锯条变热D．搓搓手，会感觉暖和些4．(0分)[ID：130334]下列说法中正确的是（）A．压缩气体也需要用力，这表明气体分子间存在着斥力B．若分子势能增大，则分子间距离减小C．分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小D．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行5．(0分)[ID：130312]一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（）A．气泡对外做功，内能不变，同时放热B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热C．气泡内能减少，同时放热D．气泡内能不变，不吸热也不放热6．(0分)[ID：130310]下列改变物体内能的物理过程中，不属于对物体做功来改变物体内能的有（）A．用锯子锯木料，锯条温度升高B．阳光照射地面，地面温度升高C．锤子敲击钉子，钉子变热D．擦火柴时，火柴头燃烧起来7．(0分)[ID：130288]一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其图像如图所示（）变化过程的p VA．气体在A状态时的内能大于C状态时的内能B．气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大C．气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量D．气体从状态A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量8．(0分)[ID：130278]一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V−T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于V轴，图线ca平行于T轴，则（）A．ab过程中气体压强不变，气体放热B．bc过程中气体温度不变，气体吸热C．ca过程中气体体积不变，气体放热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加9．(0分)[ID：130271]关于热学规律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机不能制成，因为它违反了能量守恒定律B．热机不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功C．热量不可能从低温物体传到高温物体D．未来科技进步了，人类就可以将散失在环境中的内能全部重新收集起来加以利用10．(0分)[ID：130266]夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法不正确的是（）A．气体的内能减少B．气体的内能增大C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D．气体分子的平均动能减小11．(0分)[ID：130263]下列关于热现象的说法，正确的是（）A．外界对物体做功，物体内能一定增加B．理想气体温度升高，气体内能一定增大C．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间只有斥力作用D．物体吸收热量，同时对内做功，内能可能不变12．(0分)[ID：130261]如图所示，p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时做功300J。

专升本模拟题-物理化学-化学专业不全-模拟题-AB全--模拟题-ABC1497

山东大学物理化学课程模拟题（A）1. 理想气体等温可逆膨胀（体积增大），W __＜_ 0，Q _＞__ 0，△U _=__ 0，△H_=_0。

(填＞、＝、＜）2. 热力学第一定律的数学表达式为____dU=δ Q+δ W 或DU=Q+W ___。

3. 在27℃时，2mol的N2（假设为理想气体）从106Pa等温可逆膨胀到105Pa，此过程熵变△S为_________________。

4. 分解压是指_固体物质在一定温度下分解达到平衡时产物中气体的总压力__。

5. 密闭的容器中KNO3饱和溶液与其水蒸气呈平衡，并且存在着从溶液中析出的细小KNO3晶体，则该系统中组分数为_________，自由度为____1_____。

6. 原电池是将____化学能____转化为______电能____的装置。

7. 电池Zn(s) | ZnSO4(aq) | CuSO4(aq) | Cu(s)所对应的电池反应为_____ Zn + 2H+（离子）= Zn2+（离子）+ H2（氢气）_____。

8. 从吸附剂与吸附物分子间作用力看，可将吸附分为____化学吸附___和__物理吸附_____。

9. 反应AgNO3+ KI → KNO3+ AgI↓，KI过量时胶团的结构表达式为_______。

10. 某化学反应在300K 及290K 下进行时，反应速率相差2倍时，反应的Ea为____50kJ•mol-1_____。

二、判断题得分评卷人1. 系统状态性质具有加和性，而容量性质不具有加和性。

（错）2. 体系对环境做功为正，环境对体系做功为负。

（错）3. 功可以转变热，但热不可以转变为功。

（错）4. 不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。

（错）5. 化学势就是偏摩尔Gibbs自由能。

（对）6. 相图中，相点就是体系点，体系点就是相点，二者是重合的。

（错）7. 电解池的阳极是失去电子，发生氧化反应的电极。

（对）8. 金属腐蚀中，析氢腐蚀比吸氧腐蚀严重得多。

物理化学第五版第三章答案

物理化学第五版第三章答案3.22 绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板两侧均为N2(g)。

