习题
一、选择题：
1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( )
(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定
2. 在一刚性的绝热箱中，隔板两边均充满空气，(视为理想气体)，只是两边压力不等，
已知P右< P左，则将隔板抽去后应有( )
(A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0
(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q ＝W ≠ 0
3. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，
发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则( )
(A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0
(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , △rU < 0
4. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，
则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )
(A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0
(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 ,△H ≠ 0
5. 1mol，373K，标准压力下的水经下列二个不同过程达到373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发
(2) 真空蒸发，这二个过程中功和热的关系为( )
(A) W1> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2
(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2
6. 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
7. 封闭体系从1态变B 态，可以沿两条等温途径: （甲）可逆途径（乙）不可逆途径则下列关系式
⑴△U可逆> △U不可逆⑵W可逆> W不可逆⑶Q可逆> Q不可逆⑷( Q可逆- W可逆) > ( Q不可逆- W不可逆)
正确的是( )
(A) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4) (D) (1),(4)
８. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下，若从反应物开始进行反应，则此反应（）
(A) 是热力学可逆过程(B) 是热力学不可逆过程
(C) 是否可逆不能确定(D) 是不能进行的过程
9. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的2 倍，所作的功分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )
(A) W1> W2> W3(B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1(D) W3> W1> W2
10. 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 = 0
(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定
11. 对于下列的四种表述
(1) 因为△H = Q p，所以只有等压过程才有△H
(2) 因为△H = Q p，所以Q p也具有状态焓数的性质
(3) 公式△H = 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：( )
(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)
12. △H = Q p此式适用于下列那个过程( )
(A) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa膨胀到101325Pa
(B) 0℃ ,101325 Pa下冰融化成水
(C) 电解CuSO4水溶液
(D) 气体从(298K,101325 Pa) 可逆变化到(373K,10132.5 Pa)
13. 理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是：( )
(A) 恒温功大于绝热功(B) 恒温功等于绝热功
(C) 恒温功小于绝热功(D) 无法确定关系
14. 下列诸过程可应用公式dU = ( C p- nR )dT 进行计算的是：( )
(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度
(C) 理想气体绝热可逆膨胀(D) 量热弹中的燃烧过程
15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程，功的计算式有下列几种，其中哪一个是错误的( )
(A) C v(T1- T2) (B) C p(T2-T1)
(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)
16. 对于理想气体下述结论中正确的是( )
(A) ( H/ T)v = 0 ( H/ V)T = 0 (B) ( H/ T)p = 0 ( H/ P)T= 0
(C) ( H/ T)p = 0 ( H/ V)T = 0 (D) ( H/ V)T = 0 ( H/ P)T= 0
17. 1mol 单原子理想气体，从273K，202.65 kPa 经PT = 常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的△U 为( )
(A) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D) -1702 J
18.对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( )
(A) 恒温下绝热膨胀(B) 恒压下绝热膨胀
(C) 吸热而温度不变(D) 吸热，同时体积又缩小
19. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态1 (P1,V1,T1)变化到状态2 (P2,V2,T2)，所做的功为( )
(A) P2V2-P1V1(B) P2(V2-V1)
(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)
20. 反应(1) C1CO3(s) → C1O (s) + CO2(g)；△r H m= 179.5 kJ.mol-1
反应(2) C2H2(g) + H2O (l) → CH3CHO (g)；△r H m= -107.2 kJ.mol-1
反应(3) C2H4(g) + H2O (l) → C2H5OH (l)；△r H m= -44.08 kJ.mol-1
反应(4) CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g)；△r H m= -897.6 kJ.mol-1
其中热效应│Q p│>│Q v│ 的反应是( )
(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)
21. 当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl 气。若以下式为基本单元，则反应进度ξ应是：
H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
(A) 1 mol (B) 2 mol (C) 4 mol (D) 5 mol
二、计算题:
1mol 单原子理想气体，初始状态为25℃，101325 Pa 经历△U = 0 的可逆变化后，体积为初始状态的2 倍。请计算Q,W 和△H
习题参考答案
一. 选择题
1.[答] (B)
2.[答](A) 因为整个刚性绝热容器为体系, 与环境无功和热的传递。
3. [答(D)
4. [答](B)
5.[答](A)
6.[答](C)
7.[答](B)
8.[答](B)
9.[答](D) 10.[答](D)
11.[答](B) 12.[答](B) 13.[答](C) 14.[答](C) 15.[答](B) 16.[答](D) 17.[答](D)△U=Cv
△T=(3/2)R{(P1T1/P2)-T1 18.[答](B) 19.[答](D) 20.[答](C) 21.[答](A)
二、计算题
[答] △U = 0 ∴△T = 0 W = nRT ln(V2/V1)=1718 J Q = W = 1718 J △H = 0
习题
一 . 选择题：
1. 理想气体绝热向真空膨胀，则 ( )
(A) △S = 0，W = 0 (B) △H = 0，△U = 0
