第一章化学热力学基础
1.1 本章学习要求
1. 掌握化学热力学的基本概念和基本公式
2. 复习热化学内容；掌握Kirchhoff公式
3. 掌握熵变的计算；了解熵的统计意义
1.2内容概要
1.2.1热力学基本概念
1. 体系和环境
体系（system）:热力学中，将研究的对象称为体系。热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。
环境（surroundings）：体系之外与体系密切相关的周围部分称作环境。体系与环境之间可以有明显的界面，也可以是想象的界面。
①敞开体系（open system）：体系与环境间既可有物质交换，又可有能量交换。
②封闭体系（closed system）：体系与环境间只有能量交换，没有物质交换。体系中物质的量守恒。
③孤立体系（isolated system）：体系与环境间既无物质交换，又无能量交换。
2. 体系的性质（property of system）
用来描述体系状态的宏观物理量称为体系的性质（system properties）。如T、V、p、U、H、S、G、F等等。
①广度性质（extensive properties）：体系这种性质的数值与体系物质含量成正比，具有加和性。
②强度性质（intensive properties）：这种性质的数值与体系物质含量无关，无加和性。如T、p、d（密度）等等。
3. 状态及状态函数
状态（state）：是体系的物理性质及化学性质的综合表现，即体系在一定条件下存在的形式。热力学中常用体系的宏观性质来描述体系的状态。
状态函数（state function）：体系性质的数值又决定于体系的状态，它们是体系状态的单
值函数，所以体系的性质又称状态函数。
根据经验知，一个纯物质体系的状态可由两个状态变量来确定，T、p、V是最常用的确定状态的三个变量。例如，若纯物质体系的状态用其中的任意两个物理量（如T、p）来确定，则其它的性质可写成T、p的函数Z = f (T、p)。
状态函数的微小变化，在数学上是全微分，并且是可积分的。体系由状态1变到状态2，状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，与变化过程无关。
4. 过程与途径
过程（process）：状态变化的经过称为过程。
途径（path）：完成变化的具体步骤称为途径。
化学反应进度(advancement of reaction)
化学反应aA + dD = gG + hH 即0=
式中R B表示各种反应物和产物，是反应物和产物的化学计量数，对于反应物，是
负值，即；对于产物是正值，即。的量纲为1。
在反应开始时，物质B的量为n B (0)，反应到t时刻，物质B的量为n B (t)，反应进度定义为
单位是mol。
反应的微小变化即
或有限变化
5. 热力学平衡态(thermodynamic equilibrium)
体系在一定外界条件下，经足够长的时间后，可观察的体系性质均不随时间变化，这种状态称为定态。若将体系与环境隔离，体系中各部分可观察的体系性质仍不随时间变化，体系所处的状态称作热力学平衡态。
体系的热力学平衡态应同时包括以下几个平衡：
①热平衡（thermal equilibrium）：体系各部分的温度T相等且与环境温度相等。
②力平衡(mechanic equilibrium )：体系各部分的压力相等且体系与环境的边界不发生相对位移。
③相平衡(phase equilibrium)：体系内各相的组成和数量不随时间变化。
④化学平衡(chemical equilibrium)：体系的组成不随时间变化。
6．热与功
热(heat)：因体系与环境间有温度差所引起的能量流动称作热，热用
Q表示。本书规定，体系吸热，Q为正值；体系放热，Q为负值。
功(work)：体系与环境间因压力差或其它机电“力”引起的能量流动
称作功，功以符号W表示。本书规定，环境对体系做功，W＞0；体系对环境做功，W＜0。
体积功（volume work）：热力学中，体积功最为重要。体积功是因体系体积发生变化做的功。设体系反抗外力p e，体积膨胀了d V，因为力（p）的作用方向与体积变化方向相反，故体系所做功是负值。计算体积功的通式是
δW=－p e d V
若p e的变化是连续的，在有限的变化区间可积分上式求体积功
W= －∫p e d V
在可逆过程中，可用体系的压力p代替环境压力p e，即p = p e。
W= －∫p d V
一些特定情况下，体积功的计算如下：
恒外压过程W= －p eΔV
定容过程W= －∫p e d V=0
理想气体的定温可逆过程
理想气体自由膨胀（p e=0）过程W=0
其它功（nonvolume work）：除体积功以外，将电功、表面功等等称为其它功，用符号W/表示，W/也称非体积功。
1.2.2 热力学能和热力学第一定律
热力学能(thermodynamic energy)：封闭体系的一种性质，它在指
定始终态间的变化的改变值恒等于过程的Q+W，而与途径无关。这个性质称为热力学能，用符号U表示。体系的热力学能的绝对值无法知道。
封闭体系热力学第一定律（first law of thermodynamics）就是能量守衡定律在热力学中的应用，其数学表达式为
d U=δQ+δW 或ΔU= Q+ W
1.2.3 焓
焓（enthalpy）定义为H≡U+ pV焓是状态函数，广度量，绝对值无法确定。
1.2.4 热和热容
定容热Q V=ΔU；δQ V = d U封闭体系无其它功定容过程
定压热Q p=ΔH；δQ p = d H封闭体系无其它功定压过程
相变热ΔH= Q p定温定压下封闭体系相变过程
热容(heat capacity) 体系无相变、无化学变化时温度改变1K所需的热。
定容摩尔热容(molar heat capacity at constant volume) ；
定压摩尔热容(molar heat capacity at constant pressure) ；
理想气体(ideal gases) C p,m－C V,m=R
摩尔热容与温度的经验公式C p,m= a + bT + cT2
C p,m= a + bT + cT－2
1.2.5 热力学第一定律在理想气体中的应用
1.Joule(焦耳)实验
由理想气体自由膨胀（向真空膨胀）直接观测结果d T=0，（体系温度不变）得出结论：
理想气体的热力学能U及焓H只是温度的函数，与体积、压力的变化无关。
2. 理想气体ΔU、ΔH的计算
定温过程ΔU=0，ΔH=0，，
无化学变化、无相变的任意变温过程
d U=n C V,m d T，
d H=n C p,m d T，
3. 理想气体绝热可逆状态方程
Q=0，（理想气体绝热可逆或不可逆过程）
（理想气体绝热可逆过程）
1.2.6 热力学第一定律在化学变化中应用
1.化学反应热效应
化学反应aA + dD = gG + hH
化学反应摩尔焓变是当Δ=1mol时的定压热
