物理化学章节习题

第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 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DH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DT不一定为零。

6．对于一定量的理想气体，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过程达终态，这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。

8．任何物质的熵值是不可能为负值和零的。

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．某一过程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，即，所以d S = 0。

14．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。

15．绝热过程Q = 0，而由于DH = Q，因而DH等于零。

16．按Clausius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，DU＞0。

18．体系经过一不可逆循环过程，其DS体＞0。

19．对于气态物质，C p－C V = n R。

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DS=0。

1.4.2 选择题1．273K, p q时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有 .A．W＜0 B. DH = Q P C. DH＜0 D. DU＜02．体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系 .A．吸收热量40J B．吸收热量360JC．放出热量40J D．放出热量360J3.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。

若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则 .A．Q＞ 0，W = 0，DU ＞ 0 B．Q =0，W = 0，DU ＞ 0C．Q = 0，W＞ 0，DU ＞ 0 D．Q＜ 0，W = 0，DU ＜ 04．任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是 .A．DG B．DS C．DU D．Q5．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 .A． B．C． D．6．当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于 .A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程7．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 .A．Q＞0，W＞0，DU ＞ 0 B．Q = 0，W＜0，DU ＜0C．Q = 0，W＞0，DU ＞0 D．Q = 0，W = 0，DU = 08．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 .A．DS＞0 B．DH =0 C．DG = 0 D． DU = 09.任意的可逆循环过程，体系的熵变 .A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数10．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 .A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．11．理想气体自由膨胀过程中 .A．W = 0，Q＞0，DU＞0，DH=0 B．W＞0，Q=0，DU＞0，DH＞0C．W＜0，Q＞0，DU=0，DH=0 D．W = 0，Q=0，DU=0，DH=012．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 .A．Q=0，DH＞0，DS孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，DU＞0C．Q＞0，DU＞0，DS孤＞0 D． Q=0，W = 0，DS孤＞013．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 .A． DS体= 0 B． DU=0 C．Q＜0 D． DH=014．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 .A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的15．环境的熵变等于 .A． B． C． D．1.4.3 填空题1．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最，定温可逆压缩过程环境做的功最。

一、选择题1、纯物质单相系统的下列各量中不可能大于零的是[ B ]A (SU/∂H/∂∂)S∂)V D(PH/∂∂)P C (S∂)P B (TG/∂2、1mol单原子理想气体，从初态273K、202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该过程的U∆是[ D ]A 1702JB -406.8JC 406.8JD -1702J3、下面的那些叙述是正确的？ [ D ]A 发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利；B 任何系统的熵一定增加；C 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量；D 以上三种说法均不正确。

4、有10A电流通过一个质量为5g，Cp=0.8368 J·g-1K-1·，R=20Ω的电阻1s，同时使水流经电阻，以维持原来温度10°C，则电阻的熵变是[ ]，若改用绝热线将电阻包住，电阻的熵变又是[ A ]。

A 0，4.1374B 7.0634，0C 7.0634，4.1374D 0，7.06345、甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于 1。

乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。

丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于1- T2/ T1。

丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机效率等于1- T2/ T1。

对于以上叙述，哪种评述是对的？[ D ]A 甲、乙、丙、丁全对；B 甲、乙、丙、丁全错；C 甲、乙、丁对，丙错；D 乙、丁对，甲、丙错。

6、在一个体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有n、T、p皆不同的N2(g)，N2(g)视为理想气体。

今抽去隔板达到平衡，以N2(g)作为系统，此过程的[ A]。

A.W=0，△U=0，△H=0B. W>0，△U>0，△H>0C.W<0，△U<0，△H<0D. W=0，△U=0，△H>07、温度400K的巨大物体，从温度500K的另一巨大物体吸热1000J，若以两物体为系统，则熵变的值为多少，该过程是否为自发过程[ C ]A.0.5 否B.-0.5，否C.0.5，是D.-0.5，是8、一定量理想气体，从同一初态出发，体积V 1膨胀到V 2，分别经历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。

葛华才等编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社第一章热力学第一定律第二章热力学第二定律第三章多组分系统第四章化学平衡第五章相平衡第六章化学动力学第七章电化学第八章界面现象第九章胶体化学第十章统计热力学第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连，管内放有氮气。

