物理化学期末考试试题库2017(附答案与解析)

100kPa下沸点为 308.15K，此
时的蒸发焓为 25.10kJmol ·－1。试求
（ 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)
n 乙醚RT
p 乙醚 V
0.2mol8.3145JK 1mol1 20103m3
308.15K ==0.2*8.314*308.15/2025621Pa=
0.25 ，那么，在此条件下，氨的合
数为
成反应
的标准平衡常数为：
+3/2H2=NH3
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
1/2N2
答案： C。 26．某温度时， NH4Cl(s) 分解压力 是p
(B)1/
, 则分解反应的平衡 常数
Kp 为：
(A)1 2
25.62kPa
(2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故△ 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=5.02kJ
A A p V
（C）
nART
BB p V
（D）
答：（ A）只有（ A）符合 Dalton 分压定
律。
真实气体液化的必要条件 4. 是（
）。
nBRT
专业资料整理
WORD格式
（A）压力大于 pC Vm,C
（ C）体积等于
（B）温度低于 TC （ D）同时升高温度和压力
1 答：（ B）TC是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。
vapH n 乙醚 m
100kP
T S=△ S1+△ S2=
nRln
a
p乙
乙醚 醚
8.3145l
[0.2 25.10103 0.2 n
100kPa ]
25.62kP
=
308.15
a J·K－1
－1
=18.56JK· p乙
醚
100kPa nRTln
G=△G1△+ G2=0+
=－ 697.8J
[0.2
8.3145308.15ln25.
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 H= U+ (pV) ，可以看出若 (pV) ＜0 则 ΔH＜Δ U。
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 (B) 化合物的生成热一定不为零
(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＝0。（ B）在无功过程中
ΔU＝ Q＋W＝W。（ A）中无热交换、无体积功故 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。（ 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同一终态。
WORD格式
第一章 热力学第一定律
选择题
1．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 为热焓
, 所以常称它
） (B) 焓是能量 , 它遵守热力学第一定律 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关
(C) 系统的焓值等于内能加体积功
答案： D。因焓是状态函数。 2．涉及焓的下列说法中
因为状态函数与过程无关
; 计算题
19．(15 分)101.3kPa 下,1mol 的 100℃水 100℃的大热源相接触 , 经过两种不同的过程到达终
与
态
101.3kPa 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
△U, △△
△G并判断过程是否可 . 已
Θ
－1
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 (B) 节流膨胀中系统的内能
程
变化
塞两边的压力不断变化
(C) 节流膨胀中系统的焓值 改变
(D) 节流过程中多 孔
答案： B
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
H＝p<0
（ B） Q＝ H
p>0（ C） Q＝
答案： A。绝热不可逆过程熵要增加。
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 42%, 若改用液体工作物 为
(A) 减 少 答 案 ：C
(B) 增 加
(C) 不 变
(D) 无法判断
13．在标准压力下，
100℃的液态水气化为 100℃的水蒸汽，体系的熵变为：
A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),
定，
提高 ) __提高 __压力措施可使平衡最有效地向
(A) H (B) 故为隔离系统。
I 经自由膨胀到 状态
G (C) ΔＳ隔离
II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？
(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 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的： 含有
(A) A
B(B)AA
(C)AB
答案： C
WORD格式
; 填空题
23．在 20℃、标准压力下各为 0.8mol 的水－乙醇混 水和乙醇的偏摩尔体积分
合物，
别为
－1
－1
则该混合物的体积 __(0.8×17.0+0.8×57.4)cm3·mol=59.52cm3·mo
为
l
_。(2 分)
17.0 和 57.4cm3·mol－1 ，
! 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 2NH3=N2+3H，2在等温条件下，标准平衡常
]62
100
J
或者采用下式计算 △G=△H－T△S
专业资料整理
WORD格式
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 液相组成为 x，气相组成为 y，若 液， p*A
>p* B，
(A)yA >xA
(B)yA > yB
(C)xA > yA
逆
知
100℃,101.3kPa 下水的气化热△vapH m
100℃ , △A 及
专业资料整理
WORD格式
18.8×1 -63
－1
0
解:(1)W=-p △V=-101.3
10× 3
-
－2 3
1
-18.810×-
－6 2
-3.06kJ
Q=△ H=40.71kJ
△ U=Q+W=40.71-3.06=37.65kJ
2
－3
△S=Q/T=40.71 10×
△ A=△ U-T△ S=37.65-40.71=-3.06kJ
专业资料整理
△ G=0
∵在沸点下蒸发 , 故为可逆过程 . 由△ G=0也可判 断.