化学反应摩尔热力学能变化是当Δ=1mol的定容热
2. 化学反应的Δr H m与Δr U m的关系
Δr H m(T)=Δr U m(T) + pΔV≈Δr U m(T)（无气相物质的化学反应体系）
Δr H m(T)=Δr U m(T) + RT（有气相物质的化学反应体系）
3. 化学反应摩尔焓变Δr H m与温度的关系Kirchhoff公式
4.计算
物质的标准态：热力学规定：温度为T，p=100kPa的纯物质状态，即p下的纯固体、纯液体状态；p下的纯气体的理想气体状态。
标准摩尔生成焓（standard molar enthalpy of formation）：指定温度T及标准状态下，由
稳定单质生成1mol产物时的反应焓变，称作标准摩尔生成焓，符号。
标准摩尔燃烧焓(standard molar enthalpy of combustion)：指定温度T及标准状态下，燃
烧1mol有机化合物时的反应热称作该化合物的标准摩尔燃烧焓，符号
Гecc定律
一个化学反应不管一步完成或几步完成，反应的热效应是相同的。
Гecc定律不仅适用于反应热的计算，而且适用于一切状态函数变化值的计算。
5．自发过程及其不可逆性
（1）自发过程（spontaneous process）：不靠外力就能自动进行的过程。自发过程都有确定的方向，它的逆过程绝不会自发进行。若靠外力干涉，使原过程逆相进行，体系恢复原状，则在环境中会留下无论如何也不能消除的后果。这种不能消除的后果就是自发过程的不可逆性。即一切自发过程都是不可逆的。
（2）可逆过程(reversible process)：可逆过程是由一连串近平衡态的微小变化组成的。变化的动力与阻力相差无限小，因而可逆变化进行的无限缓慢。
循原过程相反方向无限缓慢变化，可使体系与环境同时恢复原状，可逆过程的后果是可以消除的。
可逆过程中，体系对环境做功最大，环境对体系做功最小。
过程在热力学上是否可逆，最终归结为过程热功的转换问题。由于热不能完全变为功，所以凡是涉及热的过程都是不可逆的。
1.2.7 热力学第二定律
Kelvin表述：“不可能从单一热源取热使之完全变为功而不产生其它变化”。单一热源取热使之完全变为功虽不违背热力学第一定律，但涉及热功转换现象。此表述也可说成“第二类永动机不可能制成”。
Clausius表述：“热不能自动地由低温热源传到高温热源而不发生其它变化”。
两种表述都断言：一切实际过程都是不可逆的。
1.2..8 熵（entropy）
熵是体系的性质，状态函数，以符号S表示。
式中，为可逆过程的热，T是可逆过程体系的温度。
熵的微观解释：体系任一平衡的宏观状态都与一定的微观状态数，即称混乱度相对应。混乱度（Ω）(disorder)、微观状态数（number of complexion）是体系的单值函数，熵与混乱度的关系可由波兹曼(Boltzman)公式表示，
S = klnΩ
2. Clausius（克劳修斯）不等式（Clausius ineauality）：
或
“=”适用于可逆过程，“＞”适用于不可逆过程。该不等式表示：可逆过程的热温商
等于过程的熵变；不可逆过程的热温商小于过程的熵变d S。
3. 熵增加原理
将Clausius不等式用于孤立体系时有=0，
所以(d S)孤≥0 不等式表示自发过程
等式表示可逆过程
此式称作熵增加原理（principle of entropy increacing），也是热力学第二定律（second law of thermodynamics）的熵表述。
1.2.9 热力学第三定律及规定熵、标准熵
1. 热力学第三定律（third law of thermodynamics）
在绝对温度零度时，任何纯物质完美晶体的熵都等于零，
或S0K=0
2. 规定熵（conventional entropy）
将纯物质在定压下从0K加热到温度T K，过程的熵变即为物质B的规定熵，符号为S T
3. 标准熵（standard entropy）
1mol纯物质B在指定温度及标准状态的规定熵称作标准熵。符号为
，单位是J·K－1·mol－1。由热力学数据表查得的均为T=298K时的标准熵，即。
1.2.10 熵变ΔS的计算
1. 体系单纯p、V、T变化过程的ΔS
液体或固体（凝聚相）的p、V、T变化
定压变温过程
定压下，
若C p,m为常数，则。
定容变温过程
若C V,m为常数，则。
理想气体单纯p、V、T变化过程的ΔS
或
理想气体混合过程的ΔS
或
2. 相变过程的熵变ΔS
在两相平衡共存的温度和压力下的相变是可逆相变
α（T,p）→β（T,p）
不可逆相变，需设计一可逆过程完成始、终态间的变化，通过此过程求熵变。
3. 化学变化的熵变ΔS
298K、p下，化学反应aA + dD = gG + hH
式中，为物质B在298K、p下的标准熵，可由热力学数据表查得。
其它温度T、p下的ΔS（T）
式中C p,m(B)为物质B的定压摩尔热容。
1.3 例题与习题解答
例1-1 理想气体自由膨胀过程中，先进入真空的气体会对余下的气体产生压力，而且随进入真空气体的量越大，压力越大，余下气体膨胀反抗的压力会更大，为什么体积功还是零？
答：热力学讲的体积功是指体系反抗外压做的功，W=－p e d V。体系膨胀过程中，p e=0，所以，功等于零。而体系内一部分物质对另一部分的压力引起的作用，在热力学定律中不予考虑。热力学定律是对体系整体而言。
例1-2 试计算1mol, 100℃，4×104Pa的水蒸气变为100℃及101.325kPa时的水，该过程的?U和?H。设水蒸气为理想气体，水的摩尔汽化热为40.67 kJ·mol－1。
解：要计算在不同压力下的相变，需将此过程设计成下列可逆变化：①定温可逆变压，②可逆相变：
过程①水蒸气为理想气体，温度不变，则?U1 = ?H1 = 0；
过程②?H2 = －1×40.67=－40.67 kJ
?U2 = ?H2 －p?V = ?H2 －p（V l－V g）
≈?H2 + pV g = ?H2 + RT
=－40.67+8.314×393×10－3=－37.57 kJ
?U = ?U1 + ?U2 = －37.57 kJ
?H = ?H1 +?H2 =－40.67 kJ
例1-3 1mol某理想气体，C p,m=29.36J·K－1·mol－1，在绝热条件下，由273K、100 kP
膨胀到203K、10 kPa，求该过程Q、W、?H 、?S。
解：理想气体绝热过程Q = 0，因此
?U=∫n C v,m d T
= 1×（29.36－8.314）×（203－273）=－1473.22 J
?H =∫n C p,m d T= 1×29.36×（203－273）=－2055.2 J
W = ?U = －1473.22 J
为求?S需将该过程设计成①定温可逆过程和②定压可逆过程，
273K、10 kPa
过程①：
=19. 14 J·K－1
过程②：
=－8.69J·K－1
