物理化学习题1(1)
物理化学习题集及答案1教材
物理化学概念辨析题解物理化学教研组热力学第一定律一、选择题1. 在100 ℃，101325 Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100 ℃，101325 Pa 的蒸气，则该过程( ) (A) ΔG<0,不可逆(B) ΔG=0,不可逆(C) ΔG=0,可逆(D) ΔG>0,不可逆2. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：( ) (A)绝热箱中所有物质(B) 两个铜电极(C) 蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：( )(A) T，p，V，Q (B) m，V m，C p，∆V(C)T，p，V，n(D) T，p，U，W4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：( ) (A) W > 0 (B) W = 0(C) W < 0 (D) 无法计算5. 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) Q > 0，W > 0，∆U > 0(B) Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0(D) Q < 0，W > 0，∆U < 06. 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)7. 下述说法中，哪一种不正确：( )(A)焓是体系能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8. 某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298 K时由5 dm3 绝热可逆膨胀到6 dm3，温度降低21 K，则容器中的气体是：( )(A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar9. 下述说法中，哪一种正确：( )(A)热容C不是状态函数(B) 热容C与途径无关(C) 恒压热容C p不是状态函数(D) 恒容热容C V不是状态函数10. 热力学第一定律仅适用于什么途径：( )(A)同一过程的任何途径(B) 同一过程的可逆途径(C) 同一过程的不可逆途径(D) 不同过程的任何途径11. 1 mol H2(为理想气体)由始态298 K、p被绝热可逆地压缩5 dm3，那么终态温度T2 与内能变化∆U分别是：( ) (A) 562K，0 kJ (B) 275K，-5.49 kJ(C) 275K，5.49 kJ (D) 562K，5.49 kJ12. n mol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：( ) (A) H1 > H2(B)H1 < H2(C) H1 = H2 (D) 上述三者都对13. 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么∆U AB与∆U AC的关系是：( ) (A)∆U AB > ∆U AC (B) ∆U AB < ∆U AC(C) ∆U AB= ∆U AC (D) 无法比较两者大小14. 水在100 ℃，101.3 kPa下吸收潜热变为蒸汽。
物理化学练习题含答案一
热力学第一定律1. 1 mol某一理想气体在恒定外压为1.01 x 102 kPa下，从10升膨胀到16升，同时吸热125 J则此过程的ΔU为多少焦耳？( )(A) －248 J (B) +842 J (C) －482 J (D) +482 J2.下述说法中，哪一种正确？( ) 第一定律说明，封闭体系的(A) 吸热Q是状态函数(B) 对外做功W是状态函数(C) Q－W是状态函数(D)热力学能U是状态函数3.公式H=U+pV中，p表示什么含意？( )(A)体系总压力(B) 体系各组分分压(C) 1.01 x 102 kPa (D) 外压4. 理想气体进行绝热自由膨胀后，下述答案中，哪一个不正确？( )(A) Q = 0 (B) W = 0 (C) ΔU = 0 (D) ΔH = 0 (E)都正确5.将某理想气体从温度T1加热到T2，若此变化为非恒容途径，则其热力学能的变化ΔU应为何值？( ) (A) ΔU = 0 (B) ΔU = C V (T2－T1)(C) ΔU不存在(D) ΔU等于其他值6本题中，Q V应为何值？( )(A) Q V=0 (B) Q V =C V(T2－T1)(C) Q V不存在(D) Q V等于其他值7. 将某理想气体从温度T1加热到T2，若此变化为非恒压途径，则其焓变ΔH应为何值？( ) (A) ΔH =0 (B) ΔH =C p(T2－T1)(C) ΔH不存在(D) ΔH等于其他值8.一个纯物质的膨胀系数a= 1/V(∂V/ ∂T)p = 1/T（T为绝对温度）,则该物质的摩尔恒压热容C p，下述答案中，哪一个正确？( )(A) 与体积V无关(B)与压力p无关(C) 与温度T无关9.若一气体的方程为pV=RT + a p(a>0), 则下述答案中，哪一个正确？( )(A) (∂U/∂V)T=0 (B) (∂U/∂p)T=0(C) (∂U/∂T)V=0 (D) (∂U/∂T)p=010.某理想气体的 =C p/C v=1.40,则该气体应为何种气体？( )(A) 单原子分子气体(B)双原子分子气体(C) 三原子分子气体(D) 四原子分子气体二、判断题：1. 因为Q,W不是系统的性质，而与过程有关,所以热力学过程中(Q－W)的值也应由具体过程决定。
物理化学习题集及答案1
物理化学概念辨析题解物理化学教研组热力学第一定律一、选择题1. 在100 ℃，101325 Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100 ℃，101325 Pa 的蒸气，则该过程( ) (A) ΔG<0,不可逆(B) ΔG=0,不可逆(C) ΔG=0,可逆(D) ΔG>0,不可逆2. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：( )(A)绝热箱中所有物质(B) 两个铜电极(C) 蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：( )(A) T，p，V，Q (B) m，V m，C p，∆V(C)T，p，V，n(D) T，p，U，W4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：( ) (A) W > 0 (B) W = 0(C) W < 0 (D) 无法计算5. 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) Q > 0，W > 0，∆U > 0(B) Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0(D) Q < 0，W > 0，∆U < 06. 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)7. 下述说法中，哪一种不正确：( )(A)焓是体系能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8. 某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298 K时由5 dm3 绝热可逆膨胀到6 dm3，温度降低21 K，则容器中的气体是：( )(A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar9. 下述说法中，哪一种正确：( )(A)热容C不是状态函数(B) 热容C与途径无关(C) 恒压热容C p不是状态函数(D) 恒容热容C V不是状态函数10. 热力学第一定律仅适用于什么途径：( )(A)同一过程的任何途径(B) 同一过程的可逆途径(C) 同一过程的不可逆途径(D) 不同过程的任何途径11. 1 mol H2(为理想气体)由始态298 K、p被绝热可逆地压缩5 dm3，那么终态温度T2 与内能变化∆U分别是：( ) (A) 562K，0 kJ (B) 275K，-5.49 kJ(C) 275K，5.49 kJ (D) 562K，5.49 kJ12. n mol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：( ) (A) H1 > H2(B)H1 < H2(C) H1 = H2 (D) 上述三者都对13. 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么∆U AB与∆U AC的关系是：( )(A)∆U AB > ∆U AC (B) ∆U AB < ∆U AC(C) ∆U AB= ∆U AC (D) 无法比较两者大小14. 水在100 ℃，101.3 kPa下吸收潜热变为蒸汽。
