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 B
n ,,????
????μ B.j
n V S B n U ,,???? ???? C. j
n 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. j
n V S B n U ,,????
???? B. j
n p T B
n H ,,???? ???? C. j
n p T B
n G ,,???? ???? D. j
n V T B
n 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 V
B
m *
≠
, 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p
A
*
,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
,T
f
,它们的关系为( )
A, p A
*
<
p
A
*
A μ<
μA
*
f T <
T
f
B. p A
*
>p
A
*
A μ <μ
A
*
f T <
T
f
C. p A
*
A * A μ<μA * f T > T f D. p A * >p A * A μ> μ A * f T > T f 5.一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. >0 B.=0 C. <0 D.不能确定 6.对多组分体系中B 物质的偏摩尔量X B =B j n p T B n 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, X B 也为容量性质 C. X B 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. B j n p T B n F ≠? ??? ????,, B. B j n p S B n H ≠? ??? ????,, C. B j n p T B n G ≠? ??? ????,, D. B j n p S B n 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。若气相中A 和B 的摩尔分数相等，则液相中A 和B 的摩尔分数之比xA:xB 应为 ( ) A 、 xA:xB ＝1∶21 B 、 xA:xB ＝21∶1 C 、 xA:xB ＝22∶21 D 、xA:xB ＝1∶22 1２、氯仿(1)和丙酮(2)形成的非理想溶液，在温度T 时测得其总蒸汽压为29397.6Pa ，而蒸汽中丙酮的摩尔分数y1=0.818，而该温度时纯氯仿的蒸汽压为29570.9Pa ，则在溶液中氯仿的活度α1为 ( ) A 、 0.183 B 、0.823 C 、 0.181 D 、 0.813 1３、苯和甲苯能形成理想液态混合物。已知在293K 时苯和甲苯的蒸汽压分别为9999.2Pa 和2933.1Pa ，则当混合物中苯的摩尔分数为0.4时混合物上方的蒸汽总压为 ( ) A 、 3999.9Pa B 、5172.9Pa C 、7172.7Pa D 、5759.5Pa 1４、在373K 时纯己烷(A)与纯辛烷(B)的蒸汽压分别为 及 ,今将3mol 己烷与4mol 辛烷混合以形成理想液态混合物。指出下列结果中，哪项是不正确的。( ) A 、 B 、 C 、 D 、 １５、已知373K 时液体A 的饱和蒸汽压为133.32kPa ，液体B 的饱和蒸汽压为66.66kPa ，若A 和B 能构成理想液态混合物，则当溶液中xA ＝0.2时，呈平衡的气相中，A 的摩尔分数yA 为 ( ) A 、 1/2 B 、 1/3 C 、 2/3 D 、 1/4 答案:DBADC BDC ＡＢ ＡＣＤＣＢ 二．计算题 1. 298K 时，n 摩尔NaCl 溶于1000g 水中，形成溶液体积V 与n 之间关系可表示如下： V（cm3）=1001.38+16.625n+1.77382/3n+0.1194n2，试计算1mol/kgNaCl溶液中H2O几 NaCl的偏摩尔体积。 2.有一氨水，氨的蒸汽分压为3600Pa，若293K时将压力为101325Pa的1mol氨气溶解到 ?为多少？ 大量的上述氨水中，此过程的G 3.已知370K时，3%（质量分数）的乙醇（M=46g/mol）溶液的蒸汽总压为101.325kPa， 纯水（M=18g/mol）的蒸汽压为91.29kPa。试计算该温度时对于乙醇摩尔分数为0.02的溶液，水和乙醇的蒸汽分压各位多少？（溶液浓度很低，溶剂服从Raoult定律，溶质服从Henry定律。） 第四章化学平衡 一. 选择题:选择正确答案的编号，填在各题后的括号内： 1. PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（） Ａ.吸热反应；Ｂ.放热反应； Ｃ.反应的标准摩尔焓变为零的反应；Ｄ.在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。 2.设有理想气体反应A(g)+B(g)==C(g)，在温度T，体积V的容器中，三个组分的分压分别为p A、p B、p C时达到平衡，如果在T、V恒定时，注入物质的量为n D的惰性组分，则平衡将（）。 (A)向右移动(B)向左移动 ( C )不移动(D)不能确定 3.设反应a A(g ) == y Y(g) + z Z(g),在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应( ) （A）标准平衡常数与温度，压力成反比 （B）是一个体积增加的吸热反应 （C）是一个体积增加的放热反应 (D)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。 4. 将20克CaCO3（s）和60克的CaCO3（s）分别放入抽真空、同容积的A容器和B容器中，且与同一定温热源相接触，达到化学平衡时CaCO3（s）部分分解为CaO(s)和CO2(g),若忽略固体体积,则两容器中CaCO3（s）的分解量为( ) （A）A容器中的多（B）B容器中的多 （C）一样多（D）不确定 5.理想气体反应N2O5（g）== N2O4（g）+1/2O2（g）的?r H 为41.84kJ?mol－1。要增加N2O4（g）的产率可以（） （A）降低温度（B）提高温度 （C）提高压力（D）定温定容加入惰性气体 6. 已知反应2NH3===N2+3H2的标准平衡常数为0.25。同一条件下反应(1/2)N2+(3/2)H2 ====NH3的标准平衡常数为（）。 (A) 4 (B)0.5 ( C)2 (D) 1 7.对于化学反应Kψ与T的关系中，正确的是（) (A) 若?r Hψ>0，T增加，Kψ增加 (B) 若?r Hψ<0，T增加，Kψ增加 (C) ?r Hψ>0或?r Hψ<0 ，T变而Kψ不变 8.