因此，?S = ?S1 + ?S2 =19.14－8.69 = 10.44 J·K－1
例1-4 1mol单原子理想气体从状态A出发，沿ABCA
经历一循环，T A=400K,V2=2V1,p2=2p1, 求（1）AB过程Q、W、?U、?S；（2）BC过程Q、?S；（3）CA过程Q、W；（4）整个过程?G、?S、W。
解：（1）AB过程是一个定容过程，但不是定温过程，
p A V A=n RT A, p B V B=n RT B, p A=2p B, V A=V B, 因此，
K
?U=∫n C v,m d T =n C v,m?T = 1×3/2×8.314×（200－400）= －2494.2 J
由于d V=0，∴W AB=0 ?U = Q=－2494.2 J
= －8.64 J·K－1
（2）BC过程是定压过程，也不是定温过程，
p B V B=n RT B, p C V C=n RT C, p B=p C , 2V B=V C
K
?H =∫n C p,m d T= n C p,m(T C－T B)= 1×5/2×8.314×(400－200) = 4157J
?H=Q p2=4157J
虽然该过程是一个定压过程，但熵是一个状态函数，可以用可逆过程熵变的公式计算。
14.41 J·K－1
（3）CA过程是定温压缩过程：?U=?H=0；
2305 J Q3=－W=－2305 J ?S AC=?S AB+?S BC=－8.64+14.41=5.77 J·K－1
（4）整个循环过程：?G=?S=0，
Q= Q1+ Q2+ Q3 = －2494.2+4157－2305 = －642.2 J
W = －Q =642.2 J
习题1—1气体体积功的计算式W=－
d p V ?外 中，为什么要用环境的压力p 外？在什么情
况下可用体系的压力p ？
答：因为体积功是反抗外压而做功，所以要用p 外；当是可逆过程时，体系压力与外压相差无限小时，此时可用体系的压力。
习题1—2 298K 时，5mol 的理想气体，在(1)定温可逆膨胀为原体积的2倍；(2)定压下加热到373K 。已知C v,m ＝28.28J ·mol -1·K -1。计算两过程的Q 、W 、?U 和?H 。
解：（1）理想气体定温可逆膨胀时 2
21121
d d ln V V V V V nRT W p V V nRT V V =-=-=-?? 式中V 2 = 2V 1, T = 298K, n = 5mol
∴ 258.314298ln 8586.6J 1
W =-??=- ?U = 0， ?H = 0 ∴ Q = －W = 8586.6 J
(2 ) 21m m 21d V p p p V Q H nC T nC T T =?=
=-?，，（）
其中 C p ,m = C v ,m + R
∴ C p ,m = 28.28 + 8.314 = 36.594 J ·mol -1·K -1
∴ Q p = ?H = 5×36.594×(373－298) = 13722.7 J
21m m 21d V V V V U nC T nC T T ?==-?，，（）= 5×28.28×(373－298) = 10605 J W = ?U-Q =10605－13722.7 = －3117.7 J
习题1—3 容器内有理想气体，n ＝2mol ，p ＝10 p ，T ＝300K 。求(1)在空气中膨胀了1dm 3，做功多少?(2)膨胀到容器内压力为l p ，做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小d p ，问容器内气体压力降到1 p 时，气体做多少功?
解：（1）在空气中膨胀，即恒定外压p e = p
W 1 = －p e ?V =－101.325×1 = －101.325J
(2 ) 由理想气体状态方程 1212
==nRT nRT V V p p --， ?V W 2 = －p e ?V
= －101.325×2×8.314×300×= －4489.6 J
= V 2 － V 1 =
习题1—3 容器内有理想气体，n ＝2mol ，p ＝10 p ，T ＝300K 。求(1)在空气中膨胀了1dm 3，做功多少?(2)膨胀到容器内压力为l p ，做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小d p ，问容器内气体压力降到1 p 时，气体做多少功?
解：（1）在空气中膨胀，即恒定外压p e = p
W 1 = －p e ?V =－101.325×1 = －101.325J
(2 ) 由理想气体状态方程
?V = V 2 － V 1 =
W 2 = －p e ?V = －101.325×2×8.314×300×
= －4489.6 J
(3 ) 该过程为定温可逆过程
= －2×8.314×300× = －11486.2 J
习题l —4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的Q 、W 、?U 及?H 。
解：理想气体定温可逆过程
= －1×8.314×300×= －5743 J
理想气体定温下?U = 0，?H = 0
∴Q = －W = 5743 J
习题l—5 1mol H2由始态25℃及p可逆绝热压缩至5dm3，求(1)最后温度；(2)最后压力；(3)过程做功。
解：（1）设氢气为理想气体，则1 mol H2 25℃时的体积为
dm3 V2 = 5 dm3
理想气体绝热可逆压缩时δQ = 0 , d U =δW
d U = nC v,m d T =－p d V根据理想气体接绝热过程方程式
对于双原子理想气体
∴
解得T2 = 563K 根据理想气体绝绝热过程方程式
，
p2 = 937.5 kPa
(3 ) W = ?U = = C v,m (T2–T1) = ×8.314×（563-298）= 5508 J
习题1—6 40g氦在3 pθ下从25℃加热到50℃，试求该过程的?H、?U、Q和W。设氦是理想气体。
解：
单原子理想气体，
∴
W = ?U－?H
=6235.5－10392.5 = －4157 J
习题1—7 已知水在100℃时蒸发热为2259．4J·g -1，则100℃时蒸发30g水，过程的?U、?H、Q和W为多少?(计算时可忽略液态水的体积)
解：Q p= ?H = C p,g·m = 2259.4×30 = 67782 J
将水蒸气视为理想气体，气体积为，
式中p = p e ,忽略液态水的体积，那么
W = －p e ?V = －p e (V g –V l) = = –nRT
= －30÷18×8.314×373 = －5168.5 J
?U = ?H + W = ?H－p?V = 67782 －5168.5 = 62613.5 J
习题1—8 298K时将液态苯氧化为CO2和液态H2O，其定容热为－3267 kJ·mol-1，求定压反应热为多少?