物理化学习题课答案(一)
物理化学习题课答案〔一〕_________________ _________________ _________________一. 选择题1. 对于理想气体的内能有下述四种理解：<1> 状态一定,内能也一定<2> 对应于某一状态的内能是可以直接测定的<3> 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值<4> 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是：< D ><A>〔1〕〔2〕〔B〕〔3〕〔4〕<C>〔2〕〔4〕〔D〕〔1〕〔3〕2. 下列宏观过程：<1> p ,273 K 下冰融化为水<2> 电流通过金属发热<3> 往车胎内打气<4> 水在101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是：< A ><A>〔1〕〔4〕〔B〕〔2〕〔3〕<C>〔1〕〔3〕〔D〕〔2〕〔4〕3. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经<1> 等温压缩,<2> 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有：< C ><A> H1> H2<B> H1= H2<C> H1< H2<D> 不能确定4. 对于下列的四种表述：<1> 因为ΔH=Q p,所以只有等压过程才有ΔH<2> 因为ΔH=Q p,所以Q p也具有状态函数的性质<3> 公式ΔH=Q p只适用于封闭体系<4> 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是：< B ><A>〔1〕〔4〕〔B〕〔3〕〔4〕<C>〔2〕〔3〕〔D〕〔1〕〔2〕5. ΔH = Q p适用于下列哪个过程？< B ><A> 理想气体从1×107Pa反抗恒定的外压1×105Pa膨胀到1×105Pa<B> 0℃、101325Pa下冰融化成水<C> 101325Pa下电解CuSO4水溶液<D> 气体从298K,101325Pa可逆变化到373K、10132.5Pa6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间：< CD><A> 一定产生热交换<B> 一定不产生热交换<C> 不一定产生热交换<D> 温度恒定与热交换无关7. 在一个刚性的绝热容器中燃< B >C6H6<l> + <15/2>O2<g> 6CO2〔g〕+ 3H2O<g><A> ΔU = 0 ,ΔH < 0 ,Q = 0 <B> ΔU = 0 ,ΔH > 0 ,W = 0 <C> ΔU = 0 ,ΔH = 0 ,Q = 0 <D> ΔU ≠0 ,ΔH ≠0 ,Q = 08. 体系的压力p<体系>与环境的压力p<环境>有何关系? < D ><A> 相等 <B> 无关系<C>p<体系>> p<环境> <D> 可逆变化途径中p<体系>=p<环境>9. 如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q 、W 和体系的ΔU 值的符号为： < B ><A> W = 0,Q < 0, ΔU <0 <B> W> 0,Q < 0, ΔU >0 <C> W = 0,Q > 0, ΔU > 0 <D>W < 0,Q = 0, ΔU > 010. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? < BC > 11. 测定有机物燃烧热Q p ,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为Q V .由公式得： Q p =Q V +ΔnRT=Q V +p ΔV,式中p 应为何值 < D ><A> 氧弹中氧气压力 <B> 钢瓶中氧气压力 <C> p <D> 实验室大气压力12. 系经历一个正的卡诺循环后,试判断下列哪一种说法是错误的？ < D ><A> 体系本身没有任何变化<B> 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环,最后体系和环境都没有任何变化 <C> 体系复原了,但环境并未复原 <D> 体系和环境都没有任何变化13. 在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机,其最大效率为 < D ><A> 100 % <B> 75 % <C> 25 % <D> 20 %14. 在理想气体的S-T 图中,通过某点可以分别作出等容线和等压线,其斜率分别为则在该点两曲线的关系为： 〔A 〕〔A 〕 x < y 〔C 〕 x = y 〔D 〕 无确定关系15. 某气体状态方程为仅表示体积的函数,问在恒温下该气体的熵是随体积的增加而： < A> 〔A 〕 增加 〔B 〕减少 〔C 〕不变 〔D 〕不确定16. 室温25℃下, 1 mol 理想气体进行焦耳实验〔自由膨胀〕,求得 ΔS = 19.16 J·K -1,则体系的吉布斯自由能变化为： < AB ><A> ΔG = -5614 J <B> ΔG < 19.16 J <C> ΔG = -479 J <D> ΔG = 017. 2 mol H 2和 2 mol Cl 2在绝热钢筒内反应生成HCl 气体,起始时为常温常压.则< C ><A> Δr U = 0,Δr H = 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <B> Δr U < 0,Δr H < 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <C> Δr U = 0,Δr H > 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <D> Δr U > 0,Δr H > 0,Δr S = 0,Δr G > 018. 理想气体与温度为T 的大热源接触作等温膨胀,吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20％,则体系的熵变为 < C >ӘS ӘT V x , y ,〔A 〕 Q/T 〔B 〕0 〔C 〕5 Q/T 〔D 〕－Q/T19. 单原子理想气体的温度由T 1变到T 2时,等压过程体系的熵变<ΔS>p 与等容过程的熵变<ΔS>v 之比为 < D > 〔A 〕 1:1 〔B 〕2:1 〔C 〕3:5 〔D 〕5:320. 在恒温恒压下不作非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行？ < C ><A> ΔH > 0,ΔS > 0 <B> ΔH > 0,ΔS < 0 <C> ΔH < 0,ΔS > 0 <D> ΔH < 0,ΔS < 0二. 空题1. 公式Δmix S = － R ∑B n B lnx B 的应用条件是：封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力.2. 对一封闭体系,W f = 0 时,下列过程中体系的ΔU ,ΔS ,ΔG 何者必为零？