(C) △G = 0，△H = 0 (D) △U = 0，△G = 0
2. 熵变△S 是
(1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和
(3) 与过程无关的状态函数 (4) 与过程有关的状态函数
以上正确的是（）
(A) 1，2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4
3. 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是：（）
(A) W = 0 (B) Q = 0 (C) △S > 0 (D) △H = 0
4. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程（）
(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) 不能断定 (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
5. P?、273.15K 水凝结为冰，可以判断体系的下列热力学量中何者一定为零？
(A) △U (B) △H (C) △S (D) △G
6. 在绝热恒容的反应器中，H2和 Cl2化合成 HCl，此过程中下列各状态函数的变
化值哪个为零？ ( )
(A) △r U m (B) △r H m (C) △r S m (D) △r G m
7. 在绝热条件下，用大于气筒内的压力，迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变为：( )
(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 不能确定
8. H2和 O2在绝热钢瓶中生成水的过程：（）
(A) △H = 0 (B) △U = 0 (C) △S = 0 (D) △G = 0
9. 在 270K,101.325kPa 下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系及环境的熵变应为：
(A) △S体系 < 0 ，△S环境 < 0 (B) △S体系 < 0 ，△S环境> 0
(C) △S体系 > 0 ，△S环境 < 0 (D) △S体系 > 0 ，△S环境 > 0
10. 1mol 的单原子理想气体被装在带有活塞的气缸中，温度是 300K，压力为 1013250Pa。压力突然降至 202650 Pa，所以气体在 202650Pa 的定压下做绝热膨胀，则该过程的△S 是（）
(A) △S < 0 (B) △S = 0 (C) △S > 0 (D) △S ≥ 0
11. 已知某可逆反应的 (?△r H m/?T)p= 0，则当反应温度降低时其熵变△r S m
(A) 减小 (B) 增大 (C) 不变 (D) 难以判断
12. 在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是 ( )
(A) △U = 0 (B) △F = 0 (C) △S = 0 (D) △G = 0
13. 单原子理想气体的 C V,m = (3/2)R 温度由 T1变到 T2时，等压过程体系的熵变△S p与等容过程熵变△S V之比是 ( )
(A) 1 : 1 (B) 2 : 1 (C) 3 : 5 (D) 5 : 3
14. 水在 100℃，1×P?压力下沸腾时，下列各量何者增加？ ( )
(A) 熵 (B) 气化热 (C) Gibbs 自由能 (D) 蒸气压
15. 2mol H2和 2mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体，起始时为常温常压。则（）
(A) △r U = 0，△r H = 0，△r S > 0，△r G < 0
(B) △r U < 0，△r H < 0，△r S > 0，△r G < 0
(C) △r U = 0，△r H > 0，△r S > 0，△r G < 0
(D) △r U > 0，△r H > 0，△r S = 0，△r G > 0
16. 室温下，10×P?的理想气体绝热节流膨胀至 5×P?的过程有：
(1) W > 0 ； (2) T1> T2； (3) Q = 0 ； (4) △S > 0
其正确的答案应是： ( )
(A) (3)、(4) (B) (2)、(3) (C) (1)、(3) (D) (1)、(2)
17. 下列表达式中不正确的是： ( )
(A) (?U/?V)S= - p （适用于任何物质）
(B) dS = C p dlnT - nRdlnp （适用于任何物质）
(C) (?S/?V)T = (?p/?T)V（适用于任何物质）
(D) (?U/?p)T = 0 （适用于理想气体）
18. 物质的量为 n 的理想气体从 T1,P1,V1变化到 T2,P2,V2，下列哪个公式不适用 (设 C V,m为常数)。( )
(A) △S = nC P,m ln(T1/T2) + nR ln(P2/P1)
(B) △S = nC V,m ln(P2/P1) + nC P,m ln(V2/V1)
(C) △S = nC V,m ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1)
(D) △S = nC P,m ln(T2/T1) + nR ln(P1/P2)
19. (1) NaOH 溶解于水 (2) 水溶液中，Ag+ + 2NH3(g) → [Ag(NH3)2]+
(3) HCl 气体溶于水，生成盐酸 (4) 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
(5) NH4Cl(s) → NH3(g) + HCl(g)
上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是： ( )
(A) (2)、(3) (B) (1)、(4) (C) (4)、(5) (D) (1)、(2)
20. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？ ( )
(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀
21. 封闭体系中，若某过程的△F = 0，应满足的条件是： ( )
(A) 绝热可逆，且 W f = 0 的过程 (B) 等容等压，且 W f = 0 的过程
(C) 等温等压，且 W f = 0 的可逆过程 (D) 等温等容，且 W f = 0 的可逆过程
22. 25℃时，1mol 理想气体等温膨胀，压力从 10×p?变到 p?，体系吉氏自由能变化多少？ ( )
(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 kJ
23. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的△Vap G?值应如何变化？ ( )
(A) △Vap G?＝ 0 (B) △Vap G?≥ 0 (C) △Vap G?＜ 0 (D) △Vap G?＞ 0
24. 从热力学基本关系式可导出 (?U/?S)V等于 ( )
(A) (?H/?S)P (B) (?F/?V)T (C) (?U/?V)S (D) (?G/?T)P
25. 某气体的状态方程为 PVm = 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
26. 1mol 范氏气体的 (?S/?V)T应等于 ( )
(A) R/(V m-b) (B) R/V m (C) 0 (D) - R/(V m-b)
27. 某非理想气体服从状态方程 PV = nRT + bP （b 为大于零的常数），1mol 该气体经历等温过程体积从 V1
变成 V 2，则熵变 △S m 等于 ( )
(A) R ln (V 2-b)/(V 1-b) (B) R ln (V 1-b)/(V 2-b) (C) R ln (V 2/V 1) (D) R ln (V 1/V 2)
28. 恒压下纯物质当温度升高时其吉氏自由能 ( )
(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法确定
29. 公式 dG = -SdT + Vdp 可适用下述哪一过程 ( )
(A) 298K 、101325Pa 的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀
(C) 电解水制取氢 (D) N 2(g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) 未达平衡
30. 对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是
(A) (?H/?S)V = T (B) (?F/?T)V = -S
(C) (?H/?p)S = V (D) (?U/?V)S = p
31. 服从 P(V m - b) = RT （b 为正值）状态方程的实际气体，经过节流膨胀，其温度 ( )
(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 难以确定
32. 对物质的量为 n 的理想气体，(?T/?P)S 应等于 ( )
(A) V/R (B) V/nR (C) V/C V (D) V/C P