解：C6H6(l) + O2(g) = 6CO2(g) + 3H2O(l)
?rUm = Q V = －3267 kJ·mol-1
?rHm= ?rUm + ∑νB(g)RT = －3267 + (6–)×8.314×298×10-3 = －3260.8 kJ·mol-1习题1—9 300K时2mol理想气体由1dm3可逆膨胀至10dm3，计算此过程的熵变。
解：38.29 J·mol-1·K-1
习题1—10 已知反应及有关数据如下：C2H4(g) +H2O(g) == C2H5OH(l)
?f H m/ kJ·mol-152.3 －241.8 －277.6
C p,m / J·mol-1·K-143.6 33.6 111.5
计算(1)298K时反应的?r H m。(2)反应物的温度为288K，产物温度为348K时反应的?r H m 。
解：（1）= －277.6 －（52.3－241.8）= －88.1 kJ·mol-1?H1= －88.1 kJ·mol-1
= (43.6 + 33.6) ×(298 －288)×10-3 = 0.772 kJ·mol-1
= 111.5×(348 －298)×10-3 = 5.575 kJ·mol-1?H= ?H1+ ?H2+ ?H3= －88.1 + 0.772 + 5.575 = －81.8 kJ·mol-1
习题1—11 定容下，理想气体lmol N2由300K加热到600K，求过程?S。已知C p,m N2＝(27.00十0.006T)J·K-1·mol-l。
解：
= 14.76 J ·mol -1·K -1
习题1—12 若上题是在定压下进行，求过程的熵变。
解：理想气体定压过程熵变
= 20.51 J ·mol -1·K -1
习题1—13 101.3kPa 下，2mol 甲醇在正常沸点337.2K 时气化，求体系和环境的熵变各为多少?已知甲醇的气化热?H m ＝35.1kJ ·mol -1。
解：101.3kPa,337.2K 甲醇气化，发生可逆相变
= 0.208 kJ ·mol -1·K -1
= －0.208 kJ ·mol -1·K -1
习题l —14 绝热瓶中有373K 的热水，因绝热瓶绝热稍差，有4000 J 热流入温度为298K 的空气中，求(1)绝热瓶的?S 体；(2)环境的?S 环；(3)总熵变?S 总。
解：（1） 4000==298
Q S Q ?-体环环= 10.72 J ·K -1 （2） ()
22222222r m O ,m,O CO ,m,CO H O ,m,H O N ,m,N 298d T p p p p H n C n C n C n C T ?=
+++?= 13.42 J ·K -1 （3）?S 总 = ?S 体 + ?S 环 = －10.27 + 13.42 =2.7 J ·K -1
习题1—15 在298K 及p 下，用过量100％的空气燃烧1molCH 4，若反应热完全用于加热产物，求燃烧所能达
解：甲烷燃烧的化学反应如下
CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) + 2H2O(g) N2(g)
?f H m/ kJ·mol-1－74.81 0 －393.51 －241.82
C p,m / J·mol-1·K-128.17 26.75 29.16 27.32
空气过量100%时，O2量为2×（1+100%）= 4mol, 甲烷燃烧后剩余
各气体的量如下：
O2(g)：2mol CO2(g)：1mol H2O(g)：2mol
N2(g)：4mol×0.79/0.21=15.05mol
= －393.51 －2×241.82 －（－74.81）= －802.34 kJ·mol-1
若该反应热完全用于加热产物，则
802.34×103 =（2×28.17 + 1×26.75 + 2×29.16 + 15.05×27.32）×（T－298）
讨论：（1）298K及p下，石墨能否转变为金刚石。（2）用加热或加
压的方法能否使石墨转变为金刚石，并计算转变条件。
解：（1）C(石墨) →C(金刚石)
?c H m/ kJ·mol-1－393.51 －395.40
S m / J·mol-1·K-1 5.740 2.377
ρ/kg·m-32260 3513
= －393.51－（－395.40）= 1.89 kJ·mol-1
= 2.377－5.740 = －3.363 J·mol-1·K-1
= －6.342 J·mol-1·K-1
?S总= ?S体+ ?S环= －3.363－6.342 = －9.705 J·mol-1·K-1＜0
所以，298K及p下，石墨不能转变为金刚石。
（2）要想使石墨转变为金刚石，定压下，应有≤0，即
≤0 T≤=－562K
不能达到如此低的温度，故不能改变温度使石墨转变为金刚石。
298K定温下，，
∴=（V金刚石－V石墨）（p2－p）
= (3513÷12－2260÷12)×（p2－101.3）≤0
∴p2∴1.5?109Pa
298K时，不能达到如此大的压力，故不能用加压的方法使石墨转变为金刚石。
三、计算 1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。求 （1）该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度； （2）该溶液的凝固点降低值； （3）在大气压力下，该溶液的沸点升高值已知Kf =1.86K mol–1Kg–1 , Kb =0.513K mol–1Kg–1 ，△vapH0m=40662J mol–1 2、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g)，在2000K时，已知K0=1.55×107
1、计算H2 和O2分压各为1.00×10 4 Pa, 水蒸气分压为1.00×105 Pa的混合气体中，进行上述反应的△rGm，并判断反应自发进 行的方向。 2、当H2和O2分压仍然分别为1.00×10 4 Pa 时。欲使反应不能正向自发进行，水蒸气分 压最少需多大？ △rGm=-1.6﹡105Jmol–1；正向自发；P （H2O）=1.24﹡107Pa。 装 订 线
在真空的容器中放入固态的NH4HS，于250C 下分解为NH3（g）与H2S（g）， 平衡时容器内的压力为66.6kPa 。 （1）当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa 的 H2S（g），求平衡时容器内的压力；（2）容器中已有6.666kPa的NH3（g），问需加多大压力的H2S（g），才能形成NH4HS 固体。 1）77.7kPa 2）P（H2S）大于166kPa。
4、已知250C时φ0(Fe3+/ Fe) =-0.036V，φ0(Fe3+/ Fe2+) =-0.770V 求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/ Fe)。 答案: φ0(Fe2+/ Fe)= -0.439V 5、0.01mol dm-3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1.62×10-3S m2 mol–1，无限稀释时的摩尔电导率为39.07×10-3S m2 mol–1 计算（1）醋酸水溶液在250C，0.01mol dm-3
物理化学期末考试试题库-2017(附答案与解析)
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, 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 答案：D。因焓是状态函数。 2．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 答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若 Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。 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) 很多物质的生 成热都不能用实验直接测量 (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 2