将两烧瓶均放入100℃的沸水时，管内压力为50kPa。

若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中，将另一只放在0℃的冰水中，试求瓶内气体的压力。

解：设瓶内压力为p′，根据物质的量守恒建立如下关系：(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′＝2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接，体积分别为1dm3 和3dm3，各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体)，温度均为25℃，压力分别为100kPa 和50kPa。

打开旋塞后，两气体混合后的温度不变，试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。

解：根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol葛华才编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社－3 y (N 2)= n (N 2)/{ n (N 2)+ n (O 2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y (O 2)=1- y (N 2)=1-0.4=0.6分压p (N 2)= y (N 2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPap (O 2)= y (O 2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积 V (N 2)= y (N 2) V 总 = 0.4×4 dm 3 = 1.6 dm 3V (O 2)= y (O 2) V 总 = 0.6×4 dm 3 = 2.4 dm 33. 在 25℃，101325Pa 下，采用排水集气法收集氧气，得到 1dm 3 气体。

物理化学第⼀章习题及答案第⼀章热⼒学第⼀定律⼀、填空题1、⼀定温度、压⼒下，在容器中进⾏如下反应：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律，则反应系统为系统；若将系统与环境的分界⾯设在容器中液体的表⾯上，则反应系统为系统。

2、所谓状态是指系统所有性质的。

⽽平衡态则是指系统的状态的情况。

系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到平衡、平衡、平衡和平衡。

3、下列各公式的适⽤条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适⽤于；Q v =△U 适⽤于；Q p =△H 适⽤于；△U=dT nC 12T T m ,v ?适⽤于；△H=dT nC 21T T m ,P ?适⽤于；Q p =Q V +△n g RT 适⽤于；PV r=常数适⽤于。

4、按标准摩尔⽣成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （⽯墨）、CO （g ）和CO 2(g)之间，的标准摩尔⽣成焓正好等于的标准摩尔燃烧焓。

标准摩尔⽣成焓为零的是，因为它是。

标准摩尔燃烧焓为零的是，因为它是。

5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有的值不改变。

理想⽓体经节流膨胀后，它的不改变，即它的节流膨胀系数µ= 。

这是因为它的焓。

6、化学反应热会随反应温度改变⽽改变的原因是；基尔霍夫公式可直接使⽤的条件是。

7、在、不做⾮体积功的条件下，系统焓的增加值系统吸收的热量。

8、由标准状态下元素的完全反应⽣成1mol 纯物质的焓变叫做物质的。

9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进⾏, 系统温度由T 1升⾼到T 2，则此过程的焓变零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进⾏，则其焓变零。

10、实际⽓体的µ=0P T H,经节流膨胀后该⽓体的温度将。

11、公式Q P =ΔH 的适⽤条件是。

12、若某化学反应，只做体积功且满⾜等容或等压条件，则反应的热效应只由决定，⽽与⽆关。

13、常温下，氢⽓经节流膨胀ΔT 0；W 0；Q 0；ΔU 0；ΔH 0。

物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．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：D2．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：B2．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。

3．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。

4．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：D5．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。

6．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：D7．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答案：D。