一侧容积50 dm3，内有200 K的N2(g) 2 mol；另一侧容积为75 dm3, 内有500 K的N2(g) 4 mol；N2(g)可认为理想气体。

今将容器中的绝热隔板撤去，使系统达到平衡态。

求过程的。

解：过程图示如下同上题，末态温度T确定如下经过第一步变化，两部分的体积和为即，除了隔板外，状态2与末态相同，因此注意21与22题的比较。

3.23 甲醇（）在101.325KPa下的沸点（正常沸点）为，在此条件下的摩尔蒸发焓，求在上述温度、压力条件下，1Kg液态甲醇全部成为甲醇蒸汽时。

解：3.24 常压下冰的熔点为0℃，比熔化焓，水的比定压热熔。

在一绝热容器中有1 kg，25℃的水，现向容器中加入0.5 kg，0℃的冰，这是系统的始态。

求系统达到平衡后，过程的。

解：过程图示如下将过程看作恒压绝热过程。

由于1 kg，25℃的水降温至0℃为只能导致克冰融化，因此3.27 已知常压下冰的熔点为0℃，摩尔熔化焓，苯的熔点为5.5 1℃，摩尔熔化焓。

液态水和固态苯的摩尔定压热容分别为及。

今有两个用绝热层包围的容器，一容器中为0℃的8 mol H2O(s)与2 mol H2O(l)成平衡，另一容器中为5.510℃的5 mol C6H6(l)与5 mol C6H6(s)成平衡。

现将两容器接触，去掉两容器间的绝热层，使两容器达到新的平衡态。

求过程的。

解：粗略估算表明，5 mol C6H6(l) 完全凝固将使8 mol H2O(s)完全熔化，因此，过程图示如下总的过程为恒压绝热过程，，忽略液态乙醚的体积3.30. 容积为20 dm3的密闭容器中共有2 mol H2O成气液平衡。

已知80℃，100℃下水的饱和蒸气压分别为及，25 ℃水的摩尔蒸发焓；水和水蒸气在25 ~ 100 ℃间的平均定压摩尔热容分别为和。

今将系统从80℃的平衡态恒容加热到100℃。

第五版物理化学第三章习题答案完整版.doc

第三章热力学第二定律3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。

求（1）热机效率；（2）当向环境作功时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热。

解：卡诺热机的效率为根据定义3．2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求：（1）热机效率；（2）当从高温热源吸热时，系统对环境作的功及向低温热源放出的热解：(1) 由卡诺循环的热机效率得出（2）3．3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求（1）热机效率；（2）当向低温热源放热时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。

解：（1）(2)3．4 试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功－W 。

假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。

证：（反证法）设 r ir ηη> 不可逆热机从高温热源吸热，向低温热源放热，对环境作功则逆向卡诺热机从环境得功从低温热源吸热向高温热源放热则若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等，即总的结果是：得自单一低温热源的热，变成了环境作功，违背了热力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。

3．5 高温热源温度，低温热源温度，今有120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程。

解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。

求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热时，两热源的总熵变。

（1）可逆热机效率。

（2）不可逆热机效率。

（3）不可逆热机效率。

解：设热机向低温热源放热，根据热机效率的定义因此，上面三种过程的总熵变分别为。

3.7 已知水的比定压热容。

今有1 kg，10℃的水经下列三种不同过程加热成100 ℃的水，求过程的。

（1）系统与100℃的热源接触。

（2）系统先与55℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。

物理化学第三章模拟试卷C及答案

物理化学第三章模拟试卷C班级姓名分数一、填空题 ( 共19题 38分 ) 1. 2 分以粒子的配分函数q 表达热力学函数 F 时，独立可别粒子体系的 F = _____ 。

不可别粒子体系的 F = _________ ，用体系的配分函数Z 表达时，F = ________ 。

2. 2 分热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系和离域粒子体系都相同的是。

3. 2 分在N 个NO 分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式，即NO 和ON ，也可将晶体视为NO 和ON 的混合物，在0 K 时，该体系的熵值S 0,m = 。

4. 2 分300 K 时，分布在J =1转动能级上的分子数是J =0能级上的3exp(-0.1)倍，则该分子转动特征温度r Θ= 。

5. 2 分1 mol 纯物质的理想气体，设分子的某内部运动形式只有三种可能的能级，它们的能量和简并度分别为ε1=0,g 1=1;ε2/k =100 K,g 2=3;ε3/k =300 K,g 3=5。