3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 答案：C 。因绝热时ΔU ＝Q ＋W ＝W 。（A ）中无热交换、无体积功故ΔU ＝Q ＋W ＝0。（B ）在无功过程中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。 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程(B)节流膨胀中系统 的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 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 ＝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。
化学知识点的归纳总结。 一、初中化学常见物质的颜色 （一）、固体的颜色 1、红色固体：铜，氧化铁 2、绿色固体：碱式碳酸铜 3、蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体 4、紫黑色固体：高锰酸钾 5、淡黄色固体：硫磺 6、无色固体：冰，干冰，金刚石 7、银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属 8、黑色固体：铁粉，木炭，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁，（碳黑，活性炭） 9、红褐色固体：氢氧化铁 10、白色固体：氯化钠，碳酸钠，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钙，氧化钙，硫酸铜，五氧化二磷，氧化镁 （二）、液体的颜色 11、无色液体：水，双氧水 12、蓝色溶液：硫酸铜溶液，氯化铜溶液，硝酸铜溶液 13、浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液，氯化亚铁溶液，硝酸亚铁溶液 14、黄色溶液：硫酸铁溶液，氯化铁溶液，硝酸铁溶液 15、紫红色溶液：高锰酸钾溶液 16、紫色溶液：石蕊溶液 （三）、气体的颜色 17、红棕色气体：二氧化氮 18、黄绿色气体：氯气 19、无色气体：氧气，氮气，氢气，二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫，氯化氢气体等大多数气体。 二、初中化学之三 1、我国古代三大化学工艺：造纸，制火药，烧瓷器。 2、氧化反应的三种类型：爆炸，燃烧，缓慢氧化。 3、构成物质的三种微粒：分子，原子，离子。 4、不带电的三种微粒：分子，原子，中子。 5、物质组成与构成的三种说法： （1）、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的； （2）、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的； （3）、一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的。 6、构成原子的三种微粒：质子，中子，电子。 7、造成水污染的三种原因： （1）工业“三废”任意排放， （2）生活污水任意排放 （3）农药化肥任意施放 8、收集方法的三种方法：排水法（不容于水的气体），向上排空气法（密度 比空气大的气体），向下排空气法（密度比空气小的气体）。
物理化学期末考试试题(1)
《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页 《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页 化学专业《物理化学》上册期末考试试卷（1）（时间120分钟） 一、单 项选择题（每小题2分，共30分） 1、对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ ） A 体系处于一定的状态，具有一定的内能 B 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C 状态发生变化，内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值，可以有多个状态 2、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 < 0 3、一种实际气体，其状态方程为PVm=RT+αP （α<0），该气体经节流膨胀后，温度将（ ） A 、升高 B 、下降 C 、不变 D 、不能确定 4、在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG 应为( ) A. ΔG < 0 B. ΔG > 0 C. ΔG =0 D. 不能确定 5、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变（ ） A 、ΔS 体＞0 ΔS 环＞0 B 、ΔS 体＜0 ΔS 环＜0 C 、ΔS 体＞0 ΔS 环＜0 D 、ΔS 体＞0 ΔS 环=0 6、下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否 无关（ ） (A ). S 、G 、F 、C V (B) U 、H 、P 、C V (C) G 、F 、H 、U (D) S 、U 、H 、G 7、在N 个独立可别粒子组成体系中，最可几分布的微观状态数t m 与配分函数q 之间的关系为 （ ） (A) t m = 1/N ! ·q N (B) t m = 1/N ! ·q N ·e U /kT (C) t m = q N ·e U /kT (D) t m = N ! q N ·e U /kT 8、挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会（ ） A 、降低 B 、升高 C 、不变 D 、可能升高或降低 9、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是（ ） A 、天气太热 B 、很少下雨 C 、水分倒流 D 、肥料不足 10、在恒温密封容器中有A 、B 两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A 和c B (c A > c B )，放置足够长的时间后（ ） (A) A 杯盐的浓度降低，B 杯盐的浓度增加 ； (B) A 杯液体量减少，B 杯液体量增加 ； (C) A 杯盐的浓度增加，B 杯盐的浓度降低 ； (D) A 、B 两杯中盐的浓度会同时增大 。 11、298K 、101.325kPa 下，将50ml 与100ml 浓度均为1mol·dm -3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势μ为：（ ） (A) μ = μ1 + μ2 ； (B) μ = μ1 + 2μ2 ； (C) μ = μ1 = μ2 ； (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。 12、硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O （s ）、H 2SO 4·2H 2O （s ）、H 2SO 4·4H 2O （s ），在P θ 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 、4种 13、A 与B 可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么A 与B 的体系 可以形成几种低共熔混合物（ ） A 、5种 B 、4种 C 、3种 D 、2种 14、对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) ( ) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $＞K c (D) K p $ ＜K c 15、 一定温度下，一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为α，改变下列条件， 何者可使α增大？( ) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得 分 得分 得分 评卷人 复核人 学院： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