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 TQ ＝)(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》部分章节补充习题——选择题及参考答案第一章热力学第一定律1．对于任何循环过程，系统经历了i步变化，则据热力学第一定律应该是：(A)∑Q i=0, (B)∑W i=0, (C)(∑Q i-∑W i)>0, (D) (∑Q i+∑W i)=02．1mol373K、pφ下的水经下列两个不同过程到373K、pφ的水汽: (1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发.这两个过程中功的关系为:(A)W1>W2, (B) W1<W2(C)W1=W2(D) W1=W2=03．下列宏观过程(1)101.325kPa、273K下冰融化为水;(2)气缸中活塞往复运动;(3)NaCl溶解在水中;(4)水在101.325kPa、373K下蒸发.可看作可逆过程的是:(A)(1)和(4) (B) (2)和(3)(C) (1)和(3) (D) (2)和(4)4．1mol水银蒸气在正常沸点630K时压缩成液体,已知其蒸发热为54566J·mol-1,设水银蒸气为理想气体,则此过程的∆U和∆H为(A) ∆U=∆H=54566J (B) ∆U=-49328J,∆H=-54566J(C)由于定温,故∆U=0,∆H=0 (D) ∆U=-59804J,∆H=-54566J5．已知250C时H2O(g)的标准摩尔生成热∆f H mφ(H2O,g)=-241.82kJ·mol-1, H2(g)的标准摩尔燃烧热∆c H mφ(H2,g)=-285.83kJ·mol-1,在同温度下H2O(l)→H2O(g)的标准摩尔相变热为(单位为kJ·mol-1): (A)-44.01 (B)44.01(C)241.82 (D)285.83第二章热力学第二定律1．理想气体与温度为T 的大热源接触作定温膨胀吸热Q ，所作的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为：(A)Q/T (B)0 (C)5Q/T (D)-Q/T 2．系统经历一个不可逆循环后(A)系统的熵增加 (B)系统吸热大于对外作功 (C)环境的熵一定增加 (D)环境内能减少3．理想气体从状态I 经自由膨胀到达状态II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性: (A)∆A (B) ∆G (C) ∆S (D) ∆U4．可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将 (A)最快 (B)最慢 (C)中等 (D)不能确定5．液态水在373K 及101325Pa 下汽化为水蒸汽，则该过程的 (A)∆H ＝0 (B) ∆S ＝0 (C)∆A ＝0 (D) ∆G=06． 在298K 和p φ下，KNO 3溶解在水中将吸收热量，此时系统的熵变为： (A)∆S<0 (B) ∆S>0 (C) ∆S=0 (D) ∆S=∆H/2987．在298K 时已知气相反应2CO 2=2CO+O 2的∆G φ为514.2kJ·mol -1，则此反应的∆A φ( kJ·mol -1)为： (A) ∆A φ=514.2 (B) ∆A φ=0 (C) ∆A φ>514.2 (D) ∆A φ<514.28．当100J 的热量从300K 的大热源传向290K 的另一大热源时，整个过程所引起的熵变是: (A)（290100300100+ ）J·K -1 (B) （290100300100-）J·K -1 (C) （290100300100+-）J·K -1 (D) （290100300100-- ）J·K -1第三章多组分系统的热力学1．理想溶液的通性是：(A)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix>0,∆G mix<0(B)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix>0,∆G mix=0(C)∆V mix=0, ∆H mix>0,∆S mix>0,∆G mix<0(D)∆V mix=0, ∆H mix=0,∆S mix=0,∆G mix=02．298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利常数分别为k A和k B，且k A>k B，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3．苯和甲苯能形成理想溶液，在293K时当1mol苯和1mol甲苯混合时，这过程所对应的∆G(J)是(A)-3377 (B)3377 (C)0 (D)-34344．A和B能形成理想溶液，已知在373K时纯液体A的蒸汽压力为133.32kPa，纯液体B的蒸汽压为66.66kPa，当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸汽中A的摩尔分数是：(A)1 (B)3/4 (C)2/3 (D)1/25．313K时纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体B的21倍，A和B能形成理想溶液，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X A:X B应为：(A)1：21 (B)21：1 (C)22：21 (D)1：226．在一完全密闭的透明壁的恒温箱中，置有两杯液体，A杯为纯水，B杯为蔗糖水溶液。

第一章热力学第一定律及应用思考题：1．ΔU=Q＋W适用于敞开系统吗？2．在何种系统中ΔU=0，Q=0和W=0？3．在非体积功等干零的定容过程中有Q V=ΔU，由于ΔU是状态函数，说明热是状态函数这种说法对吗？为什么？4．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。

5．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0，对吗？。

选择题：1．在隔离系统中发生某化学反应，使系统的温度明显升高。

则该系统的ΔU（）。

(A)＞0 (B)=0 (C)＜0 (D)无法确定2．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，W3．下列各式中哪个不受理想气体的限制?(A) ΔH=ΔU+ PΔV (B) C p,m-C v,m=R(C) PVγ=常数(D) W=-nRTln(V2/V1)4．将一杯水放在刚性绝热箱内，若以箱及空气和杯中水为体系，则体系应为：(A) 孤立体系 (B) 敞开体系(C) 封闭体系 (D) 绝热体系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. 下列说法中错误的是（）。

（A）状态确定，则状态函数都确定，反之亦然(B) 状态函数改变，则状态一定改变(C) 状态改变，则状态函数一定都改变(D)某系统状态经A→B→A变化后，则所有状态函数都不变7. 下列各组物理量中，均属于强度性质的量是（）。