33. 下列关系式中哪个不需要理想气体的假设？
(A) C p - C V = nR; (B) (d lnp)/dT = △H/RT 2;
(C) 对恒压过程，△H =△U + p △V; (D) 对绝热可逆过程，pV ν= 常数。
34. 大多数物质的液体在正常沸点时的摩尔气化熵为： ( )
(A) 20 J.K -1.mol -1 (B) 25 J.K -1.mol -1
(C) 88 J.K -1.mol -1 (D) 175 J.K -1.mol -1
35. 273K 、2×101.3kPa 时，水的化学势比冰的化学势 ( )
(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较
36. 273K 、10×P ?下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和 μ(s)，两者的关系为 ( )
(A) μ (l) >μ (s) (B) μ (l) = μ (s) (C) μ (l) <μ (s) (D) 不能确定
37. 关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：
(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零；
(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量；
(C) 除偏摩尔吉氏自由能外，其它偏摩尔量都不等于化学势；
(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式。
38. 对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：
（A ）()p H T S ?=?；（B ）()V A S T ?=-?；（C ）()S H V p
?=?；（D ）()S U p V ?=? 39. 固体碘化银（AgI ）有α和β两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为419.7K ，由α型转化为β型时，转化热等于6462 J ?mol -1，由α型转化为β型时的?S 应为： ( )
（A ）44.1 J （B ）15.4 J （C ）-44.1 J （D ）-15.4 J
40. 对实际气体的节流膨胀过程，有 ( )
（A ）?H = 0 （B ）?S = 0 （C ）?U = 0 （D ）?G = 0
41. （1）等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变?S = ?H 相变 / T 相变；
（2）体系经历一自发过程总有d S > 0；
（3）自发过程的方向就是混乱度增加的方向；
（4）在绝热可逆过程中，体系的熵变为零；
在上面的四种表述中，两者都不正确的是： ( )
（A ）（1）（2）；（B ）（3）（4）；（C ）（2）（3）；（D ）（1）（4）
二.计算题
1. 某气体的状态方程为 PV = n(RT + BP)，其中 B = 0.030 dm 3.mol -1，该气体的 C P,m /J.K -1.mol -1
= 27.20 + 4.81×10-3(T/K)。试计算当 3.00 mol 该气体由 600K 、10×p ?变至 300K 、5×p ? 的 △S 、△H 、和 △U 。
3. 经历下述可逆等压过程：
此体系的
P 1 = 30 J.K -1
。
计算过程的 Q 、W
及体系的 △
U 、△H 、△S 、△F 、△G 的值。
6. 1mol 理想气体在 273.15K 等温地从 10×p ? 膨胀到 p ?，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的 Q 、W 及气体的 △U 、△H 、△S 、△G 、△F 。 习题参考答案
一 . 选择题：
1.[答] (B)
2.[答] (C)
3.[答](D)∵△H =△U + △(PV)，在孤立体系中 △U = 0，但 △(PV) 不一定等于零。
4.[答] (B) ∵ 绝热可逆 △S = 0 绝热不可逆 △S > 0 ∴ 状态函数 S 不同，故终态不能相同
5.[答] (D)
6. [答] (A)
7. [答] (A) 因绝热不可逆过程的 △S 体 > 0
8.[答] (B) ∵ 钢瓶恒容，并和外界无功和热的交换， ∴ △U = 0
9.[答] (B)10. [答] (C) ∵ 这是 Q = 0 的不可逆过程 ∴ △S > 0
11.[答] (C) ∵ (?△r H m /?T )P = △C P.m = 0
而 (?△r S m /?T )P = △C P,m /T = 0
12.[答] (C) ∵ Q = 0 故 △S = 0 13. [答] (D) 14. [答] (A) 15. [答] (C)
16. [答] (A) ∵ 绝热 ∴ Q = 0 ∵ 理想气体节流膨胀后 T 不变
又 W = -P 1V 1+ P 2V 2= nRT 2- nRT 1= 0
∵ dS = (du + pdv) / T = C V dT/T + PdV/T = nRdV/V
∴ △S = nR ∫21V
V (1/V)dV = nR ln(V 2/V 1) > 0 (∵ V 2> V 1)
∴ 答案为 (A)
17. [答] (B) 18. [答] (A) 19.[答] (A) 20. [答] (B)21.[答] (D)
22. [答] (D)23. [答] (C) ∵ (?△G/?T)P = -△S ∵ 液体汽化时△Vap S ?> 0
∴ T 增大时，必定有 △Vap G ? < 0
24. [答] (A) 由 dU = Tds - pdV 与 dH = Tds + Vdp 可导出
(?U/?S)V = T (?H/?S)P = T
25. [答] (A)状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，无需克服分子间引力，
所以内能不变。
26. [答] (A)
27. [答] (A) ∵ dS = (dU+pdV)/T = pdV/T = [nR/(V - b)]dV
该气体内能只是温度函数 △S = R ln[(V 2- b)/(V 1- b)] (n=1)
28. [答] (B) ∵ (?G/?T)P = -S 29. [答] (B) 30. [答] (D)
31. [答] (A) ∵ μJ-T = (?T/?p)H = -(1/C P )( ?H/?P)T = -(1/C P )[T(?S/?P)T ) + V]
得μJ-T = (1/C P )[T(?V/?T)P + V] = -b/C P < 0
节流膨胀后，压力降低，温度升高
32. [答] (D) ∵ (?T/?P)S = T/C P ×(?V/?T)P = V/C P 33. [答] (C) 34. [答] (C)
35. [答] (B)增压能使冰变为水是高山冰川滑动的重要原因之一。
36. [答] (C) 37. [答] (B) 38. [答] (D) 39. [答] (B) 40. [答] (A) 41. [答] (B) 二. 计算题：
1. [答] △H =∫21T T C P dT + ∫21V V [V - T (?V/?T)P ] dp
(?V/?T)P = nR/p ， V - T(?V/?T)P = nRT/p + n B - nRT/P = n B
∴ △H = -26470 J
△U = △H - △(PV) = -26470 J + 7528 J = -18940 J
S =f(T,P)， ds = (?S/?T)P dT + (?S/?P)T dp = (nC P,m /T)dT - (nR/P)dP
△S =∫21T T (C P,m /T)dT - nRln(P 2/ P 1) = -43.60 J.K
-1 3. [答] Q p = △H =∫21T
T C P dT = 6000 J W = P(V 2- V 1) = 101.3 J △U = Q - W = 5899 J △S = ∫21T T C p dLnT = C p Ln(T 2/T 1) = 11.2 J.K
-1 S 2 = △S + S 1= 41.2 J.K
-1 △F = △U - △(TS) = -10.94 KJ △G = △H - △(TS) = -10.84 KJ
6. [答] W = nRTLn(P 1/P 2) = 5230 J
∵ △T = 0， ∵△U = 0， Q = W = 5230 J
△S = Q R /T = 19.14 J.K -1 △H = △U + △(PV) = △U + nRT = 0
△G = △H - T △S = -5230 J △F = △U - T △S = -5230 J
习 题
一 . 选择题
1. 在 298K 时，A 和 B 两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为 K А 和 K B ，且知 K А > K B ，则当 A 和 B 压力（平衡时的）相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的关系为 ( )
(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 的量与 B 的量无法比较。