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（） （Ａ）降低；（Ｂ）增大；（Ｃ）恒定；（Ｄ）无法确定。 9.已知纯理想气体反应： a A + b B == y Y + z Z 已知∑BνB ＞0，则对于该反应，等温等压下添加惰性组分，平衡将：（）。 （A）向左移动；（B）不移动；（C）向右移动（Ｄ）不确定 10.下列措施中肯定使理想气体反应的标准平衡常数改变的是（） (A)增加某种产物的浓度(B)加入反应物( C)加入惰性气体 (D)改变反应温度(E)增加系统的压力 11、1000K时反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的Kθ为1.39，则反应的Kc、Ky与Kθ的关系为 A、 1.39< Kc < Ky B、 1.39 >Kc > Ky C、 Kc < 1.39 < Ky D、 1.39= Kc = Ky 1２、在回答温度及压力下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立？ () A、 B、 C、 D、 １３.对于气相反应，当体系总压力p 变化时，（） (A) 对K 无影响 (B) 对Kr 无影响 (C) 对K 无影响 (D) 对K ，Kr，K 均无影响 1４. 理想气体反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g), 若起始原料CO与H2的分子比为1:2, 平衡时CO的转化率为α,平衡常数为Kp,则（） (A) α与p有关(B) H2的转化率是2α (C) Kp=[ α(3-2α)2] / [ 4(1-α)2p2] (D) Kp与p2成反比 １５. 在一定温度下, (1) Km , (2) (G/ξ)T,p , (3) ΔrG , (4) Kf四个量中，不随化学反应体系压力及组成而改变的量是：（） (A) (1)，(3) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (2)，(3) 答案： 1 答：A温度升高平衡向右移动吸热反应 2 答： C 恒容浓度不变若恒压向左移动 ３答：B温度高A的转化率低平衡正向移动吸热，压力小A的转化率高平衡逆向移动体积减小标准平衡常数与压力/温度均成正比４ C 固体不算浓度变化５（B）吸热反应升温D产率不变C只能增加产量6 C根下0.25分之一７．A 吸热反应升高温度平衡正向移动８-１３. B CＤＡＡ１４. (A) Kp=KxpΔν=α(3-2α)2/[4(1-α)3p2],定温下Kp为常 数,故α与p 有关。１５.Ｂ 二．计算题 1. 在288K 将适量CO 2引入某容器测得CO 2压力为0.0259P 0。若加入过量NH 4COONH 2。 平衡后测得体系总压力为0.0639P 0，求288K 时反应： NH 4COONH 2(s)?→←2NH 3(g)+CO 2(g)的K 0。 2. Ag 受到H 2S 的腐蚀而可能发生下面的反应：H 2S(g)+2Ag 2S(s)+H 2(g) 今在298K ，100KPa 下，将Ag 放在由等体积的H 2和H 2S 组成的混合气中，试问： （1） 是否可能发生腐蚀而生成Ag 2S 。 （2） 在混合气体中，H 2S 的百分数低于多少，才不致发生腐蚀。已知298K 时，Ag 2S 和H 2S 的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-4025KJ/mol 和-32.93KJ/mol 。 3. 已知298.15K 时，CO(g)和CH 3OH(g)分别为-110.525和-200.66KJ/mol 。CO(g)， H 2(g),CH3OH(l)的标准摩尔生成熵Sm 0(298.15K)分别为197.67,130.68及127J ·mol -1·K -1。又知298.15K 时，甲醇的饱和蒸汽压为16.59KPa ，摩尔气化热△rHm 0=38.0KJ/mol ，蒸汽可视为理想气体。利用上述数据求298.15K 时，反应CO(g)+2H 2(g) ?→←CH 3OH(g)的△rGm 0及K 0。 4. 已知下列数据 C(石墨) H2 N2 O2 CO(NH2)2 Sm 0/(J ·K-1·mol-1) 5.740 130.684 191.61 205.138 104.60 △cHm 0/(KJ ·mol-1) -393.509 -285.843 - - -634.3 △fGm 0 /(KJ ·mol-1)：NH 3(g) ,-16.45；CO 2(g)，-394.359；H 2O(g)，-228.572。试求298.15K 时（1）CO(NH 2)2(s)的△fGm 0 （2）反应N 2+2H 2+C(石墨)+2 1O 2?→← CO(NH 2)2(s) 的平衡 常数。 5. 在373K 下，反应：COCl 2(g) ?→←CO(g)+Cl 2(s)的Kp=8Х10-9 , △0 373S =125.5J/K.计算： （1）373K ，总压为202.6KPa 时COCl 2的解离度。 （2）373K 下上述反应△0 H （3）总压为202.6KPa 时，COCl2的解离度为0.1%时的温度，设△P C =0 6. 在298K ，101.325KPa 时N 2O 4有18.64%离解，求在50.663KPa 及298K 时N 2O 4的解离度。 7. 含硫燃料燃烧产物中含SO 2，放入大气成为一种大气污染物。SO 2在大气中氧化成SO 3，SO 3和水蒸气结合形成酸雾，他严重破坏了自然环境。已知SO 2和SO 3的0 m fG ?（298K ）分别为-300.37KJ ·mol -1和-370.42KJ ·mol -1。 （1）计算298K 时，SO2(g)+ 2 1 O 2(g)=SO 3(g)的Kp 。 （2）若每立方米大气中含有8molO 2，2x10-4SO 2和2x10-6molSO 3时，上述反应能否发生？ 8. 环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用：C 6H 12(l)=C 5H 9CH 3(l)，异构化反应的平衡常数和温度有如下关系：lnK 0=4.81-T 2059，试求298K 时异构化反应的熵变。 例1-1 在25℃ 时，2mol 气体的体积为153dm ，在等温下此气体：（1）反抗外压为105 P a ，膨胀到体积为50dm 3；（2）可逆膨胀到体积为50dm 3。试计算各膨胀过程的功。 解（1）等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程 {}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-??-=- (2)等温可逆膨胀过程 {}2 1 2 1 d ln 28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-??=-? 【点评】题中虽未作说明，但可将气体视为理想气体。由题意判断得出：（1）为等温不可 逆过程；（2）为等温可逆过程。