(A) 内能和密度（U,ρ）(B) 焓与压力（H，P）(C) 摩尔内能与摩尔定容热容（U m,Cγ,m）(D) 温差与体积差（△T,△V）8. 有一容器四壁，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反应后，活塞向上移动一段距离，以锌粒和盐酸为系统，则（）（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＞09. 在绝热刚性容器中以销钉固定一无摩擦的绝热隔板，板两边均有1mol理想气体，其状态分别为298 K、100Kpa及298K、1000Kpa，拔出销钉，隔板移动直到两边压力相等，以全部气体为系统，则过程的（）。

第一章习题答案1.1 物质的体膨胀系数αV 与等温压缩率κT 的定义如下： p v TV V )(1∂∂=αT T pV V )(1∂∂-=κ试导出理想气体的V α、κT 与压力、温度的关系。

解：∵理想气体 pV=nRT∴ ()p nR T p nRT T V pp =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂/ ()2/-⋅-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p nRT p p nRT pV TT 12)(11-=-⋅-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⋅-=p p nRT V p V V T T κ 则 111-=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⋅=T pnR V T V V p V α1.5 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的体积，试求该容器内空气的压力。

解：始态： p 0 0℃ p 0 0℃ 末态 p ,0℃ p ,100℃以容器内的空气为系统，则两玻璃泡的体积不变，n 总不变。

211010RT pV RT pV RT V p RT V p +=+ 即 21102T p T p T p +=∴ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=21012T T p p = ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯K K kPa 15.37315.2731325.1012 = 117.0kPa1.9 如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气和氮气，二者均可视为理想气体。

(1) 保持容器内温度恒定时抽去隔板，且隔板本身体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力；(2) 隔板抽去前后，H 2和N 2的摩尔体积是否相同？(3) 隔板抽去后，混合气体中H 2与N 2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？ 解：⑴ 总混混V RT n p=()总VRT n nN H 22+= p V RTRT pV RTpV N H =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=总22 ⑵ 对H 2： pRTn V V H Hm ==22,前 pRT n p RT n n V V H H H H m ===2222/,后∴隔板抽去前后H 2的摩尔体积相同。

物理化学练习题第一章热力学第一定律一、填空题2、 1mol理想气体绝热可逆膨胀，W ____ 0。

3、理想气体恒温可逆压缩，∆U ___0，∆H___0。

4、 1mol理想气体经恒温可逆膨胀、恒容加热、恒压压缩回到始态，∆U ___ 0，∆H___0，W___0。

5、 H2和O2以2 :1的比例在绝热钢瓶中反应生成水，则∆U __0。

13、10moL单原子理想气体在恒外压0.987p∅下由400K，2p∅等温膨胀至0.987p∅，物体对环境作功_______kJ。

二、是非题1、热量是由于温差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体。

10、反应N2(g)＋O2(g) →2NO 的热效应为∆r H m，这就是N2(g)的燃烧热，也是NO(g)生成热的2 倍。

11、热力学第一定律的数学表达式ΔU =Q + W只适用于封闭系统和孤立系统。

14、液体在等温蒸发过程中的内能变化为零。

19、d H = C p d T及d H m = C p,m d T 的适用条件是无化学反应和相变，且不做非体积功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。

6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。

（错）7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值（对）。

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。

（错12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W的值一般不同，（对）Q + W的值一般也不相同。

（错13．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。

（错14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

（错16．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。

（错18．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P,m d T。

物理化学试题库（一）第一章热力学第一定律一、填空题（填>、<或= ）1．理想气体等温可逆膨胀过程，ΔU0，ΔH0，Q0，W0。

2．273K，101.325 kPa下，1mol冰融化为水，则Q____0；W____0；ΔU____0；ΔH___0。

3．一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始时中间用隔膜分开，弄破隔膜后水和浓硫酸混合，以水和硫酸为系统，则Q0；W0；ΔU0 。

4．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则终态的温度T可逆____T不可逆, 终态体积V可逆____V不可逆, 过程的焓变ΔH可逆____ΔH不可逆。

二、选择题1．把一杯水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为系统，则该系统为（）。

A.敞开系统B.封闭系统C.孤立系统D.绝热系统2．有关状态函数的描述不正确的是（）。

A.状态确定，状态函数的值都确定B.从一始态经任一循环再回到同一始态，状态函数的值不变C.在数学上具有全微分的性质D.所有状态函数的绝对值都无法确定3．当系统向环境传递热量时，系统的热力学能将( )A.增加B.减少C.不变D.无一定规律4．一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列（）的值为零。