<1> 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ΔU ； <2> 某物质的恒温恒压可逆相变过程 ΔG ；<3> 某物质经一循环恢复原状态 ΔU ,ΔS ,ΔG. 3. 理想气体等温 <T = 300 K> 膨胀过程中从热源吸热 600 J,所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10,则体系的熵变ΔS = 20 J·K -1. 因为 W R = Q R = 600 J×10 = 6.000 kJ 所以 ΔS = Q R /T = 6000 J/300 K = 20 J·K -14. 理想气体向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其ΔU=0 ,ΔS>0 .5. 1 mol 单原子分子理想气体,从p 1=202 650 Pa,T 1= 273 K 在p/T=常数的条件下加热,使压力增加到p 2=405 300 Pa,则体系做的体积功W = 0J. 因为p/T=常数,当p 2 = 2p 1时,T 2 = 2T 1,即V 2 = V 1 所以W=06. 当一个化学反应的ΔCp 等于零时,该反应的热效应就不受温度影响. Kirchhoff 定律7. 对熵产生d i S 而言,当体系内经历可逆变化时其值=0, 而当体系内经历不可逆变化时其值>0.8. 对于任何宏观物质,其焓H 一定＞内能U <填上 ＞、＜、＝> ,因为H=U+pV ； 对于等温理想气体反应,分子数增多的ΔH 一定 ＞ΔU,因为Δn>0 .9. 在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里, 当热力学函数 U 到达最 小 值时,体系处于平衡状态.因为10. 300 K 时,将2 mol Zn 片溶于过量的稀硫酸中,若反应在敞口容器中进行时放热Q p ,在封闭刚性容器中进行时放热Q V ,则Q V －Q p = - 4988 J.11. 在自发过程中,体系的热力学概率和体系的熵的变化方向 相同 ,同时它们又都是 状态函数,两者之间的具体函数关系是S = kln Ω,该式称为玻耳兹曼公式,它是联系宏观量和微观量 的重要桥梁.12. 如图.两条等温线的温度分别为T a ,T b .1mol 理想气体经过路径1231的W I 与经过路径4564的W II 大小关系是W I =W II .13. 在绝热封闭条件下,体系的∆S 的数值可以直接用作过程方向性的判据, ∆S = 0表示可逆过程；∆S > 0 表示不可逆过程；∆S < 0 表示不可能发生的过程. 14. 在横线上填上 ＞、＜、＝ 或 ？〔？代表不能确定〕. 水在 373.15 K 和 101.325 kPa 下通过强烈搅拌而蒸发,则 <A> ΔS____>__Q/TQ 为该过程体系吸收的热量()()()()反应物生成物∑∑-=∆C C Cmp B m p B p ,,νν<B> ΔF____<__ -W<C> ΔF____<__ -W f <忽略体积变化> <D> ΔG____<__ -W f15. 公式ΔS = nRln<V 2/V 1> + C V ln<T 2/T 1>的适用X 围是 封闭体系,理想气体从始态P 1,V 1,T 1经历任何过程到态终态P 2,V 2,T 2 .三. 指出下列公式的适用条件〔1〕dU=δQ–PdV〔2〕ΔH=Q P ； ΔU=Q V 〔3〕2211;T T P V T T C dT U C dT ∆H =∆=⎰⎰〔4〕21ln V W nRT V = 〔5〕W= －PΔV 〔6〕PV γ＝常数 〔7〕1221V Vln nR P P lnnR S ==∆〔8〕⎰=∆21P P Vdp G〔9〕ln mix BB S RnX ∆=-∑〔10〕12222111lnln ln ln p v p T V TS nR C nR C p T V T ∆=+=+ 答案： 1. 封闭体系非膨胀功为02. ΔH=Q P , 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等压过程 ΔU=Q V , 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等容过程3. 21T P T C dT ∆H =⎰,封闭体系、平衡态,状态连续变化的等压过程21T V T U C dT ∆=⎰,封闭体系、平衡态,状态连续变化的等容过程对于理想气体,适用于一切过程.4. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,理想气体等温可逆过程.5. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等外压膨胀过程6. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,理想气体绝热可逆过程.7. 封闭体系、平衡态,理想气体,等温过程,不作其他功.8. 封闭体系、平衡态,状态连续变化的等温过程,不作其他功. 9．封闭体系、平衡态,理想气体等温等压混合. 10．理想气体从始态经历任何过程到终态四. 计算题1. 1mol 单原子理想气体,始态为P 1＝202650Pa,T 1＝273K,沿可逆途径P/T ＝常数至终态,压力增加一倍.计算V 1,V 2,T 2,Q,W,V 1,ΔH,,ΔU.解答：3111m 0112.0Pa 202650K 273K mol J 314.8mol 1P nRT V 11=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⋅⋅⨯==-- 因为P/V=常数,所以：ΔU ＝nC V ,m 〔T 2 －T 1〕＝10.21kJΔH ＝nC P,m 〔T 2 －T 1〕＝17.02kJ Q ＝ΔU －W ＝13.61kJ2. 在p θ和373.15 K 下,把1mol 水蒸气可逆压缩为液体,计算Q,W,∆U m ,∆H m ,∆F m ,∆G m 和∆S m .已知在373.15 K 和p θ下,水的摩尔汽化热为40.691 kJ·mol -1.解答：当外压恒定时：W = —p ΔV m = p[V m <l>－V m <g>] ≈pV m <g> = RT ＝3.101 kJ·mol -1 此时：Q p = ΔH m = －Δvap H m = - 40.691 kJ·mol -1 <2分> ΔU m =ΔH m －p ΔV m = -37.588 kJ·mol -1 <2分> ΔG m = 0ΔF m = W R = 3.103 kJ·mol -1 ΔS m = Q R /T = -109.0 J·K-1·mol -13. 今有 A,B,C 三种液体,其温度分别为 303 K,293 K,283 K.在恒压下,若将等质量的 A 与 B 混合,混合后终态温度为 299 K ；若将A 与C 等质量混合,则终态温度为 298 K.试求 B 与C 等质量混合的终态温度.<设所有混合过程均无热的损失> 解答： A 、B 混合：m<T A -T 1>C p,A =m<T 1-T B >C p,B带入数据得：C p,B =<2/3>C p,AA 、C 混合：m<T A -T 2 >C p,A =m<T 2-T C >C p, C 得：C p,C =<1/3>C p,AB 、C 混合：m<T B -T>C p,B =m<T-T C >C p,C得BC 等质量混合得终态温度为：T=289.7K4. 试根据封闭体系热力学基本方程证明：p 22p )T G(T C ∂∂-= 证明：由dG=-SdT+Vdp 可得故p 22p p p p )TG (T T ))T G(T ()TG ()T H (C ∂∂-=∂∂∂∂-∂∂=∂∂=5. 经历下述可逆等压过程：此体系的 C p = 20 J·K -1,始态熵 S 1= 30 J·K -1.计算过程的Q,W 与体系的ΔU ,ΔH ,ΔS ,ΔF ,ΔG 的值.