其中，k 为Boltzmann 常数，则200 K 时分子的配分函数q = 。

6. 2 分玻耳兹曼统计的基本假设是 ____________________________ 。

7. 2 分根据结构分析，液体分子是近距有序的，故液体可视为晶体模型处理,现将 N A 个分子的液体 A 和 N B 个分子的液体 B 混合形成理想液体，设A ，B 纯态的热力学概率为 1,则溶液的总微态数为 ___________ 。

8. 2 分已知CO 的转动惯量I =1.45⨯10-26 kg·m 2，k =1.38123K J 10--⋅⨯, h =6.627s J 1034⋅⨯-, 则CO 的转动特征温度为r Θ= 。

9. 2 分三种统计方法中所用的基本假设是哪一种? ( 以"√"表示 )*. 2 分已知N 2分子的v Θ=2.89 K ，则N 2在25°C ，101 325 Pa 压力下的标准摩尔振动吉布斯自由能m,v G $= 。

物理化学模拟试卷3

物理化学模拟试卷（3）答案一、名词解释（每题2分，共16分）1、容量性质：数值与体系的物质的量成正比的性质。

2、理想溶液：任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律和亨利定律的溶液。

3、离子独立移动定律：无限稀释时，电解质溶液的摩尔电导率是正负离子的摩尔电导率之和。

4、反应进度：化学反应中反应物消耗的量或生成物增加的量与反应方程式的计量系数的比值。

5、基元反应：反应物分子直接碰撞生成生成物分子的反应。

6、可逆电池：在化学能和电能相互转化时，转化是以热力学可逆方式进行的电池。

7、相：体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分。

8、连续反应：有很多化学反应是经过连续几步才完成的，前一步生成物中的一部分或全部作为下一步反应的部分或全部反应物，依次连续进行，这种反应称为连续反应或连串反应。

二、判断题（共10题，每题1分，共10分）：（√）1、速率方程中可以包括反应物以及生成物的浓度项，也还可能包括计量方程中未出现的某物质的浓度项。

（×）2、系统从同一始态出发分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至相同体积时，系统在等温可逆膨胀中做的功小于绝热可逆膨胀。

（×）3、不可逆过程一定是自发过程。

（√）4、形成理想溶液过程中，不产生体积效应和热效应。

（×）5、等温等容条件下，B在、两相中达平衡，有 B = B 。

（√）6、强电解质的摩尔电导率随浓度的减小而线性增大。

（×）7、由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。

（×）8、能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。

（√）9、一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。

（×）10、二组分液态混合物，如果在p-x图上有正偏差则该体系有最高恒沸点。

三、选择题（共10题，每题2分，共20分）：（B）1、硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：A、1 种B、2 种C、3 种D、0 种。

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物理化学第三章模拟试卷A班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分假定某原子的电子态有两个主要能级，即基态和第一激发态，能级差为1.38⨯10-21 J，其余能级可以忽略，基态是二重简并的。

则在100 K时，第一激发态与基态上的原子数之比为：( )(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.012. 2 分如果我们把同一种分子分布在二个不同能级ε与ε'上的n与n' 个分子看成是“不同种”的分子A 与A'，则这“两种分子”将可按A' A 进行转化而达到平衡。

请计算这个“化学平衡”的K n。

3. 2 分H2O 分子气体在室温下振动运动时C V,m的贡献可以忽略不计。

则它的C p,m/C V,m值为（H2O 可当作理想气体）：( )(A) 1.15 (B) 1.4(C) 1.7 (D) 1.334. 2 分气体CO和N2有相近的转动惯量和相对分子摩尔质量，在相同温度和压力时，两者平动和转动熵的大小为：( )(A) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(B) S t,m(CO)>S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(C) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)<S r,m(N2)(D) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)=S r,m(N2)5. 2 分晶体CH3D 中的残余熵S0, m为：( )(A) R ln2 (B) (1/2)R ln2(C) (1/3)R ln2 (D) R ln46. 2 分NH3分子的平动、转动、振动、自由度分别为：( )(A) 3, 2, 7(B) 3, 2, 6(C) 3, 3, 7(D) 3, 3, 67. 2 分在298.15 K 和101.325 kPa时，摩尔平动熵最大的气体是：( )(A) H2(B) CH4(C) NO (D) CO28. 2 分热力学函数与分子配分函数的关系式对于定域粒子体系和离域粒子体系都相同的是：( )(A) G, F, S(B) U, H, S(C) U, H, C V(D) H, G, C V9. 2 分近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的( )(A) 最概然分布公式不同(B) 最概然分布公式相同(C) 某一能量分布类型的微观状态数相同(D) 以粒子配分函数表示的热力学函数的统计表达示相同*. 2 分忽略CO 和N2的振动运动对熵的贡献差别。