2. 在恒温抽空的玻璃罩中封入二杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后，二杯液面的高度将是：
(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。
3. 在温度 T 时，纯液体 A 的饱和蒸气压为 P A *，化学势为μA *，并且已知在 P ?压力下的凝固点为 T f *，当 A 中溶入少量与 A 不形成固态溶液的溶质而形成为稀溶液时，上述三物理量分别为 P 、μA 、T f 则 ( )
(A) P < P ，μA *<μA ， T f *< T f (B) P A *> P A ，μA *<μA ， T f *< T f
(C) P < P ，μA *<μA ， T f *> T f (D) P A *> P A ，μA *>μA , T f *> T f
4.已知在 373K 时液体A 的饱和蒸气压为66662Pa ，液体 B 的饱和蒸气压为1.01325×105 Pa ，设 A 和 B 构成理想液体混合物，则当A 在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相 A 的物质的量分数应为： ( )
(A) 0.200 (B) 0.300 (C) 0.397 (D) 0.603
5. 对于理想液体混合物，下列偏微商小于零的是：
(A) [?(△mix F m )/ ?T]p (B) [?(△mix S m )/ ?T]p
(C) [? (△mix G m )/T]/ ?T]p (D) [? (△mix G m )/ ?P]T
6. 假设 A 、B 二组分混合可以形成理想液体混合物，则下列叙述中不正确的是：( )
(A) A 、B 分子之间的作用力很微弱；
(B) A 、B 都遵守拉乌尔定律；
(C) 液体混合物的蒸气压介于 A 、B 的蒸气压之间；
(D) 可以用重复蒸馏的方法使 A 、B 完全分离。
7. 对于理想液体混合物： ( )
(A) △mix H = 0 △mix S = 0 (B) △mix H = 0 △mix G = 0
(C) △mix V = 0 △mix H = 0 (D) △mix V = 0 △mix S = 0
8. 在 50℃时液体 A 的饱和蒸气压是液体 B 饱和蒸气压的 3 倍，A 、B 二液体形成理想溶液液。气平衡时在液相中 A 的物质的量分数为 0.5，则在气相中 B 的物质的量分数为: ( )
(A) 0.15 (B) 0.25 (C) 0.5 (D) 0.65
9.主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫( )
(A) 一般特性；(B) 依数性特征(C) 各向同性特性；(D) 等电子特性。
10. 已知1 mol HCl的无限稀释水溶液与1 mol NaOH的无限稀释水溶液在恒温恒压下完全反应，热效应?r H m?= -55.9 kJ?mol-1，则1 mol HNO3的无限稀释水溶液与1 mol KOH的无限稀释水溶液在恒温恒压下完全反应得热效应?r H m?为：（）
（A）> -55.9 kJ?mol-1；（B）< -55.9 kJ?mol-1；（C）= -55.9 kJ?mol-1；（D）不能确定
11. 由渗透压法测得的分子量为( )
(A) 重均分子量(B) 粘均分子量(C) 数均分子量(D) 上述都不是
12. 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？( )
(A) 天气太热(B) 很少下雨(C) 肥料不足(D) 水分从植物向土壤倒流
13. 400 K时，液体A的蒸气压为4×104 Pa，液体B的蒸气压为6×104 Pa，两者组成理想液体混合物，平衡时，溶液中A的物质的量的分数为0.6，则气相中B的物质的量的分数为：（）
（A）0.60 （B）0.50 （C）0.40 （D）0.31
14. 在0.1kg H2 O 中含0.0045kg 某纯非电解质的溶液，于272.685K 时结冰，该溶质的摩尔质量最接近于：
(A) 0.135 kg.mol-1(B) 0.172 kg.mol-1
(C) 0.090 kg.mol-1(D) 0.180 kg.mol-1
已知水的凝固点降低常数K f为 1.86 K.mol-1.kg
15. 1000克水中加入0.01mol 的食盐，其沸点升高了0.01K，则373.2K 左右水的蒸气压随温度的变化率dP/dT 为
(A) 1823.9 Pa .k-1(B) 3647.7 Pa.k-1(C) 5471.6 Pa.k-1(D) 7295.4 Pa.k-1
16. 质量摩尔浓度凝固点降低常数K f，其值决定于( )
(A) 溶剂的本性(B) 溶质的本性(C) 溶液的浓度(D) 温度
17. 有一稀溶液浓度为Ｍ，沸点升高值为△Ｔb ，凝固点下降值为△Ｔf ，则
(A) △Ｔf> △Ｔb (B) △Ｔf= △Ｔb
18.在T 时，某纯液体的蒸气压为11732.37Pa。当0.2mol 的一非挥发性溶质溶于0.8mol 的该液体中形成溶液时，溶液的蒸气压为5332.89Pa。设蒸气是理想的，则在该溶液中，溶剂的活度系数是( )
(A) 2.27 (B) 0.568 (C) 1.80 (D) 0.23
19.海水不能直接饮用的主要原因是( )
(A) 不卫生；(B) 有苦味；(C) 含致癌物；(D) 含盐量高。
20. （1）溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和；
（2）对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能；
（3）理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从亨利定律；
（4）理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从拉乌尔定律；
上述说法中正确的是：（）
（A）（1）（2）；（B）（2）（3）；（C）（1）（3）（4）；（D）（3）（4）
习题参考答案
一. 选择题：
1. [答] (B) 由享利定律P A = K A X A , P B = K B X B
因为K A > K B 当P A = P B 时则X A < X B
2. [答] (A) μ(纯水) >μ(糖水中水) 水从(B) 杯向(A) 杯转移。
3. [答] (D)
4. [答] (C) y A = P A*X A /( P A*X A + P B*X B ) = P A*/(P A*+ P B*) = 0.3968
5. [答] (A) ?△mix F m/ ?T = R∑n B lnX B < 0 (B) > 0 (C) = 0 (D) = 0
6. [答] (A)
7. [答] (C)
8. [答] (B) y A / y B = P A*X / P B*X B = 3 y A + y B = 1 y B = 0.25
9. [答] (B) 10. [答] (C) 11. [答] (C)
12. [答] (D) 当土壤内含盐量超过植物液体时，产生反渗透，使水从植物内流向土壤
致使植物枯萎。
13. [答] (B)
14. [答] (D) △T f= K f(W B/M B W A ) M B = K f W B/△T f W A = 0.180 kg.mol-1
15. [答] (B) K b = RT b2 .M A/△vap H m
dP/dT = △vap H m /T b △vap V = P△vap H m /T b RT b = (P/K b)M A
= 101325Pa/(0.5K.kg.mol-1)×(0.018kg.mol-1) = 3647.7Pa.K-1
16. [答] (A) 17. [答] (A) 18. [答] (B) γ = a/X = (P/P*)/X = 0.568 标准态是纯溶剂
19. [答](D) 饮用高盐海水后将发生反渗透，使体内缺水。盐卤破坏体内胶体营养成分。20. [答](D)
习题
一. 选择题
1.某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数K0
m
随下列哪些因素而变：( )
(A) 体系的总压力(B) 催化剂(C) 温度(D) 惰性气体的量
2.化学反应体系在等温等压下发生△ξ= 1 mol 反应所引起体系吉氏自由能的改变值△rGm 的数值正好等于体系化学反应吉氏自由能(?G/?ξ)T,P,m的条件是（）
(A) 体系发生单位反应(B) 反应达到平衡
(C) 反应物处于标准状态(D) 无穷大体系中所发生的单位反应
3. 化学反应等温式△rGm = △rG0
m + RTlnQa ，当选取不同标准态时，反应的△rG0
m
将改变，该反应的△rGm
和Qa 将（）
(A) 都随之改变(B) 都不改变(C) Q变，△rGm不变(D) Q不变，△rGm 改变
4.在等温等压下，当反应的△rG0
m
= 5 kJ·mol－1时，该反应能否进行？
(A) 能正向自发进行(B) 能逆向自发进行(C) 不能判断(D) 不能进行
5.若298K 时反应N2O4(g) ＝2NO2(g) 的K0
m
= 0.1132，则
(1) 当P (N2O4) = P (NO2) = 1 kPa 时，反应将___________ ；
(2) 当P (N2O4) = 10 kPa、P (NO2) = 1 kPa 时，反应将________ 。