解答：封闭体系可逆等压过程中,Q p = ΔH =⎰21T T p C dT = 6.000 kJ体积功：W = －p<V 2－V 1> = －228.0 J ΔU = Q + W = 5.772 kJ ΔS =⎰21T T p C dln<T/K> = C p ln<T 2/T 1> = 11.2 J·K -1 S 2=ΔS +ΔS 1= 41.2 J·K -1ΔF =ΔU －Δ<TS> = -11.06 kJ ΔG =ΔH －Δ<TS> = -10.84 kJ6. 请分别根据条件<a>和条件<b>计算说明以下两种状态的的水哪一个更稳定.〔1〕H 2O 〔l,298.2K,p θ〕<2> H 2O <g,298.2K,p θ>.已知如下数据： <a> 水在298.2K 时的饱和蒸汽压是3167.7Pa<b> H 2O 〔l,298.2K,p θ〕→ H 2O <g,298.2K,p θ> 的1m r mol .kJ 01.44H -θ=∆,C p,m <H 2O,g>=30.12+11.3×10-3TJ·K -1·mol -1,C p,m <H 2O,l>=75.30J·K -1·mol -1解答：由Gibbs 判据P43,计算状态〔1〕到〔2〕的Gibbs 自有能变化就能判断哪种状态更稳定.设计如下过程：H 2O 〔l,298.2K, p θ〕→H 2O <l, 298.2K, 3167.7Pa>→ H 2O <g, 298.2K, 3167.7Pa>→H 2O <g, 298.2K, p θ>对于液体0G 1≈∆〔P47〕,02=∆G3G ∆＝nRTlnp 2/p 1 P47G ∆=8591J>0,所以：液态水更稳定.7. 根据熵增加原理,请论证一个封闭体系由始态A 到同温的状态B,在等温过程中,可逆过程吸热最多,对外做功最大.且在该体系中所有恒温可逆过程中吸的热和做的功都相等. 证明：a. 设体系由状态A 经任一等温不可逆过程〔I 〕到达状态B,吸热Q iR ,做功W iR , 另外状态A 经等温可逆过程〔II 〕到达状态B,吸热Q R ,做功W R ,用此两过程可以构成一个循环,A 经过程I 到B,然后经II 的逆过程回到A 此时,系统复原,0＝体S ∆,由于是等温过程,环境一定是温度为T 的热源,TQ Q S RiR +-∆＝环,由于整个循环过程是不可逆的0〉∆+∆环体S S ,所以Q R >Q iR由热力学第一定律 iR iR R R W Q W Q U +=+=∆W R ＜W iR所以：|W R |>|W iR |b. 同理用以上的思路设计包含两个恒温可逆过程的循环过程,而此过程是可逆的.所以得出两个过程的Q 和W 都相等.8. 一个绝热容器原处于真空状态,用针在容器上刺一微孔,使298.2K,Pθ的空气缓慢进入,直至压力达平衡.求此时容器内空气的温度.〔设空气为理想的双原子分子〕解答：设终态时绝热容器内所含的空气为体系,始终态与环境间有一设想的界面,始终态如 下图所示 在绝热相上刺一小孔后,n mol 空气进入箱内,在此过程中环境对体系做功为 P θV 0.体系对真空箱内做功为0.体系做的净功为Pθ V 0 ,绝热过程Q ＝0, ΔU ＝W ＝ P θV 0＝nRT 1 又理想气体任何过程： ΔU ＝ C v 〔T 2－T 1〕联立上式：nRT 1＝C v 〔T 2－T 1〕 对于双原子理想气体 C v,m ＝2.5R 则 T 2＝1.4T 1＝417.5K9. 有一个礼堂容积为1000m 3,气压为Pθ,室温为293K,在一次大会结束后,室温升高了5K,问与会者们对礼堂内空气贡献了多少热量？P=0 V 1 P=P θ V 1, T 2 P=P θ, n mol V 0 T 1=298K解答：若选取礼堂内温度为293K的空气为体系,则随着的温度升高,室内空气不断向外排出,体系已经不在封闭了,实际上这是一个敞开体系,室内空气随着温度的升高逐渐减少,现选取某一时刻礼堂内的空气为体系,在压力和体积维持恒定时,n＝PV/ RT.等压过程中的热量计算：会议过程中的总热量：可以近似认为空气为双原子分子,C P,m=7/2R,P,V,R,T1均已知,T2＝T1＋5＝298K代入得Q P＝6000.8J。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从25℃升温至100℃，(2)绝热自由膨胀至二倍体积，(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解：将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下：过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)（3） )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831＝末初T T = K 15.37331==初末T T Q ＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m p＝）初末33(T T nR -＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55JU ∆＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0W ＝-)(33初末V V p -＝-）初末33(T T nR - ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J因为体系的温度没有改变，所以H ∆＝02． 0.1mol 单原子理想气体，始态为400K 、101.325kPa ，经下列两途径到达相同的终态：(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3，再恒容升温至610K ； (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3，再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态，能否求出两途径的U ∆及H ∆？解：(1)始态体积1V ＝11/p nRT ＝(0.1×8.314×400/101325)dm 3＝32.8dm 3 W ＝恒容恒温W W +＝0ln12+V V nRT＝(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J ＝370.7JU ∆＝)(12,T T nC m V -＝[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J ＝261.9J Q ＝U ∆+W ＝632.6J H ∆＝)(12,T T nC m p -＝[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]＝436.4J (2) Q ＝恒压绝热Q Q +＝0+)(12,T T nC m p -＝463.4J U ∆＝恒压绝热U U ∆+∆＝0+)(12,T T nC m V -＝261.9J H ∆＝恒压绝热H H ∆+∆＝0+绝热Q ＝463.4J W ＝U ∆-Q ＝174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆，因为H U 和是状态函数，其值只与体系的始终态有关，与变化途径无关。
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”。
考研物理化学练习题[1]