物理化学知识点总结 (热力学第一定律) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
热力学第一定律 一、基本概念 1.系统与环境 敞开系统：与环境既有能量交换又有物质交换的系统。 封闭系统：与环境只有能量交换而无物质交换的系统。（经典热力学主要研究的系统） 孤立系统：不能以任何方式与环境发生相互作用的系统。 2.状态函数：用于宏观描述热力学系统的宏观参量，例如物质的量n、温度 T、压强p、体积V等。根据状态函数的特点，我们 把状态函数分成：广度性质和强度性质两大类。 广度性质：广度性质的值与系统中所含物质的量成 正比，如体积、质量、熵、热容等，这种性质的函数具 有加和性，是数学函数中的一次函数，即物质的量扩大 a倍，则相应的广度函数便扩大a倍。 强度性质：强度性质的值只与系统自身的特点有关，与物质的量无关，如温度，压力，密度，摩尔体积等。 注：状态函数仅取决于系统所处的平衡状态，而与此状态的历史过程无关，一旦系统的状态确定，其所有的状态函数便都有唯一确定的值。
二、热力学第一定律 热力学第一定律的数学表达式： 对于一个微小的变化状态为： dU= 公式说明：dU表示微小过程的内能变化，而δQ和δW则分别为微小过程的热和功。它们之所以采用不同的符号，是为了区别dU是全微分，而δQ和δW不是微分。或者说dU与过程无关而δQ和δW却与过程有关。这里的W既包括体积功也包括非体积功。 以上两个式子便是热力学第一定律的数学表达式。它们只能适用在非敞开系统，因为敞开系统与环境可以交换物质，物质的进出和外出必然会伴随着能量的增减，我们说热和功是能量的两种传递形式，显然这种说法对于敞开系统没有意义。 三、体积功的计算 1.如果系统与环境之间有界面，系统的体积变化时，便克服外力做功。将一 定量的气体装入一个带有理想活塞的容器中，活塞上部施加外压。当气体膨胀微小体积为dV时，活塞便向上移动微小距离dl，此微小过程中气
化学专业《物理化学》下册期末考试试卷 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ(Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ ()K O H m 291,2∞=4.89×10-2-1 2 mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1 ，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 8、某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol -1·dm 3·s -1，反应起始浓度为1.0 mol ·dm -3，则其反应半衰期为： ( ) (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 9、反应A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ，则反应：( ) (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A 、B 各为一级的二分子反应 。 10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是： ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ； (B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ； (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ； (D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。 11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：( ) (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附 。
第二章 热力学第一定律 内容摘要 ?热力学第一定律表述 ?热力学第一定律在简单变化中的应用 ?热力学第一定律在相变化中的应用 ?热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述 U Q W ?=+ d U Q W δδ=+ 适用条件：封闭系统的任何热力学过程 说明：1、amb W p dV W '=-+? 2、U 是状态函数，是广度量 W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 2、基础公式 热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ 理想气体 ? 状态方程 pV=nRT
? 过程方程 恒温:1122p V p V = ? 恒压: 1122//V T V T = ? 恒容: 1122/ / p T p T = ? 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--= 1111 22 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程 1、 可逆相变化 Q p =n Δ 相变 H m W = -p ΔV 无气体存在: W = 0 有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体 ΔU = n Δ 相变 H m － p ΔV 2、相变焓基础数据及相互关系 Δ 冷凝H m (T) = －Δ蒸发H m (T) Δ凝固H m (T) = －Δ熔化H m (T) Δ 凝华 H m (T) = －Δ 升华 H m (T) (有关手册提供的通常为可逆相变焓) 3、不可逆相变化 Δ 相变 H m (T 2) = Δ 相变 H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点： 1.判断过程是否可逆; 2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤; 3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算. 4.逐步计算后加和。 四、热力学第一定律在化学变化中的应用 1、基础数据 标准摩尔生成焓 Δf H θm,B (T) （附录九） 标准摩尔燃烧焓 Δc H θ m.B (T)（附录十） 2、基本公式 ?反应进度 ξ=△ξ= △n B /νB = (n B -n B.0) /νB ?由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θm.B (T)= ΣνB Δf H θ m.B (T) ?由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓 Δr H θ m.B (T)=-Σ νB Δc H θ m.B (T) (摩尔焓---- ξ=1时的相应焓值) ?恒容反应热与恒压反应热的关系 Q p =Δr H Q v =Δr U Δr H =Δr U + RT ΣνB (g) ?Kirchhoff 公式 微分式 d Δr H θ m (T) / dT=Δr C p.m 积分式 Δr H θm (T 2) = Δr H θ m (T 1)+∫Σ(νB C p.m )dT 本章课后作业： 教材p.91-96（3、4、10、11、16、17、38、20、23、24、28、30、33、34）
物理化学期末考试试题库 第一章热力学第一定律选择题、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答案：D 2、关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B 、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答案：D。因焓是状态函数。、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答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。、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) 理想气体答案：D 、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) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (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。、dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是（） (A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D 、下列过程中, 系统内能变化不为零的是（） (A)