两种过程需采用不同的计算体积功公式。若知道p 1、p 2，可 逆功2 1 ln p W nRT p =。 例1-2 在等温100℃时，1mol 理想气体分别经历下列四个过程，从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3：（1）向真空膨胀；（2）在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态；（3）先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态，然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态；（4）等温可逆膨胀。试计算上述各过程的功。 解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ，所以 10W = (2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态 18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ??+?? = ==???? e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-?-=- (3) 分二步膨胀 第一步对抗外压 p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ???? = ==???? {}62.05(5025)J 1551J W p V '=-?=-?-=- 第二步对抗外压 p 〞=31.02kPa {}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-?=-?-=- 第十章 电化学 单元测试卷 一、选择题（每小题1分，共30分） 1． 电池在恒温恒压条件下可逆放电，则它吸收或放出的热量应为 。 A ：m r Δ H ； B ：r m ΔG ； C ：m r ΔS T 2． 适用于恒温恒压下电化学过程的可逆性判据为 。 A ：W G ′≥?； B ：0≤?G ； C ：W G ′≤? 3． 关于阴极阳极和正极负极，以下说法不准确的是 。 A ：电势较高的电极称为正极，反之为负极； B ：在阴极上发生得到电子的还原反应，反之发生失去电子的氧化反应； C ：正极就是阳极，负极就是阴极 4． 电化学反应的热力学特征是 。 A ：反应中吉氏函数的变化值大于系统与环境间交换的电功； B ：反应中吉氏函数的变化值小于系统与环境间交换的电功； C ：反应中吉氏函数的变化值等于系统与环境间交换的电功 5． 已知H 2O(l)的标准摩尔生成焓为1285.85kJ mol ???，标准摩尔生成吉氏函数为 1237.14kJ mol ???。若采用电解的方法使1molH 2O 分解产生氢气和氧气，且反应进度?ξ =1mol ，以下说法正确的是 。 A ：理论上输入的电功至多为237.14 kJ ； B ：理论上输入的电功至少为237.14 kJ ； C ：理论上与外界交换的热量为285.85 kJ 6． 氢氧燃料电池的电池反应为o o 222H ()0.5O ()H O(l)p p +→，在298K 时o 1.229V E =，则电池反应的平衡常数o K 为 。 A ：1.0； B ：1.44×1020； C ：3.71×1041 7． 若o 2{Fe |Fe}E a +＝，o 23{Fe ,Fe |Pt}E b ++=，则o 3{Fe |Fe}E += 。 A ：(2a -b )/3； B ：(2a +b )/3； C ：(a +b )/2 8． 电池反应2-20.5Cu 0.5Cl 0.5Cu Cl +++的标准电势为o 1E ，2-2Cu Cl Cu 2Cl ++=+的标准电 势为o 2E ，则o 1E o 2E 。 A ： 大于； B ：等于； C ：小于 9． 若将氢氧(燃料)电池的电池反应写为222H (g)0.5O (g)H O(l)+→，或写为 2222H (g)O (g)2H O(l)+→。相应电池反应的电势和化学反应的标准平衡常数分别为12E E 、和o o 12K K 、。则它们间的关系为 。 期末练习题 1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度, 则下列说法中正确的是： ( ) (A) 溶质的标准态化学势相同 (B) 溶质的化学势相同 (C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的活度相同 2. 在298K 时，设液体A 和B 能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理想的气态混合物。 已知纯A 和纯B 的饱和蒸汽压分别为kPa p A 50=*，kPa p B 60=* ，如液相中 40.0=A x ，则平衡的气相中B 的摩尔分数B y 的值为 （ ） （A ）0.25 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.64 3. 在一定温度和压力下,设纯的A(l)的化学势为*μ，其标准态化学势为θμ。如在A 中加入另一液相B(l),形成理想的液态混合物，这时A(l)的化学势为A μ，标准态化学势为θμA ，则两种化学势之间的关系为 （ ） （A ）*μ=A μ，θμ=θμA （B ）*μ＞A μ，θμ＜θ μA （C ）*μ=A μ θμ＞θμA （D ）*μ＞A μ，θμ＝θμA 4. 在298K 时，已知①H 2(g)和②O 2(g)在水中的Henry 系数分别为 91,1012.7?=x k Pa, 92,1044.4?=x k Pa. 在相同的温度和压力下，两者在水中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x 1和x 2，两者的关系为 （ ） （A ）x 1＞x 2 (B) 无法比较 (C) x 1=x 2 （D ）x 1＜x 2 5. 在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（A ）和纯水（B ）。经 历若干时间后，两杯液面的高度将是： （ ） （A ）A 杯高于B 杯 （B ）A 杯等于B 杯 （C ）A 杯低于B 杯 （D ）视温度而定 6. 物质B 固体在298K 、101.325kPa 下升华，这意味着 （ ） 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B 气体的PVT 关系 自测题 1. T=400K ，V=2m 3的容器中装有2mol 理想气体A 和8mol 理想气体B ，则p B =( ) 2. 恒温100℃，在一个带活塞的气缸中装有 3.5mol 的H 2O （g ），在平衡条件下，缓慢的压缩到（ ）kPa 时，才可能有水滴H 2O （l ）出现。 