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物理化学练习题一、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．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4．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5．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6．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7．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8．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(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9．关于热平衡, 下列说法中正确的是(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度(B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件(C) 若系统A与B成热平衡, B与C成热平衡, 则A与C直接接触时也一定成热平衡(D) 在等温过程中系统始终处于热平衡10．在一个循环过程中，物系经历了i步变化，则(A) ∑Qi=0 (B) ∑Qi－∑Wi=0(C) ∑Wi=0 (D) ∑Qi＋∑Wi=011．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是(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 12. 对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：(A ) 0 (B )0(C ) 0 (D ) 0pT TTU U T V H U p p ∂∂⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫∂∂== ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭13. 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V 1、V 2。
物理化学习题课(一)
21. 在20℃和大气压力下，用凝固点降低法测物质的相对分 子质量。若所选的纯溶剂是苯，其正常凝固点为5.5℃，为 使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行，冷浴内的 恒温介质比较合适的是（ ） (A)冰-水 (B)冰-盐水 (C)干冰-丙酮 (D)液氨
物理化学习题课（一）
热力学部分 何荣桓
假定气体为理想气体，计算下列过程的熵变： a) 将1mol N2 (T,p) 与 0.5mol N2 (T,p) 等温等压混合； b) 将1mol N2 (T,V)与 1 mol N2 (T,V) 等温等容混合 (Vmix=V) ；熵变与a)是否相同？ c) 将1mol N2 (T,p)与 0.5mol O2 (T,p)等温等压混合，熵变与 a)是否相同？
21 答:A
22. 二组分理想液态混合物的蒸气总压（ ） (A)与溶液的组成无关 (B)介于两纯组分的蒸气压之间 (C) 大于任一纯组分的蒸气压 (D)小于任一纯组分的蒸气压
22 答:B
23. A和B两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时，
则有：（ ）。
（A）ΔmixH=0 （C）ΔmixA=0 23 答:A
19 答:D
(C) Tb*> Tb， pA*< pA， ,μA* >μA
(D) Tb*< Tb， pA*> pA， ,μA* >μA
20. 已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数 kf 分别是 20.2、9.3、6.9及39.7K•kg • mol-1。今有一未知物能在上述四 种溶剂中溶解，欲测定该未知物的相对分子质量，最适宜的溶 剂是（ ）
(A) 1 (B) 3/4 (C) 2/3 (D) 1/2
物化练习题(1)
高材15级物理化学试题A一、分析及相图题1、真实气体的行为规则是什么？真实气体能否被液化？其条件是什么?答：分子之间有相互作用力，分子本身占有体积，分子不断作无规则热运动；能被液化，气体温度低于Tc（临界温度）。
2、质量作用定律对于复杂反应是否适应？答：否，质量作用定律只适用于基元反应，对于非基元反应，只能对其反应机理的每一步基元反应适用。
3、现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同，设计一种循环操作的机器，使海水的热力学能转换成有用的机械功。
这是不是违反热力学第二定律？为什么？答：不违反，海洋深层的温度低于表面，由于相对密度的原因，温度低的水总在海洋的下层，因为不是从单一的热源吸热做功，所以不违反热力学第二定律。
4、任一封闭系统在任意指定的始末状态之间可设计出无数多个具体的途径，各具体途径的热和功皆不相等，但每个途径的热和功的代数和皆相等，原因何在？答：封闭系统在指定的始末状态之间，任一指定途径的Qi+Wi=Δu，而Δu是状态函数的增量。
对于指定系统，Δu只取决于始末状态而与途径无关，故各途径的热和功…5、气相反应NO(g)＋1/2O2(g) → NO2(g)在298 K，101.325 kPa下进行。
若有关气体均可视为理想气体，则因理想气体的热力学能只是温度的函数，故上述反应的△U = 0，又因是等温等压过程，Q=nC p,m△T=0。
此种说法是否正确？为什么？答：不正确，对于一定质量一定组成的理想气体，其热力学能只是温度的函数，有相变化或化学变化时不满足上述条件，也就是得不到ΔU=0的结论，只适用于系统在无相变化及化学变化且ω′=0的等压过程下的的情况，而有化学变化时套用公式则不对。
6、知道了化学反应方程式，能否确定其反应级数和反应分子数？答：不能，反应级数由实验得到，可通过尝试法，半衰期法，初始速率法等加以确定，通常一个化学反应不是按其计量数所示个数分子直接碰撞，而是经过一系列分子直接碰撞发生的步骤7、一定量100℃，100 kPa的水，在等温等压条件下变成水蒸气。
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。
上海交通大学物理化学习题1
热力学第一定律主要公式及使用条件1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+规定系统吸热为正，放热为负。
系统得功为正，对环境作功为负。
式中 p amb 为环境的压力，W ’为非体积功。
上式适用于封闭体系的一切过程。
2. 焓的定义式pV U H +=3. 焓变（1）)(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量，只有在恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。
（2）2,m 1d p H nC T ∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程，或真实气体的恒压变温过程，或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。
4. 热力学能(又称内能)变2,m 1d V U nC T∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。
5. 恒容热和恒压热V Q U =∆ (d 0,'0)V W == p Q H =∆ (d 0,'0)p W ==6. 热容的定义式 （1）定压热容和定容热容δ/d (/)p p p C Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂（2）摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。
（3）,m ,m p V C C R -=此式只适用于理想气体。
（4）摩尔定压热容与温度的关系23,m p C a bT cT dT =+++式中a , b , c 及d 对指定气体皆为常数。