A. QB.WC.Q +WD.Q－W5．热力学第一定律以下式表达时d U =δQ－p d V，其适用条件为（）。

A.理想气体可逆过程B.无非体积功的封闭系统的可逆过程或恒压过程C.理想气体等压过程D.理想气体等温可逆过程6．有关盖斯定律的说法，不正确的是（）。

A.它是热力学第一定律的直接结果B.它的内容表明化学反应的Q p 或Q V 是状态函数C.用它进行热化学计算必须具有恒容或恒压、无非体积功条件D.用它使热化学方程式进行线性组合，可以计算某些无法测定的反应热7．在绝热刚弹中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则（ ）。

A.Q > 0， W > 0， ΔU > 0B.Q = 0， W = 0， ΔU > 0C.Q = 0， W = 0， ΔU = 0D.Q < 0， W > 0， ΔU < 08．将某气体分装在一汽缸的两个气室内，两气室之间有隔板相隔开，左室的气体为0.02dm 3、273K 、p ，右室中气体为0.03dm 3、363K 、3p ，现将隔板抽掉，以整个汽缸中气体为系统，则此过程的功为（ ） 。

一、选择题1．关于反应级数，说法正确的是：（D ）(A) 只有基元反应的级数是正整数；(B) 反应级数不会小于零；(C) 催化剂不会改变反应级数；(D) 反应级数都可以通过实验确定。

2．关于反应速率r，表达不正确的是（C ）(A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关；(B) 与各物质浓度标度选择有关；(C) 可为正值也可为负值；(D) 与反应方程式写法无关。

3．进行反应A + 2D→3G在298K及2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol·s-1，则此时G的生成速率为(单位：mol·dm－3·s-1) ：（C ）(A) 0.15 ；(B) 0.9 ；(C) 0.45 ；(D) 0.2 。

4．对自由基反应A + B－C→A－B + C，已知摩尔等压反应热为-90kJ·mol-1，B －C的键能是210 kJ·mol-1，那么逆向反应的活化能为：（ B ）(A) 10.5 kJ·mol-1 ；(B) 100.5 kJ·mol-1 ；(C) 153kJ·mol-1 ；(D) 300 kJ·mol-1 。

5．某反应的活化能是33 kJ·mol-1，当T = 300 K时，温度增加1K，反应速率常数增加的百分数约为：（ A ）(A) 4.5％；(B) 9.4％；(C) 11％；(D) 50％。

6．一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热120 kJ·mol-1，则正反应的活化能是(kJ·mol-1)：（B ）(A) 120 ；(B) 240 ；(C) 360 ；(D) 60 。

7 有如下简单反应: a A + b B →d D，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D 的关系为：( B )A. k A/a<k B/b <k D/dB. k A<k B<k DC. k A>k B>k DD. k A/a>k B/b >k D/d8．某反应，当反应物反应掉5/9 所需时间是它反应掉1/3 所需时间的2 倍，则该反应是：( A )A. 一级反应B. 零级反应C. 二级反应D. 3/2 级反应9．关于反应级数，说法正确的是：( D )A. 只有基元反应的级数是正整数B. 反应级数不会小于零C. 催化剂不会改变反应级数D. 反应级数都可以通过实验确定10．已知二级反应半衰期t1/2 为1/(k2c0)，则反应掉1/4 所需时间t1/4 应为：( B ) A. 2/(k2c0) B. 1/(3k2c0) C. 3/(k2c0) D. 4/(k2c0)11．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol/dm3，1 小时后为0.5 mol/dm3，2 小时后为0.25 mol/dm3。