3. 在300K ，100kPa 下，某理想气体的密度为80.8275×10-3kg·m -3，则该气体的摩尔质量（） 4. 理想气体的微观特征是（ ），理想气体恒温下，=??T m p V )(（ ） 5. 一定量的范德华气体，在恒容条件下，=??V T p )(（ ） 6. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上特征为（ ） 7. 在一定温度条件下，压力增加，理想气体的pV m 值将 （增加、减小或不变） 8. 在一个密闭容器中放有足够多的某纯液态物质，在相当大的温度范围内能存在气液两相平衡，当T 升高时，液体的p*增大，则饱和液体的)(l V m （ ）；饱和蒸气的)(g V m （ ）；m V ?=)(g V m -)(l V m ( ) (填增大或减小) 9. 已知H 2的临界温度为-239.9℃，临界压力为1.297×103kPa ，有一H 2钢瓶，在-50℃时，瓶中H 2的压力为12.16×103kPa ，则H 2一定是（ ）态 A 、气 B 、液 C 、气-液平衡 D 、无法判断 10．在温度恒定为100℃、体积为2cm 3的容器中含有0.035mol 的水蒸气，若向该容器中再加入0.025mol 的液态水，则容器中水的状态是（ ） A 、气 B 、液 C 、气-液平衡 D 、无法判断 11. 实际气体能液化，则对温度的要求是（ ） A. T ≤ T c B. T ≥ T c C. 只有T=T c D. 以上都不对 12. 由A （g ）和B(g)形成理想混合系统，总压B A p p p +=，体积**B A V V V +=， B A n n n +=，则正确的为（ ） A 、RT n V p B B B =* B 、nRT pV A =* C 、RT n V p B B = D 、RT n V p A A A =* 13. 某真实气体的Z<1，则该气体（ ），V m,真( ) V m,理 A 、易被压缩 < B 、难被压缩 > C 、易液化 < D 、难液化 > 14. 对临界点的描述，错误的是（ ） A 、液相和气相的摩尔体积相同 B 、 C 、液相和气相的密度相同 D 、临界摩尔体积最容易测定 00c c 2m 2m =???? ????=???? ????T T V p V p 、选择题( 10 小题，每题 2分，共 20 分) 1. 下列关于生成焓的叙述中 ,哪条是不正确的 ? A. 化合物的生成焓一定不为零 . B. 在 298K 的标准态下，任何单质的生成焓规定为零 . C. 不是所有化合物的生成焓都用实验方法直接测定的 . D. 热力学数据表上所列某温度下化合物的标准生成焓数据，实际上都是一种相对值 2. 在263K 和101325Pa 下，1mol 的过冷水结成冰，则过程中 3. 在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是 H 2O+HD=HDO+H 2 K p (3)=3.40 则 H 2O +D 2 = D 2O+H 2 的 K p 为 ( ) A. 3.06 B. 11.89 C. 35.36 D. 3.50 7. 电解AgNO 3水溶液时，当通过的电量为 2F 时，在阴极上析出 Cu 的量为() A. 0.5mol B. 1 mol C. 1.5mol D. 2mol 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相 比，以下性质保持不变的有 A 表面能 B 表面张力 C 比表面 D 液面下的附加压力 9. 下面描述的平行反应(A kB B, A kc C)的特点，哪一点是不正确的 ？() A. k B 和 k C 比值不随温度而改变 B. 反应的总速率等于两个平行的反应速率之和 C. 反应产物 B 和 C 的量之比等于两个平行反应的速率比 D. 反应物消耗的速率主要决定于反应速率大的一个反应 10. 某反应物在一定时间内完全转化为产物， 则反应的级数为 A. △S 系 >0 B. △ S 环 <0 C.( △ S 系+ △ S 环)>0 D.( △ S 系 + △ S 环 )<0 A. 挥发性物质 B. 电解质 C. 非挥发性物质 D. 气体物质 4. 已知 373K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 5 kPa ,液体B 的饱和蒸气压为 10kPa ， A 和 B 构成理想液体混合物， 当 A 在溶液中的物质的量分数为 0.5 时，气相中 B 的物质的 量分数为 A. 1/1.5 B. 1/2 C. 1/2.5 D. 1/3 5．某系统存在 C(s)、H 2O(g)、CO(g)、 平衡： H 2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) CO 2(g)、 H 2(g) 五种物质，相互建立了下述三个 CO 2(g) + H 2(g) = H 2O(g) + CO(g) 6. CO 2(g) + C(s) = 2CO(g) A. C=3 B. C=2 C. C=1 293K 时反应 H 2+D 2=2HD 则该系统的独立组分数 C 为: D. C=4 K p (1)=3.27 H 2O+D 2O=2HDO K p (2)=3.18 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 Q U ? 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 ＝-623.55J U ?＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0 W ＝-)(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 ?＝0 2． 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 +＝0ln 1 2 +V V nRT 物理化学A(1)易错题汇总 1. 判断下列说法的正误。 （1）对于等容条件下的相变B(α)→B(β)，如果两相具有相同的摩尔定容热容，则该相变的内能变与相变温度无关。 （2）纯物质的液体的蒸汽压随化学势的升高而增大。 （3）化学势计算公式ln p RT p μμ=+ 只适用于理想气体。 （4）在理想溶液中，任意物质的活度系数总是等于1。 （5）在一定的温度和压力下，将两份组成不同的理想溶液混合，此过程的mix 0S ?>， mix 0G ?<。 （6）标准状态就是活度为1的状态。 （7）根据公式r r T q σθ= ，0 K 时转动配分函数等于0。 【答案】 （1）正确； （2）错误，应该减小； （3）正确； （4）错误，未指明标准状态； （5）正确； （6）错误； （7）错误。 2. 固体B 在液体A 中的饱和溶液为稀溶液，且纯固体B 的摩尔体积大于溶液A 中B 的偏摩尔体积。若等温条件下增大压力，则B 在A 中的溶解度将。