（5）平均摩尔定压热容21,m ,m 21d /()Tp p T C T T T C =-⎰7. 摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p T H T H T C T ∆=∆+∆⎰或vap m vap ,m (/)p p H T C ∂∆∂=∆式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l)，上式适用于恒压蒸发过程。
物理化学下学期习题课(1)
7）Ag + 2 Cl AgCl 反应在25℃,101.325kPa下进行放热127.07 kJ·mol-1，若布置成可逆电池，在可逆电池中进行，则放热32.998 O O kJ·mol-1。该反应的 ∆r H（298K)=______， ∆r S m (298K)=_____。 m
θ θ ∆ r H m = Q p, m ⇒ ∆ r H m = −127.02kJ ⋅ mol −1
物 理 化 学
习 题 课
填
空
题
相
变
热
力
学
6）在0℃到100℃的范围内液态的水的蒸气压与温度的关系可近似地表示为如下关 系： lg (p/kPa) = -2265/ (T/K) +8.0187 某地区的气压只有60.0kPa，那么这个地区水的沸点为___89.8___℃。 lg60=-2265/T +8.0187 T=89.8℃
8）在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平衡时两相的相对 的量。
对。
物 理 化 学
习 题 课
思
考
题
相
变
热
力
学
9）在简单低共熔物的相图中，三相线上的任何一个系统点的 液相组成都相同。
对，在三相线上，自由度数为零，为无变量系统，所以在此线上液相组成不变。
10）三组分系统最多同时存在5个相。
对，F=3-P+2。
物
理
化
学
习
题
课
思
考
题
电
化
学
4）无限稀电解质溶液的摩尔电导率可以看成是正、负离子无限稀 摩尔电导率之和，这一规律只适用于强电解质。 错，弱电解质也适用。 5）电解质的无限稀释摩尔电导率 得到。 错，只适用于强电解质。 6）德拜-休克尔公式适用于强电解质。 错，只适用于强电解质稀溶液。 7）恒温、恒压下∆G＞0的反应不能自发进行。 错，恒T、P，W’=0时， ∆G＞0 的过程不能自发进行。
物理化学下册基础复习题 (1)
( b） 相同； (d）无法确定。
PtlH 2(g,p 1) IW（α） IH/g,p 2) !Pt
9. 可通过电动势的测定来求难溶盐的 活度积K,p。下列电池 中的 （ 用 于求 AgBr(s）的K,p。 (a) Ag(s) IAgBr(s) IKBr(b) 1Br2 (1) !Pt; (h) Ag(s) !Ag•［α（Ag•)] ii (c) Ag(s) I Ag ［α（Ag•)]
114
= 0. 228 mol•kg- /27
川
I
7 . 2 .1 填空题
＝ ÷［ b(
＝÷［O. 1×归×0. 1×（ -1) ] mol·kg- =0. 6 mol·kg-1
1 2
1. 192 970 电解 水的反应为 H2 0=H2 (g）＋ 土 02 (g），析出 1 mol氢气和0.5 mol氧气 2 时 �＝ 1 。 根据法拉第定律，Q=zF�＝（2×96 485×1) C = 192 970 C。 2. 相同；不同 无限稀释溶液中离子独立运动 ，互不影响，所以三种潜液中c i- 的迁移速率 相同。而电解质 溶液中离子的迁移数不仅与该离子的迁移速率有关，还与溶液 中其他离子的迁移速率有关。正离子『，Na•和 K 的迁移速率是不相等的，所 以三种溶液中c1 的迁移数不同。 3. 0.018 2 电解质的摩尔电导率 A m =KfC，求 A m 需要先求电导率 K。采用电导池测定 K(NH3 •H2 0) － l Kcell R(KCl) 洛液的电导率时，K = G 一 ＝一一 ’ 故 - R(NH ·H 0) ，求得NH3 ·H2 0 A, R K(KCl) 2 3 的电导率
2
3 I.用同一电导池分别测定浓度为0.1 mol·dm- 和1.0 mol •dm-3的不同电解
物理化学上册练习题(1)
物理化学练习题（1）一、单项选择题（38分，每题2分）1、恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？ ( )A 、 ΔUB 、 ΔHC 、 ΔSD 、 ΔG2、在p o ，273.15 K 下水凝结为冰，判断体系的下列热力学量中何者一定为零？ ( )A 、 ΔUB 、 ΔHC 、 ΔSD 、 ΔG3、对实际气体的节流膨胀过程，有 ( )A 、ΔH = 0B 、ΔS = 0C 、ΔG = 0D 、ΔU = 04、H 2和 O 2在绝热钢瓶中生成水的过程： ( )A 、ΔH = 0B 、ΔU = 0C 、ΔS = 0D 、ΔG = 05、在等温和存在非体积功的情况下，某气体由始态经一微小变化到达终态，其吉布斯自由能的变化公式是： ( )A 、d G =p d V +V d p +δW fB 、d G =V d p -δW fC 、d G =-p d V +V d p +δW fD 、d G =-p d V +V d p -δW f6、下列各式中哪个是化学势？ ( )A 、 (∂H /∂nB )T ,S ,c B n ≠ B 、 (∂F /∂n B )T ,p ,c B n ≠C 、 (∂G /∂n B )T ,V ,c B n ≠D 、 (∂U /∂n B )S ,V ,c B n ≠7、把下列化学势与偏摩尔量区别开来： ( )(1) (∂S /∂n B c b ,,)T p n ≠ (2) (∂H /∂n B )S ,p ,c b n ≠ (3) (∂U /∂n B )T ,V ,c b n ≠ (4) (∂F /∂n B )T ,V ,c b n ≠A 、(1)、(4) 偏摩尔量；(2)、(3) 化学势B 、(1) 偏摩尔量；(2) 化学势； (3)、(4) 都不是C 、(1) 偏摩尔量；(2)、(4) 化学势；(3) 都不是D 、(2) 化学势；(3)、(4) 偏摩尔量；(1) 都不是8、重结晶制取纯盐的过程中，析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较，高低如何？ ( )A 、 高B 、 低C 、 相等D 、 不可比较9、 A,B,C 三种物质组成的溶液，物质 C 的偏摩尔量为：A 、 (∂μ/∂n C AB ,,,)T p n n B 、 (∂G /∂nC A B ,,,)T p n n C 、 (∂A /∂n A A B ,,,)T p n nD 、 (∂H /∂n C A B ,,,)S p n n10、 273 K ，2×101.3 kPa 时，水的化学势比冰的化学势： ( )A 、 高B 、 低C 、 相等D 、 不可比较11、某物质溶解在互不相溶的两液相 α 和 β 中，该物质在 α 相中以 A 形式存在，在 β 相中以 A 2形式存在，则 α 和 β 两相平衡时： ( )A 、μA αd n A α=μA 2βd n A 2β B 、c A α= c A 2β C 、a A α= a A 2β D 、2μA α= μA 2β12、在标准压力下，90 ℃的液态水汽化为90 ℃的水蒸气，体系的熵变将： ( )A 、ΔS 体>0B 、 ΔS 体<0C 、 ΔS 体=0D 、 难以确定13、亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( )A 、(d F )T, V , W =0 ≤0B 、(d F )T, V , W =0 ≥0C 、(d F )f ,,0T V W =≤0D 、(d F )f ,,0T V W =≥014、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变ΔS体 及环境的熵变ΔS 环应为： ( )A、ΔS体>0，ΔS环<0B、ΔS体<0，ΔS环>0C、ΔS体>0，ΔS环=0D、ΔS体=0，ΔS环=015、在273.15K，2p o时，水的化学势与冰的化学势进行比较，如何? ( )A、前者高B、前者低C、相等D、不可比较16、理想气体等温过程的ΔA。
物理化学习题1-热力学第一定律
物理化学单元测验（一）一、选择题。
在题后括号内，填上正确答案代号。