WORD格式
△
△
△ G=0
Q=△ U-W=37.65kJ
－3
△S(环)=-Q/T=-( △U-W)/T=-37.6510 ×
(A) ΔＳ体＞ 0 (B) ΔＳ体＜ 0 (C) ΔＳ体＝ 0 (D) 难以确定
答案： A。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。
14．263 的过冷水凝
K
结成
263 的冰，则： K
(A) S<0 (B) S>0 (C) 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
; 选择题
10．对任一过程，与反应途径无关的是
(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热答案： A。 只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。
11．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变
(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定
-3
S(g)
K2
－2
(3)2H2S(g)=2H2(g)+2S(s)
K3
则 1100℃
时反应 C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g) 的 K 为:
－8
(A)
(B)
答案： A。反应 (3)=(1)2(2)+(3) 28．在 298K时，气相反应
H2
12
－5
10－ 5
－8
(C)3.69 ×
态，或可逆恒
温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。 1. 在温度 T、容积 V 都恒定的容器中，含 有 pA，VA和 nB，pB，VB，设容器中的总压
为
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
p。试判断下列公式中哪个是正确的
（
）。
nA，
（A）pAVnART
（B）pVB
(n A nB)RT
(D)yB>
yA
答案： A
22．已 373K时液体 A 的饱和蒸气压 133.24kPa，液体 B 的饱和蒸气 66.62kPa。设 A 和 B 形成理想溶
3
知
为
压为
液，
当溶液 A 的物质的量分数 0.5 时，在气
A 的物质的量分数
中
为
相中
为：
(A)1
(B)1/2
(C) 2/3
(D) 1/3
专业资料整理
(D)
故 K K1
+I2=2HI 的 6
(K2) 2K3
，则反应的平衡
rGm =－16778Jm·ol-1
常数
Kp 为：
(A)
(B)
(C)873 (D)18.9
答案： C。根据
专业资料整理
WORD格式
G$
rm
RTlnKp$。
29．加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡 转化率？
(A)C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g
专业资料整理
; 填空题
8．节流膨胀过程又 称为
9．25℃下 ,1m 得功为正的规定 )
WORD格式
_恒焓 ___过程，多数气体经此过程后引起温
度
可视为理想气体 ) 由 1dm
吸 3 膨胀到 5dm3 热
__下降 _____.(2 分) 2kJ, 则对外作功 W=
2kJ( 按系 统
第二章 热力学第二定律
百度文库
(C)1/4(D)1/8
答案： C。某温度不，固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的
分解压力为
，可见 p分
解产物 NH3 与 HCl 的分压均为 (1/2)p 。
27．在
时，发生下列反
1100℃
应：
(1)C(s)+2S(s)=CS2(g)
K1=0.258
(2)Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2
H＝
p<0（D） Q
H
＝ p<0
答案： C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力
降低。
7．系统经一个循环后，Δ H、Δ U、 Q、W是否皆等于
零？
答：否。其 H和 U为状态函数，系统恢复至原态后其值复
ΔH＝ 0、Δ U＝ 0。而热与功是与途径有关
中
原，即
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
△S(总)= △S+△S(环)=109.1-
－1
100.9=8.2J.K
△
过程 (2) 为不可逆过程 .
△ A=-3.06kJ
．将装有
3的恒温密闭容器内，容器内充满 100kPa、
20
0.2mol 乙醚的微小玻璃泡放入
308.15K 、 20dm
xmol 氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在
)
(B)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
(C)3/2H2(g)+1/2N2(g)
=NH3(g)
(D) CH3COOH(l) +C2H5OH(l)=
答案： A
H2O(l)+C2H5COOH3(l)
; 填空题
30．气相反应
其△ H=- 200KJ·mol-1 , 采用 ( 降低，恒定，提高 )_ 降低 _温度和 ( 降低，恒
实验直接测量
(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
(D) A
B
答案： B 17．热力学第三定律可以表示 为：
时，任何晶体的熵等于 (A) 在 0K零
(C) 在 0 ℃时，任何晶体的熵等于零
答案： B
(B) 在 0K
时，任何完整晶体的熵等于零 (D) 在 0℃时，任何完整晶体的熵等于零
; 问答题
; 填空题
18．一个过程系统的熵变为△ S，而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程 系统的熵变应为 __△S___。(1 分)