（增大/降低/不变） 【答案】增大。利用化学势相等推出m ln 0B B T x V V p RT ???-= > ????。 3. 若m,B B (s)(sln)V V >，等温条件下，若压力升高，B 的溶解度。 【答案】升高 4. 绝热可逆过程中，任意纯物质的焓随体积的减小而。 【答案】增大。0S S H p V V V ?????? =< ? ??????? 5. 一稀溶液中，溶液与一小块固体B 平衡共存，温度不变，增加系统的压力，则B 在 A 中的溶解度会。 【答案】增大 6. 将溶质B 溶于水中形成理想稀薄溶液，100°C 时，溶液的蒸汽压p 与p 的大小关系是。 物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (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 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 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. 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 5. 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 <0 (B). W＞0，Q <0，U >0 (C) W <0，Q <0，U >0 (D). W <0，Q =0，U >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 第一章习题解答 1.1 物质的体膨胀系数αV与等温压缩率κT的定义如下： 试导出理想气体的、与压力、温度的关系 解：对于理想气体：PV=nRT , V= nRT/P 求偏导： 1.2 气柜储存有121.6kPa，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m3，若以每小时90kg的流量输往使用车间，试问储存的气体能用多少小时？ 解：将氯乙烯(M w=62.5g/mol)看成理想气体：PV=nRT , n= PV/RT n=121600?300/8.314?300.13 (mol)=14618.6mol m=14618.6?62.5/1000(kg)=913.66 kg t=972.138/90(hr)=10.15hr 1.3 0℃，101.325kPa的条件常称为气体的标准状况，试求甲烷在标准状况下的密度？ 解：将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w 甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PM w/RT =101.325?16/8.314?273.15(kg/m3) =0.714 kg/m3 1.4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g。充以4℃水之后，总质量为125.0000g。若改充以25℃，13.33kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。水的密度按1 g.cm-3计算。（答案来源：https://www.360docs.net/doc/c17817189.html,） 解：球形容器的体积为V=（125-25）g/1 g.cm-3=100 cm3将某碳氢化合物看成理想气体：PV=nRT , PV =mRT/ M w M w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)?8.314?300.15/(13330?100?10-6) M w =30.51(g/mol) 1.5 两个容器均为V的玻璃球之间用细管连接，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℃，忽略连接细管中的气体体积，试求该容器内空气的压力。解：因加热前后气体的摩尔数不变： 加热前：n=2 P1V/RT1 加热后：n=P1V/RT1+ PV/RT2 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1. B A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 2. C A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为3. C A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B 第十章自测题 一、选择题 1.当发生极化作用时,两电极的电极电势的变化为( )。 (a)?阳变大,?阴变小 (b)?阳变小,?阴变大 (c)两者都变大 (d)两者都变小 2.用铜电极电解CuCl 2的水溶液,不考虑超电势,在阳极上将会发生的反应为(已知 V Cu Cu 337.02=+ θ?,V O H O 23.122=θ ?,V Cl Cl 360.12 =- θ?)( )。 (a)析出氧气 (b)析出氢气 (c)析出铜 (d)铜电极氧化 3.已知V Fe Fe 440.02-=+ θ ?,V Cd Cd 402.02-=+ θ ?,将Fe(s)与Cd(s)的粉末投入含Fe 2+(0、10 mol ?kg -1)与含Cd 2+(0、001 mol ?kg -1)的溶液中,Fe(s)与Cd(s)粉将( )。 (a)都溶解 (b)Fe(s)不溶,Cd(s)溶解 (c)都不溶解 (d)Fe(s)溶解,Cd(s) 不溶 4.298K 时,在0、10 mol ?kg -1的HCl 溶液中,氢电极的可逆电势约为-0、06V ,当用铜电极电解此溶液,氢在Cu 电极上的析出电势应( )。 (a)大于-0、06V (b)等于-0、06V (c)小于-0、06V (d)无法判定 5.极谱分析仪所用的测量阴极为( )。 (a)电化学极化电极 (b)浓差极化电极 (c)理想可逆电极 (d)难极化电极 6.以石墨为阴极,电解0、01 mol ?kg -1NaCl 溶液,已知 V Cl Cl 36.12 =- θ?,02=Cl η,V O H H O 229.122 ,=+θ ?,V O 8.02=η,则在阳极上首先析出的就是 ( )。 (a)Cl 2(g) (b)O 2(g) (c)Cl 2与O 2混合气 (d)无气体析出 7.298K 时,以1A 电流电解CuSO 4溶液时,析出0、1molCu(s)所需时间约为( )。 (a)20、2h (b)5、4h (c)2、7h (d)1、5h 8.电解时,在电极上首先发生氧化反应的就是( )。 (a)标准还原电极电势最大者 (b)标准还原电极电势最小者 (c)考虑极化后实际析出电极电势最大者 (d)考虑极化后实际析出电极电势最小者 9.