(A) 向生成NO2的方向进行；(B) 向生成N2O4的方向进行；
(C) 正好达化学平衡状态；(D) 难于判断其进行方向。
6. 在T、P 时，理想气体反应C2H6(g) ＝H2(g) 的K c/Kx 为∶（）
(A) RT (B) 1/RT (C) RT/P (D) P/RT
7. 理想气体反应平衡常数Kx 与Kc 的关系是∶（）
(A) Kx = Kc(RT) (B) Kx = KcP (C) Kx = Kc(RT/P) (D) Kx = Kc(V/∑
B
B n)
8.已知反应2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N2+ 3/2 H2 = NH3的标准平衡常数为：（）
(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 0.125
9.根据某一反应的△rG0
m
值，下列何者不能确定：
(A) 标准状态下自发变化的方向(B) 在△rG0
m
所对应的温度下的平衡位置
(C) 在标准状态下体系所能作的最大非膨胀功(D) 提高温度反应速率的变化趋势
10. 对一个理想气体化学反应的平衡常数与其标准吉布斯自由能变化(△rG0
m
) 的关系有：
(1) K0
p = exp(-△rG0
m
/RT) (2) K0
c
= exp(-△rG0
m
/RT) (3) Kx = exp(-△rG0
m
/RT)其中以（）关系为正确？
(A) (1)、(2) 和(3) 式均正确(B) (1) 式正确(C) (2) 式正确(D) (3) 式正确
11.下列物理量中，哪一组与压力无关（）
(A) Kc、(?G/?ξ)T ,P(B) Kr、△rGm (C) Kx、△rHm (D) K f、△rG0
m
12. 一定温度下，一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度为α，改变下列条件，何者可使α增大？( )
(A) 增加压力使体积缩小一倍(B) 体积不变，通入N2气使压力增大一倍
(C) 压力不变，通入N2气使体积增大一倍(D) 体积不变，通入Cl2气使压力增大一倍
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K0
p 无影响(D) 对K、Kr、K0
p
均无影响
14. 理想气体反应N2O5(g) = N2O4(g) + (1/2)O2(g) 的△rH0
m
为41.84 kJ.mol-1，△C p= 0，试问增加N2O4平衡产率的条件是（）
(A) 降低温度(B) 提高温度(C) 提高压力(D) 等温等容加入惰性气体
15.在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡A(g) + B(g) ＝C(g)若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将（）
(A) 向右移动(B) 向左移动(C) 不移动(D) 无法确定
16. 下列平衡常数中，无量纲的是：（）
（A）K f，K p，K p?；（B）K x，K p，K p?；（C）K c，Kα，K x；（D）K p?，Kα，K x
17. 在通常温度下，NH4HCO3（s）可发生如下的分解反应：
NH4HCO3（s）= NH3（g）+ CO2（g）+ H2O（g）
设在两个容积相等的密闭容器A和B中，开始分别只盛有纯NH4HCO3（s）1 kg和20 kg，均保持在298 K达到平衡后，下列哪种说法是正确的。（）
（A）两容器中压力相等；（B）A内压力大于B内压力；
（C）B内压力大于A内压力；（D）须经实际测定方能判别哪个容器内压力大
二. 计算题
1. 800K，101325 Pa 时C6H5C2H5(g) ＝C6H5C2H3(g) + H2(g) K0
p
= 0.05，计算：
(1) 平衡时乙苯的离解度α；
(2) 若在原料中添加水蒸气，使乙苯和水气之比为1:9 (摩尔比)，总压仍为101325Pa，求乙苯的离解度α。
习题参考答案
一. 选择题：
1. [答] (C)
2. [答] (D)
3. [答] (C)
4. [答] (C)
5. [答] (1) (B) 向生成N2O4的方向进行(2) (A) 向生成NO2的方向进行
6. [答] (D) Kp = Kc(RT)ΣνB = K x PΣνB
7. [答] (D)
8. [答] (C) K0
p (2) =[K0
p
(1)]-1/2 = (0.25)-1/2 = 2
9. [答] (D) △r G0
m < 0 (A) 正确△r G0
m
= RT lnK?
(B) 正确W F≤ -△r G0
m
< 0 (C) 正确
10.[答](B) 11.[答](D) 12.[答](C) 13.[答](A) 14.[答](B) 15.[答] (C) 16.[答](D) 17.[答] (A)
二. 计算题：
1. [答] (1) C6H5C2H5(g) ＝C6H5C2H3(g) + H2(g)
平衡时：1mol(1-α) 1molα1molα
∑B
B
n= 1mol(1+α)
K0
P
= α2P/(1-α2)P? 0.05 α= 0.218
(2) ∑
B
B
n= (10+α') 1mol
K0
P
= α'2P/(1- α')(10+α') = 0.05 α'= 0.508
习题
一. 选择题
1. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f 为( )
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3
2. NH4HS(s) 和任意量的NH3(g) 及H2S(g) 达平衡时有
(A) C = 2，Ф = 2，f = 2；(B) C = 1，Ф = 2，f = 1；
(C) C = 2，Ф = 3，f = 2；(D) C = 3，Ф = 2，f = 3；
3. 固体Fe、FeO、Fe3O4与气体CO、CO2达到平衡时其独立化学平衡数R、组分数C 和自由度数 f 分别为( )
(A) R = 3；C = 2；f = 0 (B) R = 4；C = 1；f = -1
(C) R = 1；C = 4；f = 2 (D) R = 2；C = 3；f = 1
4. FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2 O，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Ф分别为: （）
(A) C = 3，Ф = 4 (B) C = 2，Ф = 4
(C) C = 2，Ф = 3 (D) C = 3，Ф = 5
5. 硫酸与水可形成H2SO4·H2 O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101325 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。
6.某体系存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡：
H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g)
CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g)
CO2(g) + C(s) = 2CO(g)
则该体系的独立组分数C 为: ( )
(A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4
7. 298K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时,整个体系的组分数、相数、自由度数为( )
(A) C = 2，Ф= 2，f = 1 (B) C = 2，Ф = 2，f = 2
(C) C = 2，Ф = 1，f = 2 (D) C = 2，Ф = 1，f = 3
8. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？( )
(A) 与化合物一样，具有确定的组成。(B) 不具有确定的组成。
(C) 平衡时，气相和液相的组成相同。(D) 其沸点随外压的改变而改变。
9.当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数C 和自由度f 应分别为: ( )
(A) C = 2，f = 3 (B) C = 3，f = 3
(C) C = 2，f = 2 (D) C = 3，f = 4
10. 在373.2K 时，某有机液体A 和B 的蒸气压分别为P 和3P，A 和B 的某混合物为理想液体混合物，并在373.2K，压力为2P 时沸腾，那么A 在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少？( )
(A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4
11. 在PΘ下，用水蒸汽蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时，体系的沸点:( )
(A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K
(C) 取决于水与有机物的相对数量(D) 取决于有机物的分子量大小.
