物理化学综合练习题-答案

物理化学练习题

一、判断题

1. 绝热过程Q ＝0，由于Q ＝ΔH ，所以ΔH ＝0。（ × ）

2. . 一定量理想气体的熵只是温度的函数。（× ）

3. 在恒温、恒压、非体积功为零的条件下，某反应的△rG m <０，则反应物全部变成产物，反应将进行到底。（ × ）

4. 单组分系统的相数最多为3。（ √ ）

5. 在一定温度下，p*B >p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当气—液两相达到平衡时，气相组成y B 总是大于液相组成x B 。（ √ ）

6. 理想气体绝热过程功的计算式为W=nC v ，m (T 2-T 1)，此式无论绝热过程是否可逆均适用。（ √ ）

7. △f H Θm （C ，金刚石，298.15K ）=0（ × ）

8. 在一体积恒定的绝热箱中置一绝热隔板，将其分为左右两部分。在两侧分别放入T 、p 皆不相同的同种气体。现将隔板抽去并达到平衡，若以箱内全部气体为系统，则此混合过程的Q 、W 、△U 都为零。（√ ）

9. 在一定温度下，p*B>p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当气—液两相达到平衡时，气相组成y B 总是大于液相组成x B 。（ √ ）

10. 纯物质完美晶体，0O C 时熵值为零。（ × ）

二、填空题

1. n mol 某理想气体在恒容下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 1，相同量的该气体在恒压下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 2，则ΔS 1与ΔS 2的大小关系为 ΔS 1<ΔS 2 。

2. 1mol 理想气体在298K 下，从2×10-3m 3等温可逆膨胀到20×10-3m 3，此过程中系统的熵变△S 为 19.15 J·K -1。

3. 反应2O 3 = 3O 2 的速率方程可表示为2121323232d (O )d (O )(O )(O ) (O )(O )d d c c kc c k c c t t

--'-==或则速度

常数 k 和 k ˊ 的关系为 3k =2 k ˊ 。

4. 400K 时气相反应N 2(g)+3H 2(g)

2NH 3(g)的m r G Θ∆＝－3.0kJ ·mol -1 ，该反应在400K 时的K Θ为 。

5. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经绝热可逆膨胀和恒温可逆膨胀到相同的终态体积V 2，则终态的压力p 2（恒温） p 2（绝热）。（选填“>”、“<”“=”）

6. 在U 、H 、S 、G 四个热力学量中，系统发生恒温恒压可逆相变，不变的量是 G ，而绝热

可逆过程中不变的量是 S 。

7. 已知 E ΘCu 2+/Cu = 0.337V ， E ΘCu +/Cu = 0.521V ， 由此可求出E ΘCu 2+/Cu + = 0.153 V 。

8. 在300K 时，48.98dm 3的理想气体从100kPa 变到500kPa ，△G 为 kJ 。

9. 理想气体反抗恒外压绝热膨胀时, ∆U <0 0 ，∆T < 0（选填“>”，“<”，“=”）

10. 在一抽空的容器中，将过量的NH 4HCO 3(s) 加热部分分解，并达到下列平衡，此平衡系统的相数P 、组分数C 、自由度数F 分别为： 2，1，1 。

NH 4HCO 3(s) ==== NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g)

11. 0.1mol ·kg -1的BaCl 2溶液的离子强度I 为 0.3 mol ·kg -1

三、选择题

1. 已知反应 2NO （g ）+O 2（g ）=2NO 2（g ） 的△rH Θm （T ）＜0，当上述反应达到平衡后，若要平衡向产物方向移动，可以采取（ D ）的措施。

A. 升高温度，减小压力

B. 升高温度，增大压力

C. 降低温度，减小压力

D. 降低温度，增大压力

2. 对理想气体，下列关系式不正确的是（ A ）。

A ．0p U T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ B. 0T H V ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ C ．0T H p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ D. 0T

U V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ 3. 不论是电解池还是原电池，极化的结果都将使（ C ）。

A. 阴、阳极电势同时增加

B. 阴、阳极电势同时减少

C. 阳极电势变大，阴极电势变小

D. 阳极电势变小，阴极电势变大

4. 高分散度固体表面吸附气体后，可使固体表面的吉布斯函数（ A ）。

A.减小

B.增大

C.不改变

D.无法确定

5. 100℃，101.325kPa 下的水向真空气化为同温同压下的水蒸气，其△U （ C ）。

a.=0

b.＜0

c.＞0

d.无法确定

6. 有一球形肥皂泡，半径为r ，肥皂水溶液的表面张力为γ，则肥皂泡内附加压力是（ C ）

A. △p=2γ/r

B.△p=γ/r

C. △p=4γ/r

7. 在298.15K 和100kPa 下水汽化为同温同压的水蒸气，则系统与环境的熵变（ C ）

A. ΔS （系）< 0，ΔS （环）<0

B. ΔS （系）< 0，ΔS （环）>0

C. ΔS （系）>0，ΔS （环）<0

D. ΔS （系）>0，ΔS （环）>0

9. 某基元反应为双分子反应，该反应的反应级数（ A ）。

A. 等于2

B. 大于2

C. 小于2

D. 无法确定

10. 在溶剂中加入非挥发性溶质后沸点升高，表明与未加溶质时相比，该溶剂的化学势（ B ）。

A ． 增加 B. 减小 C ．不变 D. 不能确定

11. 若系统经历任意的不可逆过程，该系统的熵变（ C ）。

A.一定大于零

B. 一定小于零

C. 可能大于零，也可能小于零

四、简答题

1．理想液态混合物的定义是什么? 说明理想液态混合物的混合性质。

答：定义：若液态混合物中任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律，

则该混合物称为理想液态混合物。 混合性质：△miX V = 0 △miX H = 0 △miX S > 0 △miX G < 0

2. 理想气体等温膨胀后，由于△U=0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗？为什么？

答：不矛盾。热力学第二定律指出不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其它影响。理想气体恒温膨胀（△U=0）, 系统从热源吸的热全转变为对环境作的功（Q = -W ）, 但同时系统的状态发生了变化 (膨胀了)。

3. 在一定温度、压力下，为什么物理吸附都是放热过程?

答：由热力学看，吸附过程为一自发进行的过程，因此在一定温度、压力下，

随着吸附的进行，系统△G < 0。

另一方面，气体分子吸附在固体表面上是气体分子由在三维空间运动转为二维空间上运动，分子的平动受到制约，从宏观上表现为熵减的过程，即△S < 0 。

在一定温度、压力下，存在△G = △H + T △S ，因△G < 0，△S < 0 ，所以吸附焓（在恒压下为吸附热）必然是小于零，就是说物理吸附都是放热过程。

4. 写出S 、A 、G 三个状态函数作为过程方向的判据及其应用条件？

（1）绝热条件下，ΔS ≥0 >⎛⎫ ⎪⎝⎭

不可逆＝ 可逆 或iso sys amb S S S 0 ∆=∆+∆≥ >⎛⎫ ⎪⎝⎭

不可逆＝ 可逆

（2）ΔG ≤0 <⎛⎫ ⎪⎝⎭

自发＝ 平衡 （恒温，恒压，非体积功为0）