第一章 气 体1 两个容积均为V 的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。

若将其中的一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接细管中气体。

解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。

2 一密闭刚性容器中充满了空气，并有少量的水。

但容器于300 K 条件下大平衡时，容器内压力为101.325 kPa 。

若把该容器移至373.15 K 的沸水中，试求容器中到达新的平衡时应有的压力。

设容器中始终有水存在，且可忽略水的任何体积变化。

300 K 时水的饱和蒸气压为3.567 kPa 。

解：将气相看作理想气体，在300 K 时空气的分压为由于体积不变（忽略水的任何体积变化），373.15 K 时空气的分压为由于容器中始终有水存在，在373.15 K 时，水的饱和蒸气压为101.325 kPa ，系统中水蒸气的分压为101.325 kPa ，所以系统的总压 ()()K 15.373,O H P air P P 2+=＝(121.595 + 101.325)KPa ＝222.92KPa第二章 热力学第一定律1. 1mol 理想气体经如下变化过程到末态，求整个过程的W 、Q 、△U 、△H.解：KnR V P T K nR V P T KnR V P T 7.243314.81101105.20262437314.811010105.20267.243314.8110101065.202333333322233111=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==--- 恒容升温过程：W 1= 0 J恒容1 mol 理想气体 P 2=2026.5 KPa V 2=10dm 3 T 2=?1 mol 理想气体P 1=202.65 KPa V 1=10 dm 3 T 1=?1 mol 理想气体 P 3=2026.5 KPa V 3=1 dm 3 T 3=?恒压恒压压缩过程：W 2= -P 外(V 3-V 1) = -2026.5×103×(1-10)×10-3=18.24 kJJ W W W k 24.1821=+=T 3=T 1, ()()J 0T T C n H J 0T T C n U 13m .P 13m .v =-⋅⋅=∆=-⋅⋅=∆， 根据热力学第一定律J W U Q 8.24k 1-24.18-0==-∆=2. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。

欢迎共阅一、选择题1. 在蒸馏实验中，常在液体中投入一些沸石或一端封口的毛细管等多孔性物质，这样做是为了破坏哪一个亚稳状态？( C )（A ）过饱和溶液 （B ）过冷液体（C ）过热液体 （D ）过饱和蒸气2. 外加直流电于胶体溶液，向电极作电极移动的是 ( B )（A ）胶核 （B ）胶粒 （C ）胶团 （D ）紧密层3 下列物体为非胶体的是（ D ）(A)K 3[Fe(CN)6] (B)NaNO 3 (C)MgSO 4 (D)FeCl 310 一定量的以KCl 为稳定剂的AgCl 溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是（ A ）11 (A)AlCl 3<ZnSO 4<KCl (B)KCl<ZnSO 4<AlCL 312 (C)ZnSO 4<KCl<AlCl 3 (D)KCl<AlCl 3<ZnSO 411 下列各电解质对溶胶的聚沉值分别为该胶粒的带电情况为（ A ）（A）带负电（B）带正电（C）不带电（D）不能确定3C 膜两边同一电解质的浓度相同；D膜两边的离子强度相同。

16 当溶胶中加入大分子化合物时： ( C )A 一定使溶胶更稳定；B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉；C 对溶胶稳定性影响视加入量而定；D 对溶胶稳定性没有影响17 溶胶的聚陈速度与电动电位有关（ C ）A 电动电位愈大，聚沉愈快B 电动电位越小，聚沉愈快C 电动电位为零，聚沉愈快D 电动电位越负，聚沉愈快18 将橡胶电镀在电制品上，是应用了（ B ）A 电解B 电泳C 电渗D 沉降电势19 在电泳实验中，发现分散相向阳极运动，这表明（ B ）A 胶粒带正电B 胶粒带负电质均摩尔质量w和数均摩尔质量＝n B w＞n C n DD 热力学上稳定而动力学上属于不稳定体系25使用瑞利(Reyleigh)散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是（ A ）A溶胶粒子的大小 B溶胶粒子的形状C测量散射光的波长 D测量散射光的振幅二、填空题1、溶胶是热力学不稳定体系，但它能在相当长的时间里稳定存在，主要原因是_______________。

物理化学-习题和答案(总88页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正为负或为零解：0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明：R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为：×103kg ·m -3，现有1mol 的水发生如下变化： (1) 在100o C ，下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体； (2) 在0 o C 、下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解：(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯＝＝冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯＝＝水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水－(2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1)Q 、W 、Q －W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2)若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定为什么解：(1) Q －W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q －W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、 经过下述四个过程变为100o C 、： (1) 恒温可逆膨胀； (2) 向真空膨胀；(3)恒外压为终态压力下膨胀；(4)恒温下先以恒外压等于气体体积为时的压力膨胀至 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至。

求诸过程体系所做的体积功。