通电于含有相同浓度的Fe 2+, Ca 2+, Zn 2+ 与Cu 2+的电解质溶液, 已知 V Fe Fe 440.02-=+ θ?,V Ca Ca 866.22-=+θ?,V Zn Zn 763.02-=+ θ?,V Cu Cu 337.02=+θ ?,设H 2因有超电势而不析出,则这些金属在阴极析出的次序为( )。 (a) Ca → Zn → Fe → Cu (b) Ca → Fe → Zn → Cu (c) Cu → Fe → Zn → Ca 、，反应：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，当ξ＝1mol时， A. Q P－Q V＝RT B. Q P－Q V＝－RT C. Q P－Q V＝R D. Q P－Q V＝－R 对于理想气体，下列哪些式子成立 （A）（?U/?V）p＝0 （B）（?H/?P）T＝0 （C）（?H/?T）v＝0 （D）（?C V/?V）p＝0 在体系中，属于广度性质的物理量是： A．长度B．密度C．粘度D．温度 下列属于强度性质的状态函数是： A．P B．V C．U D．H 罐头食品能够长期保存的原因是因为罐头食品属于： A．敞开系统B．封闭系统C．孤立系统D．绝热系统某封闭系统以任意方式从A态变化到B态，系统的数值变化与途径无关的是： A． Q B． W C． Q＋W D． Q－W 某体系发生变化后一定有⊿U＝0的是 A．敞开体系 B．封闭体系C．孤立体系D．任意体系 某系统经某一过程从A态→B态，系统向环境放热Q，系统的焓变：A．△H＝Q B．△H＞Q C．△H＜Q D．不能确定理想气体发生等温可逆膨胀过程后，系统的： A．P1V1＝P2V2 B．P1V1γ＝P2γV2C．P1γV1＝P2γV2D．P1V1γ＝P2 V2γ体系经一不可逆循环，其吸收的热Q与对外做的功W比较A．Q＝W B．Q＞W C．Q＜W D．不能确定 在等压条件下，系统向环境放热为Q，系统的焓变为：A．△H＝Q B．△H＝－Q C．△H＞Q D．△H＜－Q 在等容条件下，系统向环境放热为Q，系统的热力学能改变：A．△U＝Q B．△U＝－Q C．△U＞Q D．△U＜－Q 理想气体的U、H只与以下什么状态函数有关： A．温度B．压力C．体积 *第二章热力学第一定律及其应用 物化试卷（一） 1．物质的量为n的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。 (A) p (B) V (C) T,U (D) T, p 2. 下述说法哪一个正确? (A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度(B) 温度是体系所储存热量的量度 (C) 温度是体系中微观粒子平均能量的量度(D) 温度是体系中微观粒子平均平 动能的量度 3. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关 闭活塞，此时筒内温度将： (A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定 4. 1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发，(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：(A) |W1|> |W2| Q1> Q2(B) |W1|< |W2| Q1< Q2 (C) |W1|= |W2| Q1= Q2(D) |W1|> |W2| Q1< Q2 5. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时热力学能将： (A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定 6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间： (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. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度： (A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定 8. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体体系，和另一个范德华气体体系，分 别进行绝热恒外压(p0)膨胀。当膨胀相同体积之后, 下述哪一种说法正确? 练 习 题 第一章 《热力学第一定律》 一. 选择题 1。 等压过程是指：（ )。 A.系统的始态和终态压力相同的过程； B.系统对抗外压力恒定的过程; C.外压力时刻与系统压力相等的过程； D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。 2。 系统经某过程后,其焓变H = Q p ，则该过程是 ( ） . A.理想气体任何过程； B.理想气体等压过程； C 。真实气体等压过程; D 。封闭系统不作非体积功的等压过程. 3。 下列说法中（ )是正确的。 A 。只有等压过程才有焓的概念; B 。系统的焓等于系统所含的热量； C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量; D 。在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。 4。 2 1,m d T p T H nC T ?=?公式可用于计算：（ ）。 A 。真实气体的变温过程; B 。任意系统的可逆过程； C 。理想气体的绝热过程； D 。等压进行的化学反应。 5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从T 1至T 2,U 等于：( )。 A 。 nC p ，m T ； B. nC V ，m T ； C 。 nR T ； D. nR ln （T 2 / T 1）。 U 可能不为零的过程为：（ ）。 A 。隔离系统中的各类变化； B 。等温等容过程； C 。理想气体等温过程； D.理想气体自由膨胀过程。 7. 理想气体等温自由膨胀过程为:（ ）。 A.Q 〉 0； B. 0U ?<； C. W 〈 0； D. 0H ?=。 8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： （ ）. A.系统和环境之间没有热和功的过程； B.系统的温度改变，内能变化值不为零； C 。系统的压力不变; D 。系统对外作功。 9。 热力学能及焓同时守恒的过程为:( )。 A 。隔离系统中的各类变化; B 。等温等压过程; C.节流过程； D.理想气体自由膨胀过程 10.凡是在孤立体系中进行的变化，其U ?和H ? 的值一定是:（ ）。 A. 0U ?>, 0H ?>; B. 0U ?=, 0H ?=； C 。 0U ?<， 0H ?<； D. 0U ?=，H ?