1、对于理想气体，焦耳-汤姆孙系数μJ-T（）。
（1）> 0；（2）< 0；（3）= 0；（4）不能确定。
2、在同一温度下，同一气体物质的摩尔定压热容C p,m与摩尔定容热容C V,m之间的关系为：( )。
( 1 )C p,m < C V,m；( 2 )C p,m > C V,m；( 3 )C p,m = C V,m；( 4 )难以比较。
3、公式∆H n C TpTT=⎰,m d12的适用条件是：( )。
( 1 )任何过程；( 2 )等压过程；( 3 )组成不变的等压过程；( 4 )均相的组成不变的等压过程。
4、当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。
( 1 )焓总是不变；( 2 )热力学能总是增加；( 3 )焓总是增加；( 4 )热力学能总是减少。
5、25℃，下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是：（）。
（1）N2(g)；（2）S(s , 单斜)；（3）Br2(l)；（4）I2(s)。
6、范德华气体经绝热自由膨胀后，气体的温度：( )。
( 1 )上升；( 2 )下降；( 3 )不变。
7、理想气体状态方程式实际上概括了三个实验定律，它们是：( )。
（1）玻意耳定律，分压定律和分体积定律；（2）玻意耳定律，盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律；（3）玻意耳定律，盖·吕萨克定律和分压定律；（4）玻意耳定律，分体积定律和阿伏伽德罗定律。
8、某坚固容器容积100 dm3，于25℃，101.3 kPa下发生剧烈化学反应，容器内压力、温度分别升至5066 kPa和1000℃。
数日后，温度、压力降至初态（25℃和101.3 kPa），则下列说法中正确的为：（）。
( 1 )该过程∆U = 0，∆H = 0( 2 )该过程∆H = 0，W≠0( 3 )该过程∆U = 0，Q≠0( 4 )该过程W = 0，Q≠09、H2和O2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中( )是正确的。
04 物理化学(一)计算题练习题
一、计算题 ( 共18题 190分 )1. 10 分 (0204)0204从如下数据，计算冰在-50 °C 的标准升华热。
冰的平均热容：1.975 J·K -1·g -1水的平均热容：4.185 J·K -1·g -1水蒸气的平均热容：1.860 J·K -1·g -1冰在0°C 时熔化热：333.5 J·g -1水在100 °C 时的蒸发热：2255 J·g -12. 5 分 (0467)0467已知 298K 时，CH 4(g)，CO 2(g)，H 2O(l) 的标准生成热分别为 -74.8，-393.5，-285.8kJ·mol -1，请求算298 K 时CH 4(g) 的标准燃烧热。
3. 10 分 (0312)0312某单原子分子理想气体从T 1=298 K ，15p p =的初态。
(a)经绝热可逆膨胀；(b)经绝热恒外压膨胀到达终态压力2p p = 。
计算各途径的终态温度T 2，及Q ,W , ΔU ，ΔH 。
4. 10 分 (0709)0709H 2–O 2燃料电池是用p 的气体进行补充的。
在298 K 时，该电池释放的功率为1 kW 。
已知燃料消耗的速度相同，估算363 K 时电池输出的功率。
（忽略体积功，在温度变化不大时，Δf H m [H 2O(l)]和Δf G m [H 2O(l)]可视作常数）Δf H m [298 K,H 2O(l)]=-285 kJ·mol -1Δf G m [298 K,H 2O(l)]=-237 kJ·mol -15. 15 分 (0957)09574 g Ar （可视为理想气体，其摩尔质量M (Ar)=39.95 g·mol -1）在300 K 时,压力为506.6kPa ，今在等温下反抗202.6 kPa 的恒定外压进行膨胀。
物理化学—表面化学练习题及参考答案(1)
表面1A一、选择题1. 某有机物水溶液浓度为3.0 mol·m-3，在300 K时，则表面超额为：（）(A) 0.01 mol·m-2 (B) 0.02 mol·m-2(C) 1.0×10-5 mol·m-2 (D) 1×10-7 mol·m-22. 已知400 K 时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为，如果求在相同温度下，一个直径为 10-7 m 的汞滴的蒸气压，应该用公式： ( )(A) p = p0+ 2/R'(B) ln(p/p0) =Vap H m(1/T0- 1/T)/R(C) RT ln(p/p0) = 2M/ Ｒ'(D) p = nRT/V3. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h，其中一根在 1/2h处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是： ( )(A) 水从毛细管端滴下(B) 毛细管端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管端水面呈凹形弯月面(D) 毛细管端水面呈水平面4. BET 吸附等温式中V m为： ( )(A) 饱和吸附量 (B) 平衡吸附量(C) 铺满第一层的吸附量 (D) 常数，无物理意义5. 气体在固体表面上发生等温吸附过程, 熵如何变化? ( )(A) S＞ 0 (B) S＜ 0(C) S＝ 0 (D) S≥ 06. 气固相反应 CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) 已达平衡。
在其它条件不变的情况下，若把CaCO3(s) 的颗粒变得极小，则平衡将： ( )(A) 向左移动 (B) 向右移动(C) 不移动 (D) 来回不定移动7. 一个U 型管的两臂直径不同，一端为1×10-3 m，另一端为3×10-3m，水的表面张力为0.072 N·m-1。
如用这个U 型管装上水来测量压力，将引入的误差为： ( )(A) 72 Pa (B) 192 Pa(C) 96 Pa (D) 288 Pa8. 兰缪尔的吸附等温式为 = ∞bp/(1+bp)，其中∞为饱和吸附量，b为吸附系数。
物理化学习题库(1)
物理化学习题库 (1)《物理化学》复习思考题(《物理化学》备课组，2006.10.)化学反应动力学一、判断题:1(反应速率系数k与反应物A的浓度有关。
( ) A2(反应级数不可能为负值。
( ) 3(一级反应肯定是单分子反应。
( )4(对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。
( ) 5(对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
( ) def,,dlnk26(Arrhenius活化能的定义是( ) ERTadT 7(对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。
( ) 8(设对行反应正方向是放热的，并假定正、逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数。
( ) 9(连串反应的速率由其中最慢的一步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。
( ) 10(鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。
( )11(过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。
( )12.催化剂只能加快反应速率，而不能改变化学反应的标准平衡常数。
( )13.光化学的量子效率不可能大于一。
( ) 14. 质量作用定律仅能用于元反应。
( ) 15.复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。