12. 已知A 和B 可构成固溶体，在A 中，若加入B 可使A 的熔点提高，则B在此固溶体体中的含量必( )B 在液相中的含量。
(A) 大于；(B) 小于；(C) 等于；(D)不能确定.
13. 当用三角形坐标来表示三组分物系时，若某物系其组成在平行于底边BC的直线上变动时( )
（A）B的百分含量不变（B）A的百分含量不变；
（C）C的百分含量不变（D）B和C的百分含量之比不变
二.计算题
1.已知固体苯的蒸气压在273.2K 时为3.27×103 Pa，293.2K 时为1
2.303×103Pa，液体苯的蒸气压在29
3.2K 时为10.021×103Pa，液体苯的摩尔蒸发热为3
4.17×103J.mol-1。
求(1) 在303.2K 时液体苯的蒸气压；
(2) 苯的摩尔升华热；(3) 苯的摩尔熔化热；
2.某有机物与水不互溶，在标准压力下用水蒸汽蒸馏时，于90℃沸腾，馏出物中水的质量百分数为24.0％，已知90℃时水的蒸气压为70.13 kPa，请估算该有机物的摩尔质量。
习题参考答案
一. 选择题：
1. [答] (B) f = C + 2 - Ф = 2 + 2 - 3 = 1
2. [答] (A)
3. [答] (D) R = S - N = 5 - 3 = 2 ( S 为物质种数，N 为元素数)
C = S - R - Rˋ = 5 - 2 - 0 = 3 Ф = 4 ( 三固，一气)
f = C + 2 -Ф = 3 + 2 - 4 = 1
4. [答] (C) ∵ S = 6 , R = 4 , Rˋ = 0 ∴ C = 6 - 4 - 0 = 2
∴ f* = 2 -Ф+ 1 = 3 -Ф = 0 ∴Ф = 3
5. [答] (C) ∵ S = 5 , R = 3 , Rˋ = 0 ∴ C = 5 - 3 = 2
∴ f* = 2 -Ф + 1 = 0 ∴最大的Ф = 3 ,
除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。
6. [答] (A) C = C - R - Rˋ = 5 - 2 - 0 = 3
7. [答] (B) C = 2 ( 蔗糖，水) Ф = 2 ( 蔗糖溶液，纯水)
f = c + 3 -Ф = 2 + 3 - 2 = 3 , f*= 2
在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，P(纯水)和P(糖水)
所以相律应写成f +Ф = C + 3
8. [答] (A) ∵恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。只在压力恒定时，其组
成才一定，即恒沸混合物的沸点随外压而改变。
9. [答] (C) CH3COOH + C2H50H = CH3COOC2H5+ H2O
C = S - R - Rˋ = 4 - 1 - 1 = 2
f = C + 2 -Ф = 2 + 2 - 2 = 2
10. [答] (B) 11. [答] (A) 12. [答] (A) 13. [答] (B)
二. 计算题：
1. [答] (1)∵ lnP2/P1= (△vap H m/R)×(T2- T1)/(T2 T1)
∴ P(303.2K) = 15911 Pa
(2) △sub H m= {RT1T2(T2-T1)}ln(P2/P1 = 44122 J.mol-1
(3) △sub H m= △fus H m+ △vap H m
∴△fus H m= 9952 J.mol-1
2. [答] 以B 代表有机物，90℃时，P* (H2O) = 70.13kPa
∴ P B* = (101.325 - 70.13)kPa = 31.20kPa
取气相总质量为100 g，则
W(H2O) = 24.0 g W B = (100 - 24.0)g = 76.0 g
P*(H2O)×W B 70.13kPa×76.0g ∴ M B= M(H2O)× ────── = (18 g.mol-1)×────────= 128 g.mol-1
P B*×W(H2O) 31.20kPa×24.0g
物理化学经典习题 一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H 2SO 4·H 2O 、H 2SO 4·2H 2O 、H 2SO 4 ·4H 2O 。常压下将一定量的H 2SO 4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H 2SO 4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是 。 2．Na +、H +的还原电极电势分别为 –2.71V 和 –0.83V ，但用Hg 作阴极电解 NaCl 溶液时，阴极产物是Na –Hg 齐，而不是H 2，这个现象的解释是 。 3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为 。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO 3溶液的容器之间是一个AgCl 多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向 极方向流动。 5． 反应 A ?→?1k B (Ⅰ) ; A ?→?2 k D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂 改变获得B 和D 的比例。 6．等温等压（298K 及p ?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ·mol -1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ·mol -1，则该化学反应的熵变为 。
7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0–γ =A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力，A、B为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。 1O2(g) ═ H2O(l) 的8．298.2K、101.325kPa下，反应H2(g) + 2 (?r G m–?r F m)/ J·mol-1为。 二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 1O2(g) ═ H2O(g)，2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + 2 在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？ 三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vap H m?= 30.77 kJ·mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。
第二章 热力学第一定律 五．习题解析 1．（1）一个系统的热力学能增加了100 kJ ，从环境吸收了40 kJ 的热，计算系统与环境的功的交换量。 （2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20 kJ 的功，同时吸收了20 kJ 的热，计算系统的热力学能变化值。 解：（1）根据热力学第一定律的数学表达式U Q W ?=+ 100 k J 40 k J 6 W U Q =?-=-= 即系统从环境得到了60 kJ 的功。 （2）根据热力学第一定律的数学表达式U Q W ?=+ 20 k J 20 k J U Q W ?=+=-= 系统吸收的热等于对环境做的功，保持系统本身的热力学能不变。 2．在300 K 时，有10 mol 理想气体，始态的压力为1 000 kPa 。计算在等温下，下列三个过程所做的膨胀功。 （1）在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ； （2）在100 kPa 压力下，气体膨胀到终态压力也等于100 kPa ； （3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解：（1）这是等外压膨胀 33e 100 kPa 10m 100 J W p V -=-?=-?=- （2）这也是等外压膨胀，只是始终态的体积不知道，要通过理想气体的状态方程得到。 2e 212 2 11()1n R T n R T p W p V V p n R T p p p ????=--=--=- ? ? ?? ?? 100108.3143001 J 22.45 kJ 1000 ?? ??=???-=- ???? ?? ? （3）对于理想气体的等温可逆膨胀 122 1 ln ln V p W nRT nRT V p == 100(108.314300) J ln 57.43 kJ 1000 =???=- 3．在373 K 的等温条件下，1 mol 理想气体从始态体积25 dm 3，分别按下列
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
一 化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。（√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、W 、ΔU 及ΔH 是相等 的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√） 13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ=,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√） 15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。（×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体系），该过程W>0，ΔU>0。 （×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时 Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的温度和压力相等，因此 在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收的热量为?=2 1T T p dT C Q ， 在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。（√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体，壁有电炉丝，将电阻 丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以ΔH=0。 （×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。 （ × ）