大于、小于或等于零不能确定。 11。 已知反应H 2(g ） +12O 2 (g) == H 2O （g ）的标准摩尔反应焓为r m ()H T ?，下列说法中不正确的是：（ ）。 A 。r m ()H T ?是H 2O(g ）的标准摩尔生成焓； B.r m ()H T ?是H 2（g)的标准摩尔燃烧焓； C 。 r m ()H T ?是负值； D. r m ()H T ?与反应的r m ()U T ?数值不等。 第六章 化学平衡 一、选择题 1．在温度T ，压力p 时，理想气体反应C 2H 6H 2(g)+C 2H 4(g)的平衡常数K c /K x 比值为（ ）。 (a)RT (b)1/RT (c)RT /p (d)p /RT 2．气相反应A+B==2C+D 在298K ，恒定容器内进行，A 和B 的初始分压分别为101.325kPa ，当反应达平衡后，A 和B 的平衡分压均为1/3?101.325kPa ，起始时容器内不含C 和D ，则该反应在298K 时的K c /（mol ?dm -3）为（ ）。 (a)4.31?10-3 (b)8 (c)10.67 (d)16 3．标准态的选择对某些物理量有影响的是下述几组物理量中的（ ）。 (a)f ,μ,θ?m r G (b)m ,μθ,A ? (c) a , μθ,θ?m r G (d) a ,μ,0)/(,,=??f W p T G ξ 4．某实际气体反应的平衡常数用逸度表示为θf K ，则θf K 与下述物理量中有关的 是（ ）。 (a)系统的总压力 (b)催化剂 (c)温度 (d)惰性气体的数量 5．反应CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)在873K ，100kPa 下达化学平衡，当压力增至5000kPa 时，各气体的逸度因子为2CO γ=1.90，2H γ=1.10，CO γ=1.23，O H 2 γ=0.77，则平衡点将（ ）。 (a)向右移动 (b)不移动 (c)向左移动 (d)无法确定 6．在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡D(g)+E(g)F(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将（ ）。 (a)向右移动 (b)向左移动 (c)不移动 (d)无法确定 7．在温度为1000K 时的理想气体反应2SO 3(g)==2SO 2(g)+O 2(g)的平衡常数 K p =29.0kPa ，则该反应的θ?m r G 为（ ） (a)28kJ ?mol -1 (b)10.3kJ ?mol -1 (c)-10.3kJ ?mol -1 (d)-28kJ ?mol -1 8．已知FeO(s)+C(s)==CO(g)+Fe(s)，反应的θ?m r H 为正，θ?m r S 为正（设θ?m r H 和 θ?m r S 不随温度而变化），欲使反应正向进行，则一定（ ）。 (a)高温有利 (b)低温有利 (c)与温度无关 (d)与压力有关 二、填空题 1．在298K 时，反应N 2O 4(g)2NO 2(g)的θp K =0.1132，当kPa p p NO O N 1242==， 反应将向 移动。当kPa p O N 1042=，kPa p NO 12=时，反应将向 移动。 第四部分：简答题（60题） 第一章；气体 501压力对气体的粘度有影响吗？ 答：压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两者抵消，因此压力增高，粘度不变。 第二章 ：热力学第一定律 502说明下列有关功的计算公式的使用条件。 （1）W ＝－p(外)ΔV （2）W ＝－nRTlnV2/V1 （3）)1/()(12γ---=T T nR W γ＝Cp/Cv 答：由体积功计算的一般公式? -=dV p W )(外可知： （1）外压恒定过程。 （2）理想气体恒温可逆过程 （3）理想气体绝热可逆过程。 503从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？ 答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。 504系统经一个循环后，ΔH 、ΔU 、Q 、W 是否皆等于零？ 答：否。其中H 和U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH ＝0、ΔU ＝0。而热与功是与途径有关的函数，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态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。 505 25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热(298)f m H K ?$为零吗？ 答：否。因为按规定只有25℃100Kpa 下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa 下不能稳定存在，故其(298)f m H K ?$不等于零。只有气态氮的(298)f m H K ?$才为零。 506热力学平衡态包括哪几种平衡？ 答：热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡。 507卡诺循环包括哪几种过程？ 答：等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩、绝热可逆压缩。 508可逆过程的特点是什么？ 答：1）可逆过程以无限小的变化进行，整个过程由一系列接近平衡态的状态构成。 2）在反向的过程中，循着原来的逆过程，可以使体系和环境恢复原来的状态，无 第一章热力学第一定律练习题 下一章返回 一、判断题(说法对否): 1．1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2．2.体积就是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱与水溶液中, 当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水与NaCl的总量成正比。3．3.在101、325kPa、100℃下有lmol的水与水蒸气共存的系统, 该系统的状态完全确定。 4.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。 5.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。 6.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q与W的值一般不同,Q + W的 值一般也不相同。 7.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都就是状态函数。 