16.当某反应对物质A的反应级数为负值时，该反应的速率随物质A的浓度升高而减小。
17.破坏臭氧的反应机理，NO+O?NO+O，NO+O?NO+O中，NO是反应的中间体。
3222218.对于一个在定温、定压下，不做非膨胀功的化学反应来说，?G越负，反应速度越快，。
19.某一反应A?B，A的半衰期为30分钟，那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。
20.已知反应2A?P为零级反应，A的半衰期为30分钟，由此可知，A消耗3/4所需的时间为45分钟。
(完整版)物理化学练习题一
物理化学练习题一1. 可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，与不可逆热机相比其速度将( )A. 最快B. 最慢C. 中等D. 视情况而定2. 1 mol 液体苯在298 K 时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264 ，则其等压燃烧焓为( ) -1 kJ mol . -1 kJ mol .A. 3268B. –3265C. 3264D. –32683. 一定量理想气体经历某一过程，体系的热力学能U 增加，则此过程( )A. 是等压过程B. 体系吸热C. 体系温度升高D. 是压缩过程4. 对一定量的单组系统理想气气体，下列不正确的是( )5. 关于状态函数，下列说法不正确的是( )A. 状态函数的变化值仍为状态函数B. 状态函数的绝对值是不可测定的C. 广度性质和强度性质都是状态函数D. 状态函数的二阶可导数与求导顺序无关6. 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 >07. 对于理想气体，下列关系中不正确的是( )A.0)/(=∂∂V T UB. 0)/(=∂∂T V U 0)/(=∂∂T V H D. 0)/(=∂∂T P U 8. 凡是在孤立体系中进行的变化，其∆U 和∆H 的值一定是( ) A. ∆U > 0, ∆H > 0 B. ∆U ＝0, ∆H ＝0C. ∆U < 0, ∆H < 0D. ∆U ＝0, ∆H 大于、小于或等于零不能确定。
9. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程，则( ) A. 可以从同一始态出发达到同一终态 B. 不可以达到同一终态C. 不能确定以上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10. 1mol 理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10 倍，则体系、环境的熵变分别为( ) K -1。
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
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第二章习题
1.已知100kPa下冰的熔点为0℃，此时冰的比热容Δfus h=333.3J/g。
水和冰的平均比定Cp分别为4.184J/g·K以及
2.000J/g·K。
今在绝热容器里向1kg50℃的水中投入0.8kg温度﹣20℃的冰。
求：
1)末态温度。
2)末态水和冰的质量。
解：1)假设冰全部融化
=m(冰)Δfus h+ m(冰) Cp(冰)[0℃-（-20℃）]+ m(冰) Cp(水)(t-0℃)
ΔH(
冰)
=800×333.3+800×2.000×20+800×4.184t
=298640+33472t
ΔH(
=m(水) Cp(水) (t-50℃)
水)
=1000×4.184×(t-50)
=4184t-209200
+ ΔH(水)=0
因为容器为绝热，所以ΔH=0。
既有ΔH(
冰)
298640+33472t=4184t-209200
t=-11.8℃﹤0℃故而冰没有完全融化
当50℃水降温到0℃时，
′= m(水) Cp(水) (0-50℃)=1000×4.184×(-50)=- 209200J
ΔH(
水)
当-20℃冰升温到0℃时，
′= m(冰) Cp(冰)[0-(-20℃)]=800×2.000×20=32000J
ΔH(
冰)
|ΔH(水)′|＞|ΔH(冰)′|
所以冰只有部分融化，形成冰水混合物，则t=0℃。
2)假设熔化的冰的质量为x，得到
ΔH=ΔH(冰)+ ΔH(水)
= m(冰) Cp(冰)[0-(-20℃)]+xΔfus h+ m(水) Cp(水) (0-50℃)=0 x=0.532kg
末态水的质量为1kg+0.532kg=1.532kg
末态冰的质量为0.8kg-0.532kg=0.268kg
2.已知水在100℃,101.325kP下的摩尔蒸发焓Δvap H m=40.668kJ/mol,试分别计算下列两个过程的Q，W, ΔU，H。
（1）在100℃,101.325kP下,1kg水蒸发成水蒸气；
（2）在恒定100℃的真空容器里，1kg水全部蒸发为水蒸气，并且水蒸气压力恰好为101.325kP.
解：(1)由题意可知：ΔH=nΔvap H m==2257kJ
Q p=ΔH=2257kJ; V1=0; V2=;
可得W=﹣=﹣Pdv=﹣172.2kJ;
所以ΔU=Q+W=2259﹣172.25=2085kJ;
(2)由于为真空容器，故而P amb=0,则W=﹣P ambΔV=0;
ΔH=nΔvap H m==2257kJ;
由于ΔH=ΔU+Δ(PV)= ΔU+0=ΔU; ΔU=Q v+W= Q v;
代入得：ΔU= Q v =2085kJ;
第三章习题
1. 1mol 理想气体在T=300k 下，从始态100kpa 经历下列各过程达到各自的平衡态。
求各过程的Q 、 ΔS iso
（1）可逆膨胀至末态压力50kp ；
（2）反抗恒外压50kp 不可逆膨胀至平衡态；
（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。
解：三个过程经不同路径达到同一末态，故ΔS 相等。
5.763J/K P P nRln V V nRln ΔS 2
112=== （1）KJ S T Q Q r 729.1763.53001=⨯=∆==
K J T
Q T Q S amb amb /763.51-=-==∆ 0763.5763.5=-=∆+∆=∆sys amb iso S S S
（2）不可逆膨胀，则
KJ P nRT P nRT P V V P W Q amb 247.1)()(1
212amb 22=-=-=-= K J K J T Q T Q S amb amb amb /157.4/300
10247.132-=⨯-=-==∆ K J S S S amb iso /606.1157.4763.5=-=∆+∆=∆
（3）真空自由膨胀 则 0amb =P
0)(13amb 33=-=-=V V P W Q
03=-==∆T
Q T Q S amb amb K J S S amb iso /763.5=∆+∆=∆
2. 5mol 单原子理想气体从始态300K,50KPa 先绝热可逆压缩至
100KPa,再恒压冷却使体积缩小至85dm 3.求整个过程的Q,W ，S H U ∆∆∆及,.
.解：过程一：绝热可逆压缩
85.395)50
100(300)(14.01212pm =∆=⨯==Q K P P T T C R 过程二：恒压冷却
K nR V P T 47.204314
.851085101003
3333=⨯⨯⨯⨯==- J R T T nC Q 323210892.19)30047.204(5.25)(m p,⨯-=-⨯⨯=-=∆
故整个过程中：
KJ Q Q Q 892.19892.19021=-=+=
KJ R T T m nCv U 958.5)30047.204(5.15)(,13-=-⨯⨯=-=∆
KJ R T T m nCp H 930.9)30047.204(5.25)(,13-=-⨯⨯=-=∆
K J P P m nCp T T m nCp S /66.68ln ,ln ,1
313-===∆ KJ Q U W 935.13802.19958.5=+-=∆-∆=。