N2和CO 的摩尔熵的大小关系是：( )(A) S m(CO) > S m( N2)(B) S m(CO) < S m( N2)(C) S m(CO) = S m( N2)(D) 无法确定二、填空题( 共9题18分)11. 2 分当Cl2第一振动激发态的能量等于kT时，振动对配分函数的贡献变得很重要。

此时的温度为。

（已知振动特征温度VΘ=801.3 K）12. 2 分双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为。

13. 2 分已知N2分子的转动特征温度为2.86 K，用统计力学方法计算在298 K，101 325 Pa下，1 mol N2分子气体的转动亥姆霍兹函数值F r= 。

14. 2 分2 mol CO2转动能U r= 。

15. 2 分三种统计方法中所用的基本假设是哪一种? ( 以"√"表示)16. 2 分由N个粒子组成的热力学体系，其粒子的两个能级为ε1=0和ε2=ε，相应的简并度为g1和g2，假设g1=g2=1，v~=1 104 m-1，则该体系在100 K时，N2/N1= 。

17. 2 分当两能级差ε2-ε1= kT时,则两能级上最概然分布时分子数之比N2*/N1*为:__________________；当两能级差为ε2-ε1= kT,且其简并度g1=1,g2=3,则N2*/N1*为_________________。

18. 2 分N 2的振动频率v =6.98⨯1013 s -1，在25℃时，ν=1和ν=0能级上粒子数之比为N ν=1/N ν=0= 。

19. 2 分CO 和N 2分子质量m 、转动特征温度r Θ基本相同，且v Θ>>298 K ，电子都处于非简并的最低能级上，这两种分子理想气体在298 K ，101325 Pa 下摩尔统计熵的差值m m 2(CO)(N )S S -$$= 。

三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分定域的50个全同的分子其总能量为5ε,分布在能级为 0, ε,2ε,3ε,4ε,5ε上。

(1) 写出所有可能的能级分布； (2) 哪一种分布的微观状态数Ω最大？ (3) 所有可能分布的微观状态数为多少？21. 10 分计算 N 2在 25℃, p ∃压力下的标准摩尔吉布斯自由能G m $(298.15 K)。

已知：Θr = 2.89 K, Θv = 3358 K, M r = 28.01 (选振动基态能量为零) 。

22. 10 分采用电弧法加热 N 2分子，由加热温度下的振动光谱测知它在各振动能级上的分子数N v 与基态分子数N 0之比如下：已知 N 2分子的振动特征温度为Θv = 3340 K 。

(1) 求气体的温度； (2) 证明分子的振动服从玻耳兹曼分布。

23. 5 分假定 298.15 K 时，1 mol I 2的振动能是 (1/2)RT ，问振动特征温度是多少? 振动频率是多少 ?24. 5 分NO 分子有一个成对电子，且第一电子激发态简并度为g 1= 2，Δ ν~e = ν~1-ν~0= 121 cm -1，求500 K 时NO 的电子配分函数g e 。

四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 25. 10 分(1 有大小一样的球30 个，现有编号为红色盒子40 个、白色盒子 60 个。

将球分为A ，B 两组，A 组 10 个，放置红盒，B 组 20 个，放置白盒。

若每盒只容一球，问总共有多少种不同的装置方式？ (2) 若球、盒的数目以及分组方式同前题，但每盒可容纳的球的数目不限，则可能有多少种不同的装置方式？26. 5 分利用 U =∑iiNεi /∑iiN，证明U =kT 2(∂ln q /∂T ) V ;此式和 U =NkT 2(∂ln q /∂T ) V 式有何联系?27. 5 分三维简谐振子的能级公式为： εV = (νx +νy +νz +32)h ν= (S +32)h ν式中S 为振动量子数，S = νx +νy +νz =0,1,2,... 试证明εV (S )能级的简并度为：g (S )=12(S +2)(S +1) 。