一、蛋白质化学 蛋白质的特征性元素（N），主要元素：C、H、O、N、S，根据含氮量换算蛋白质含量：样品蛋白质含量=样品含氮量*6.25 （各种蛋白质的含氮量接近，平均值为16%）， 组成蛋白质的氨基酸的数量（20种），酸性氨基酸/带负电荷的R基氨基酸：天冬氨酸（D）、谷氨酸（E）； 碱性氨基酸/带正电荷的R基氨基酸：赖氨酸（K）、组氨酸（H）、精氨酸（R） 非极性脂肪族R基氨基酸：甘氨酸（G）、丙氨酸（A）、脯氨酸（P）、缬氨酸（V）、亮氨酸（L）、异亮氨酸（I）、甲硫氨酸（M）； 极性不带电荷R基氨基酸：丝氨酸（S）、苏氨酸（T）、半胱氨酸（C）、天冬酰胺（N）、谷氨酰胺（Q）； 芳香族R基氨基酸：苯丙氨酸（F）、络氨酸（Y）、色氨酸（W） 肽的基本特点 一级结构的定义：通常描述为蛋白质多肽链中氨基酸的连接顺序，简称氨基酸序列（由遗传信息决定）。维持稳定的化学键：肽键（主）、二硫键（可能存在）， 二级结构的种类：α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲、超二级结构， 四级结构的特点：肽键数≧2，肽链之间无共价键相连，可独立形成三级结构，是否具有生物活性取决于是否达到其最高级结构 蛋白质的一级结构与功能的关系：1、蛋白质的一级结构决定其构象 2、一级结构相似则其功能也相似3、改变蛋白质的一级结构可以直接影响其功能因基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病称分子病，如镰状细胞贫血（溶血性贫血），疯牛病是二级结构改变 等电点（pI）的定义：在某一pH值条件下，蛋白质的净电荷为零，则该pH值为蛋白质的等电点（pI）。 蛋白质在不同pH条件下的带电情况（取决于该蛋白质所带酸碱基团的解离状态）：若溶液pH
期末试卷 课程名称： 物理化学A 考试时间： 120 分钟 考试方式： 闭卷 （开卷/闭卷） （卷面总分100分，占总成绩的 60 %） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 题分 10 20 8 10 10 10 20 12 核分人 得分 复查人 一、填空题（每小题2分，共10分） 1、实际气体的0???? ????=-H T J P T μ，经节流膨胀后该气体的温度将 。 2、从熵的物理意义上看，它是量度系统 的函数。 3、稀溶液中溶剂A 的化学势 。 4、在ξ-G 曲线的最低点处m r G ? ，此点即为系统的平衡点。 5、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于 。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1、在标准状态下，反应 C 2H 5OH （l ）+ 3O 2(g) →2CO 2(g) + 3H 2O(g)的反应焓为 Δr H m Θ , ΔC p >0。下列说法中正确的是（ ） (A)Δr H m Θ 是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓 (B)Δr H m Θ 〈０ (C)Δr H m Θ＝Δr Ｕm 0 (D)Δr H m Θ 不随温度变化而变化 2、当理想气体其温度由298K 升高到348K ，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过 程的（ ） (A)△H 1>△H 2 W 1 0 ΔA>0 (B)ΔS>0 ΔA<0 (C)W<0 ΔG<0 (D)ΔH>0 ΔS<0 (E)ΔU>0 ΔG ＝0 得分 评卷人 得分 评卷人 得分 评卷人 得分 评卷人 准考证号和姓名必 须由考生本人填写 △△△△△△△ △△△△△△△ 该考场是 课混 考场。 混编考场代号： 考 座准 考 证 号 姓 名 ○ ○ ○ ○ ○ （装 订 线 内 不 要 答 题 ） ○ ○ ○ ○ ○ ○ △△△△△△△ △△△△△△△ 准考证号、 姓名、 学 院和专业必须由考生 本人填写 △△△△△△△ △ △△△△△△ 场 代 号： △△△△△△△△△△△△△△ 座位序号由考生本人填写 位 序 号 △△△△△△△ △△△△△△△ 姓 名 学 号 ○ ○ ○ ○ ○ （装 订 线 内 不 要 答 题 ） ○ ○ ○ ○ ○ ○ 学院 专业 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=θ μA （B ）*μ＞A μ，θμ＜θμA （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 1 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, 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 答案：D 。因焓是状态函数。 2．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 答案：D 。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔＨ＜ΔＵ。 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) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (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 (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 ＝W 。（A ）中无热交换、无体积功故ΔＵ＝Q ＋W ＝0。（B ）在无功过程中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。 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程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔 塞两边的压力不断变化 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 >0, H ＝0, p < 0 （B ）Q ＝0, H <0, p >0 （C ）Q ＝0, H ＝0, p <0 （D ）Q <0, H ＝0, 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，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。 1. 在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有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nA ，pA ，VA 和nB ，pB ，VB ，设容器中的总压为p 。试判断下列公式中哪个是正确的（）。 （A ）A A p V n RT （B ）B A B ()pV n n RT （C ）A A A p V n RT （D ）B B B p V n RT 答：（A ）只有（A ）符合Dalton 分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是（）。 （A ）压力大于C p （B ）温度低于C T （C ）体积等于m,C V （D ）同时升高温度和压力 答：（B ）C T 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。 