一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑ni = N，∑niεi = U， 这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ). ! A、假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法A 5.对于玻尔兹曼分布定律ni =(N/q)·gi·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，ni 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数ni，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B.εi 值越小，ni 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的ni 都可以用波尔兹曼分布公式求出B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度gi = 2gj，则εj 和εi 上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(εj/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. ( -εj/kT) D. 2exp( 2εj/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.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、Cv B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( C ) A.Θv 越高，表示温度越高 B.Θv 越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) A. 1 B. 3 C. 6 D. 2 C 的转动惯量J = ×10 -47 kg·m2 ，则O2 的转动特征温度是：( ) A. 10 K B. 5 K C. K D. 8 K C ; 14. 对于单原子分子理想气体，当温度升高时，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：( ) A. 不变 B. 增多 C. 减少 D. 不能确定C 15.在相同条件下，对于He 与Ne 单原子分子，近似认为它们的电子配分函数 相同且等于1，则He 与Ne 单原子分子的摩尔熵是：( ) A. Sm(He) > Sm (Ne) B. Sm (He) = Sm (Ne) C. Sm (He) < S m(Ne) D. 以上答案均不成立C 二、判断题 1．玻耳兹曼熵定理一般不适用于单个粒子。（√） 2．玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（×） 3．并不是所有配分函数都无量纲。（×） 4．在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（√） - 5．粒子的配分函数q 是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（×） 6．对热力学性质(U、V、N)确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（×） 7．理想气体的混合物属于独立粒子体系。（√）
物理化学试卷1 班级姓名分数 一、选择题( 共16题30分) 1. 2 分(4932) 用铜电极电解·kg-1的CuCl2水溶液，阳极上的反应为( B ) (A) 2Cl- ─→Cl2+ 2e- (B) Cu ─→Cu2++ 2e- (C) Cu ─→Cu++ e- (D) 2OH-─→H2O + 1 2 O2+ 2e- 2. 2 分(4948) 金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于： ( D ) (A) (Na+/ Na) < (H+/ H2) (B) (Na) < (H2) (C) (Na+/ Na) < (H+/ H2) (D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于(Na+/ Na) > (H+/ H2) 3. 2 分(4869) 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是： ( C ) (A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度 (C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是 4. 2 分(4889) 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是：( B ) (A) 曲线1 (B) 曲线2
(C) 曲线3 (D) 曲线4 5. 2 分(4910) 以石墨为阳极，电解mol·kg-1 NaCl 溶液，在阳极上首先析出：( A ) (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2与O2混合气体 (D) 无气体析出 已知：(Cl2/Cl-)= V , (Cl2)= 0 V ， (O2/OH-)= , (O2) = V 。 6. 2 分(5154) 将铅蓄电池在 A 电流下充电h，则PbSO4分解的量为： （M r(PbSO4)= 303 ）( B ) (A) kg (B) kg (C) kg (D) kg 7. 2 分(5102) 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁 箱的寿命，选用哪种金属片为好( D ) (A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片 8. 2 分(4940) 25℃时, H2在锌上的超电势为V，(Zn2+/Zn) = V，电解一含有 Zn2+(a= 的溶液，为了不使H2析出，溶液的pH值至少应控制在( A ) (A) pH > (B) pH > (C) pH > (D) pH > 9. 2 分(4857) 298 K、mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为V，电解此溶液 为：( C ) 时，氢在铜电极上的析出电势 H2 (A) 大于V (B) 等于V (C) 小于V
第一章气体的PVT性质 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 答案：D 2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是 (A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别 (B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数 C）在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力 (D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化 答案：D 3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是 (A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化 (B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子 (C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确 (D) 临界温度越高的实际气体越不易液化 答案：C 4. 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 答案：C 问答题 1. 什么在真实气体的恒温PV－P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P 的增加而降低，然后随P的增加而上升，即图中T1线，当温度足够高时，PV值总随P的增加而增加，即图中T2线？
第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为? ?K -1 。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=，V 2=) →(T 3=97℃, p 3=，V 3= V 2) 例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θ p ） s ，1 mol ，-5℃，θ p ） ↓△H 2 ↑△H 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp ）（s ，1 mol ，0℃，θ p ） ∴ △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4 例题3 在 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－ kJ·mol －1 、－ kJ·mol －1 ， 计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 ·mol －1 ，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。 解：(1) 甲醇燃烧反应：CH 3OH(l) + 2 3 O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θ m c U ?=－ kJ/32)mol =－ kJ·mol －1 Q p =θ m c H ?=θ m c U ?+ ∑RT v )g (B = (－－×××10－3 )kJ·.mol －1