参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 [答] B)/e x p ()/e x p ()/e x p (0,e 1,e 00,e 11,e 01kT g g kT g kT g N N εεε∆-=--= (1分)=0.184 (1分)2. 2 分[答] 根据配分函数的含义，在达到平衡时，在ε与ε'上分布的分数分别为：n /N = exp(-ε/kT )/q 及 n '/N = exp[(-ε'/kT )/q ] (1分) 则 K n = n /n ' = exp[-(ε-ε')/kT ] (1分)3. 2 分[答] (D) C p ,m /C V ,m = (C p ,t + C p ,r )/( C V ,t + C V ,r )= [(5/2)Nk +(3/2)Nk ]/[(3/2)Nk +(3/2)Nk ]= 1.334. 2 分[答] A (2分) 因对CO, σ=1 对N 2, σ=25. 2 分[答] (D) (5分)6. 2 分[答] (D)7. 2 分[答] (D)8. 2 分[答] (C)9. 2 分 (1369)[答] (B)*. 2 分[答] (A) S r,m = R [ln T /σΘ r +1] σ (CO) = 1；σ (N 2) = 2 则S m (CO) > S m (N 2)二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分 [答] 1202 K对第一振动激发态εkT h ν=+=)211(v(1分)ν=ΘT 23=1202 K (1分)12. 2 分[答] )]/exp(1/[1v kT h q ν--= (1分) T →0时, q v =1 (1分)13. 2 分[答] 1r mol J 1.9794-⋅-=F ()σr r /ΘT q = (1分)1r rm o l J 1.9794ln -⋅-=-=q RT F (1分)14. 2 分[答] U r =2RT (2分)15. 2 分 [答]16. 2 分[答] )~exp()exp(1212kT vhc kT g g N N -=-=ε (1分) =exp[-143.98/(T /K)]=exp(-143.98/100)=0.2370 (1分)17. 2 分 (1501)[答] 0.368； 1.104 N 2*/N 1*= exp[-(U 2-U 1)/ kT ] = e -1= 0.368 N 2*/N 1*= (g 2/ g 1) exp[-(U 2-U 1)/kT ] = 1.10418. 2 分[答] 510 1.310N N νν-===⨯10exp(/)N N hv kT νν===- (1分)=13105.⨯- (1分)19. 2 分[答] 11m m 2(CO)(N )ln 2 5.76J K mol S S R ---==⋅⋅$$来源于2)N (,1)CO (2==σσ (2分)三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分 [答](2) 第 7 种分布的微观粒状态数最大 (3) Ωtot = 3 162 510或 Ωtot = (49+5)!/(49!5!) = 3 162 51021. 10 分 [答] G m$= G m$(t )+ G m$(r)+ G m$(V ) (2分)G m $(t )= -RT ln{[(2πmkT )3/2/h 3]V }+RT = -RT ln{[(2πmkT )3/2/h 3](RT /p ∃)}+RT = -38 615 J·mol -1 (2分) G m $(r)=-RT ln[T /(σΘr )] = -8.314×298.15ln[298.15/(2×2.89)] J·mol -1 = -9774 J·mol -1 (2分) G m $(V )= -RT ln[1-exp(1-ΘV /T )-1]= -0.0324 J·mol -1 (2分)故 G m $= -48 389 J·mol -1(2分)22. 10 分[答] ① N v =N {exp[-(υ+12)h ν/kT ]/q V } =N ×(-υh ν/kT )[1-exp(-h ν/kT )] v N 0=N [1-exp(-h ν/kT )] N v /N 0=exp(-υh ν/kT )=exp(-υΘv /T ) (4分) 当 υ=1时 N v /N 0=exp(-Θv /T )=0.2601 T =2480 K (2分) ② 当 υ=2时 N 2/N 0=exp[2×(-Θv /T )]=0.067 64 与实验结果一致,证明分子振动服从玻耳兹曼分布。