1 第一章：气体 1、掌握理想气体的状态方程（ ）及分压力、分体积等概念，会进行简单计算 2、理解真实气体与理想气体的偏差及原因，了解压缩因子Z 的定义及数值大小的意义，熟悉范德华方程（理想气体基础上引入压力、体积修正项） 第二章：热力学第二定律；第三章：热力学第三定律 1、系统性质（广度、强度性质） 2、状态函数特性（如：异途同归，值变相等；周而复始，数值还原及在数学上具有全微分的性质等） 3、热力学第一定律：ΔU =Q+W （Q 、W 取号的规定及各种过程对应计算） 4、恒容热、恒压热及之间的关系式，能进行简单计算，掌握焓的定义式，会应用赫斯定律 5、掌握各种不同过程的热力学函数计算（单纯PVT 变化时自由膨胀、等温、等压、等容及绝热可逆或不可逆等过程的U 、H 、A 、G 、S 等函变以及正常、非正常相变过程焓变、吉布斯函变和熵变计算（状态函数法） 6、理解理想气体的一些性质（如U 、H 仅为温度函数、Cp 与Cv 的差值及单原子、双原子理想气体的C V ，m 和绝热可逆过程过程方程式等）、实际气体—节流膨胀过程（等焓过程，了解焦-汤系数等） 7、反应进度 8、如何由标准摩尔生成焓、燃烧焓计算标准摩尔反应焓变以及相关规定 9、反应焓变与温度的关系（基尔霍夫定律） 10、自发过程及其共同特征；热力学第二定律文字描述 11、卡诺循环、卡诺定理、热机效率；熵的定义式及克劳修斯不等式 12、判断过程可逆性及自发变化方向的各种判据 13、了解热力学第三定律，掌握根据规定熵、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函变计算化学变化过程中对应函数的变化值 14、热力学函数间的关系及麦克斯韦关系式的应用（应用于各函数间的相互计算以及一些证明），了解各函数特征变量 15、了解Clapeyron 方程，掌握Clausius-Clapeyron 方程各种形式 第四章：多组分系统热力学及其在溶液中的应用 1、 熟悉偏摩尔量、化学势表示，了解偏摩尔量加和公式和吉布斯-杜亥姆公式，掌握相平衡、 化学平衡条件 2、 了解各种不同情况化学势的表达式，假想标准态等概念 3、 掌握稀溶液中两个经验定律：拉乌尔、亨利定律表达式及简单计算 4、 掌握理想液态混合物的通性 5、了解依数性的一些结论 第五章：化学平衡 1、会表示任意化学反应的标准平衡常数、其它各种平衡常数，并能相互换算 2、熟悉化学反应等温方程，并能应用其判断反应方向 3、掌握范特霍夫方程各种形式并进行相关计算 4、了解温度、压力等各种因素对化学平衡影响的相关结论 5、掌握使用标准平衡常数定义式以及热力学相关公式进算平衡组成的计算。 第六章：相平衡（相图分析） 1、掌握相律的形式并会计算其中各个量 2、杠杆规则、对拉乌尔定律发生正负偏差，从而相图上出现最高、最低点、恒沸混合物、蒸馏或精馏基本原理等（完全互溶双液系） 4、、能看懂相图并会使用相律分析相图，并绘制步冷曲线（如较复杂的低共熔二元相图、形成化合物系统及固态部分互溶的二组分相图） pV nRT 园丁教育培训中心初三物理化学知识手册 姓名_________________ 年级_________________ 园丁教育王老师制作 化学部分 一、物质的学名、俗名及化学式 1、单质：金刚石、石墨、炭黑： C 汞、水银：Hg 硫、硫磺：S 2、氧化物：固体二氧化碳、干冰：CO2 氧化钙、生石灰：CaO 氧化铁、铁锈的主要成份：Fe2O3 3、酸：盐酸：HCI的水溶液碳酸（汽水）：H2CO3 4、碱：氢氧化钠、苛性钠、火碱、烧碱：NaOH 氢氧化钙、熟石灰、消石灰：Ca（OH）2 氨水、一水合氨：NH3H2O （为常见的碱，具有碱的通性，是一种不含金属离子的碱） 5、盐：碳酸钠、苏打、纯碱（不是碱，是盐）：Na2CO3, 碳酸钠晶体、纯碱晶体N32CO3 1OH2O 碳酸氢钠、小苏打：NaHCO3 大理石，石灰石的主要成份是CaCO3 食盐的主要成分是NaCI 亚硝酸钠、工业用盐：NaNO2 （有毒） 硫酸铜晶体、胆矶、蓝矶：CuSO4 5H2O 碳酸钾、草木灰的主要成份：K2CO3 碱式碳酸铜、铜绿、孔雀石：Cu2（OH）2CO3 （分解生成三种氧化物的物质） 6、有机物：甲烷、CNG、沼气、天然气的主要成份：CH4 乙醇、酒精：C2H5OH 葡萄糖：C6H12O6 甲醇：CH3OH 有毒、致失明、死亡 乙酸、醋酸（16.6 'C冰醋酸）CH3COOH （具有酸的通性） 二、常见物质的颜色和状态 1、白色固体：MgO、P2O5、CaO、NaOH、Ca（OH） 2、KCIO 3、KCI、Na2CO3、NaCI、无水 CuSO4、铁、镁为银白色（汞为银白色液态） 2、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4 ▲KMnO 4为紫黑色 3、红色固体：Cu、Fe2O3、HgO、红磷▲ Fe（OH）3为红褐色 4、蓝色固体：硫酸铜晶体（胆矶）、氢氧化铜 ▲硫：淡黄色▲ 碱式碳酸铜CU2（OH）2CO3为绿色 5、溶液的颜色：凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色；凡含Fe3+的溶液呈棕黄色，高锰酸钾溶液为紫红色；其余溶液一般无色。 6、沉淀（即不溶于水的盐和碱）： △△△△△△△ △△△△△△△期末试卷准考证号和姓名必、 (A) (1)⑵(B)⑵⑷(C) (1)⑷(D)⑶⑸ 4、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中() (A) △ S(环)<0 (B) △ S(系)>0 考场。△ △ △ △ △△△△△△△△ 须和专业必须由考生 本人填写 学 装订丁 课程名称：物理化学A 考试时间：120 分钟考试方式：闭卷(开卷/闭卷) (卷面总分100分，占总成绩的60 % ) 题号-一 - -二二三四五六七八总分 题分10 20 8 10 10 10 20 12 核分人 得分复查人 (C) [△ S(系)+ △ S(环)<0 (D) [△ S(系)+ △ S(环)>0 5、已知水的两种状态 关系为() A(373K, 101.3kPa , g),B(373K, 101.3kPa , l)，则正确的 (A) 口A=口B (C) 口A<口B (B) (D) a A>口 B 两者不能比较 6、偏摩尔量集合公式 k X X p n B B 1 的适用条件是() 混编考场代号: 考场代号: 答答△△△△△△△ 座位序号由考生本人填写座位序号线戋内内不不要要 题题) △ △ △ △ △ 得分△ △△△△△△△△△△△△△△ 得分评卷人、填空题(每小题2分，共10 分) 1、实际气体的j T0，经节流膨胀后该气体的温度将______________ H 2、从熵的物理意义上看，它是量度系统_________________ 的函 数。 3、稀溶液中溶剂A的化学势 4、在G 曲线的最低点处r G m _______________ ，此点即为系统的平衡 点。 5、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于 得分评卷人 、单项选择题(每小题2分，共20分) (A) 等温，等容各物质的量不变 (B) 等压，等熵各物质的浓度发生微小改变 (C) 等温，等容各物质的比例为定值 (D) 等温，等压各物质浓度不变 7、当产物的化学势之和等于反应物的化学势之和时，一定是() (A) △ r G( E)<0 (B)( G E)T,P<0 (C)( G E )T, p>0 (D)( G E )T, p =0 8、放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO(g)达平衡后若分别采取以下措施⑴增加压力； ⑵减小NO的分压；⑶增加Q的分压；⑷升高温度；⑸加入催化剂，能使平衡向 产物方向移动的是() (A) ⑴⑵⑶(B) ⑷⑸(C) ⑴⑶⑷(D) ⑴⑷⑸ 9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压P A* 0。下列说法中正确的是( ) (A) △卄是GH5OH(I )的标准摩尔燃烧焓 (B) △H 〈0 (C) △r Hn =△r U m (D) △ rf?不随温度变化而变化 2、当理想气体其温度由298K升高到348K,经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过 程的( ) (A) △H>A H2 W 1物理化学期末考试习题及答案
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