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
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
例1-1 在310K，燃烧葡萄糖（C6H12O6（s））和硬脂酸（C18H36O2（s））的ΔU值分别为-2880KJmol-1及-11360KJmol-1，求每个过程的ΔH. 解: ΔH=ΔU+ΔnRT C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l） Δn=6-6=0 ΔH=ΔU=-2880KJmol-1 C18H36O2（s）+26O2（g）=18CO2（g）+18H2O（l） Δn=18-26=-8 ΔH=-11380.6KJmol-1 例 1-2 常压下530℃的1000Kg甲烷气体恒容降温至200℃，试求Qv、ΔH 、ΔU。（已知Cp，m=14.15+75.496×10-3T-17.99×10-6T2 JmoL-1K-1 M=0.016Kgmol-1） 解: Cv，m= Cp，m –R =5.84+75.496×10-3T-17.99×10-6T2 n=1000Kg/M=100/0.016=6.25×104mol Qv=ΔU=∫T1T2 nCv，mdT=6.25×104∫T1T2 （5.84+75.496×10-3T-17.99×10-6T2）dT T1=811.15K T2=473.15K ∴Qv=ΔU=-8.395×108J 同理：ΔH=∫T1T2 nCp，mdT=-9.840×108J 3. 5 mol 理想气体于27℃ 101.325KPa状态下受某恒定外压恒温压缩至平衡，再由该状态恒容升温至97℃，则压力升高到1013.25KPa。求整个过程的W、Q、ΔU及ΔH 。已知该气体的Cv，m恒定为20.92J mol K-1。 4. 热化学测量的一个用处是测定键焓,以甲烷中的C-H键为例,它是反应CH4(g)-→C(g)+4H(g)焓变的1/4. 已知下列数据测定键焓: C(s)+2H2(g) -→CH4(g) ΔH1θ=-74.8KJ.moL-1 H2(g) -→2H(g) ΔH2θ=+434.7KJ.moL-1 C(s) -→C(g) ΔH3θ=+719.0KJ.moL-1 假定在甲烷和乙烯中C-H键的键焓是相同的.乙烯的ΔfHθ是+54.3KJ.moL-1,计算在乙烯中C=C键的键焓. CH4（g）→C（s）+2H2（g）ΔrH=74.8KJmoL-1 C（s）→C（g）ΔrH=719.0KJmoL-1 H2（g）→2H（g）ΔrH=434.7KJmoL-1 ∴ CH4（g）→C（g）+4H（g） ΔrH=74.8+719.0+2×434.7=1663.2KJmoL-1 ΔHC-H=1663.2/4=415.8KJmoL-1 C2H4（g）→2C（g）+4H（g） C2H4（g）→2C（s）+2H2（g）ΔrH=-54.3KJmoL-1
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
第一章 热力学第一定律与热化学 例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ?mol -1 ?K -1。 解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态： (1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2) 例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。已知θ)(,,2l O H m p C ，θ )(,,2s O H m p C 及 水在 θ p ，0℃的凝固焓θm con H ?。 解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即 H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp 2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θ p H 2O （s ，1 mol ，0℃，θ p ） △H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θ m con H ?+θ )(,,2s O H m p C (268k-273K) △S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ?/273+θ )(,,2s O H m p C ln(268/273) △G 1=△H 1-T 1△S 1 例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θ m c H ?。 (2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol －1 、－ 393.51 kJ·mol － 1，计算CH 3OH(l)的θ m f H ?。 (3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol － 1，计算CH 3OH(g) 的θ m f H ?。
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。
物理化学经典习题 一、填空题 1．硫酸与水可形成三种水合盐：H2SO4?H2O、H2SO4?2H2O 、H2SO4 ?4H2O。常压下将一定量的H2SO4溶于水中，当达三相平衡时，能与冰、 H2SO4水溶液平衡共存的硫酸水合盐的分子中含水分子的数目是。 2．Na+、H+的还原电极电势分别为–2.71V和–0.83V，但用Hg作阴极电解 NaCl溶液时，阴极产物是Na–Hg 齐，而不是H2，这个现象的解释是。3．在稀亚砷酸溶液中通入过量的硫化氢制备硫化砷溶液。其胶团结构式为。注明紧密层、扩散层、胶核、胶粒、胶团。 4．在两个具有0.001mAgNO3溶液的容器之间是一个AgCl多孔塞，在多孔塞两端放两个电极，接通直流电源后，溶液将向极方向流动。 5．反应 A B (Ⅰ) ; A D (Ⅱ)。已知反应(Ⅰ)的活化能大于反应(Ⅱ)的活化能，加入适当催化剂改变获得B和D的比例。 6．等温等压（298K及p?）条件下，某一化学反应在不做非体积功条件下进行，放热40.0 kJ?mol-1，若该反应通过可逆电池来完成，吸热 4.00 kJ?mol-1，则该化学反应的熵变为。 7．若稀溶液表面张力γ与溶质浓度c的关系为γ0 –γ = A + B ln c（γ0为纯溶剂表面张力， A、B 为常数），则溶质在溶液表面的吸附量Γ与浓度c的关系为。8．298.2K、101.325kPa下，反应 H2(g) + O2(g) ═ H2O(l) 的 (?rGm– ?rFm)/ J?mol-1为。 二、问答题 1．为什么热和功的转化是不可逆的？ 2．在绝热钢筒中进行一化学反应：H2(g) + O2(g) ═ H2O(g)，在反应自发进行。问此变化中下述各量哪些为零，哪些大于零，哪些小于零？Q，W，?U，?H，?S和 ?F。 3．对单组分体系相变，将克拉贝龙方程演化为克-克方程的条件是什么？ 4．为什么有的化学反应速率具有负温度系数，即温度升高反应速率反而下降？ 5．为什么说，热化学实验数据是计算化学平衡常数的主要基础？ 三、计算题 1．苯在正常沸点353K下的?vapHm? = 30.77 kJ?mol-1，今将353K及p?下的1molC6H6(l)向真空等温蒸发为同温同压下的苯蒸气（设为理想气体）。 (1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与所做的功W； (2) 求苯的摩尔气化熵 ?vapSm? 及摩尔气化自由能 ?vapGm?； (3) 求环境的熵变 ?S环，并判断上述过程是否为不可逆过程。 2．把一定量的气体反应物A迅速引入一个温度800K的抽空容器内，待反应达到指定温度后计时（已有一部分A分解）。已知反应的计量方程为 2A(g) 2B(g) + C(g) ，反应的半衰期与起始浓度无关；t=0时，p总=1.316×104Pa ；t=10min时，p总 =1.432×104Pa ；经很长时间后，p总 =1.500×104Pa。试求： (1) 反应速率常数k和反应半衰期t1/2 ； (2) 反应进行到1小时时，A物质的分压和总压各为多少？ 3．A和B能形成两种化合物A2B和AB2，A的熔点比B低，A2B的相合熔点介于A和B之间，
物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 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4、如图，将CuSO4 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 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“?”，错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分，共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中，表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) A. G=H，TS B. G=A，PV C. A=U，TS C. H=U—PV 5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。 7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么( )。( )
A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( ) D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位 置。(每小题3分，共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 1. 一定压力下，当2 L理想气体从0?升温到273?时，其体积变为( )。 9、下述说法中，哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1
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