8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定, 其差值也一定。 10.在101、325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。 若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。 11.1mol,80、1℃、101、325kPa的液态苯向真空蒸发为80、1℃、101、325kPa 的气态苯。已知该过程的焓变为30、87kJ,所以此过程的Q = 30、87kJ。 12.1mol水在l01、325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。 13.因焓就是温度、压力的函数,即H = f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时, 由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。 14.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。 15.卡诺循环就是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了, 环境也会复原。 16.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程就是可逆过程。 17.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定就是可逆过程。 18.若一个过程就是可逆过程,则该过程中的每一步都就是可逆的。 19.1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2,则系统所做的功为。 20.气体经绝热自由膨胀后,因Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,气体温度不变。 21.(?U/?V)T = 0 的气体一定就是理想气体。 22.因理想气体的热力学能与体积压力无关,所以(?U/?p)V = 0,(?U/?V)p = 0。 23.若规定温度T时,处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零,那么该 温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。 物理化学上自测题及参考答案 一、选择题( 共15题30分) 1. 0090 下述说法中, 哪一个错误? ( ) (A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 (D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡，则此两体系的温度相同 2. 0119 下述说法哪一个错误? ( ) (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 3. 0304 某理想气体的γ =C p/C V =1.40, 则该气体为几原子分子气体? ( ) (A) 单原子分子气体(B) 双原子分子气体 (C) 三原子分子气体(D) 四原子分子气体 4. 0459 石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1，则$(金刚石, 298 K)为：( ) 金刚石的标准生成焓Δf H m (A) -393.4 kJ·mol-1(B) -395.3 kJ·mol-1 (C) -1.9 kJ·mol-1(D) 1.9 kJ·mol-1 5. 0757 理想气体的atto 循环由下面四个可逆步骤构成： (A) 气体绝热可逆压缩(B) 恒容升温，气体从环境吸热 (C) 气体经绝热膨胀作功(D) 恒容降温回到原态 该循环过程的T－S图为：( ) 6. 0939 在300℃时，2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为：( ) (A) G –A = 1.247 kJ (B) G –A = 2.494 kJ (C) G –A = 4.988 kJ (D) G –A = 9.977 kJ 7. 1027 某气体的状态方程为pV m = RT +αp，其中α为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其内能： (A) 不变(B) 增大 (C) 减少(D) 不能确定 8. 1218 在下列五个物理量中： (1) (?V/?n B)T,p n c b≠(2) (?μB/?n B)T,p n c b≠ (3) (?H/?n B)s,p, n c b≠ (4) (?A/?n B)T,p, n c b≠ (5) (?G/?n B)T,p, n c b≠ (A) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(1)、(3) 是化学势 (B) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势 (C) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(2)、(3) 是化学势 (D) (1)、(2)、(4) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势 上述结论正确的是( ) 9. 1223恒温下，单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：( ) (A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较 10. 2396 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( ) (A) 3 种(B) 2 种 (C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 11. 2394 FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O，FeCl3·2H2O 四种水合物，则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数Φ分别为: ( ) (A) C= 3，Φ = 4 (B) C= 2，Φ = 4 (C) C= 2，Φ = 3 (D) C= 3，Φ = 5 12. 2484 下列四个图中, 可作为水的示意相图的是：( )物理化学朱传征第一章习题
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