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物理化学每章题库

1、可逆的化学反应就是可逆过程。（3）

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）

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。（3）

4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（3）

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。（3）

8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（3）

9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（3）

10、不可逆过程的熵变是不可求的。（3）

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。（3）

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。（3）

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。（3）

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。（3）

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。

（3）

18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（3）

19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（3）

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。（3）

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。（3）

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。（3）

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，内壁有电炉丝，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。（3）

25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（3）

26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。（ 3 ）

27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。（ 3 ）

28、封闭体系中，由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功0'

W ?>'和0

?=??? ?????.。（ 3 ）

30、只有可逆过程的G ?才可以直接计算。（ 3 ）

31、凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。（ 3 ）

32、只做体积功的封闭体系，T

p G ???? ????的值一定大于零。（ √ ） 33、偏摩尔量就是化学势。（ 3 ）

34、在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。（ 3 ）

35、两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。（ 3 ）

36、拉乌尔定律和亨利定律既适用于理想溶液，也适用于稀溶液。（ 3 ）

37、偏摩尔量因为与浓度有关，所以它不是一个强度性质。（ 3 ）

38、化学势的判据就是吉布斯自由能判据。（ 3 ）

39、自由能G 是一个状态函数，从始态I 到终态Ⅱ，不管经历何途径，G ?总是一定的。（ √ ）

40、定温定压及0'=W 时，化学反应达平衡，反应的化学势之和等于产物的化学势之和。（ √ ）

41、偏摩尔量是容量性质，它不仅与体系的T 、p 有关，还与组成有关。（3）

42、在定温定压下，任一组分在全部浓度范围内都符合亨利定律的溶液，称为理想溶液。（3）

43、定温定压的可逆过程，体系的吉布斯自由能的减少等于体系对外所做的最大非体积功。√

44、可逆过程中，体系对环境做功最大，而环境对体系做功最小。（√）

45、理想气体绝热恒外压膨胀时，其温度将升高。（3）

46、不可逆过程的熵变是不可求的。（3）

47、热不可能从低温物体传向高温物体。（3）

48、单组分体系的偏摩尔量即为摩尔量。

49、热力学温度为0度时，任何纯物质的熵值都等于0。

50、理想溶液混合前后，熵变为0。（3）

51、根据定义，所有体系的广度性质都有加和性质。（3）

52、可以用体系的熵变与热温商的大小关系判断任意过程的自发性。

53、绝热过程Q=0，由于T Q

dS δ=，所以dS=0。（3）

54、在定温定压下，CO 2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO 2的热力学能和焓也不变。 ( 3 ) 55、25℃时H 2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H 2O(g)的标准摩尔生成焓。（ 3 ）

56、稳定态单质的Δf H m Θ(800K)=0 。 ( √ )

70、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 (√ )

71、可逆的化学反应就是可逆过程。 (3 )

72、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 )

73、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。(3 )

74、焓的增加量?H 等于该过程中体系从环境吸收的热量。 (3 )

75、一个绝热过程Q = 0，但体系的 ?T 不一定为零。 (√ )

76、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。 (√ )

77、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、?U及?H是相等的

(3 )

78、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 (3 )

79、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 (3 )

80、不可逆过程的熵变是不可求的。 (3 )

81、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 (3 )

82、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。 (√ )

83、绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。 (3 )

84、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 (√ )

85、绝热过程Q = 0，而由于?H = Q，因而?H等于零。 (3 )

86、按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 (3 )

87、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，?U

＞0。 (3 )

88、体系经过一不可逆循环过程，其?S体＞0。 (3 )

89、对于气态物质，C p－C V = n R。 (3 )

90、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?S=0。3

91、克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。（）

92、克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( )

93、一定温度下的乙醇水溶液，可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。（）

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

(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

(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

(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？

答：理想气体分子本身无体积，分子间无作用力。恒温时pV=RT，所以pV-p线为一直线。真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力，此两因素在不同条件下的影响大小不同时，其pV-p曲线就会出现极小值。真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近，因此在一定压力下比理想气体的体积要小，使得pV＜RT。另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来越大，不可压缩性越来越显著，使气体的体积比理想气体的体积要大，结果pV＞RT。

当温度足够低时，因同样压力下，气体体积较小，分子间距较近，分子间相互吸引力的影响较显著，而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。所以真实气体都会出现pV 值先随p的增加而降低，当压力增至较高时，不可压缩性所起的作用显著增长，故pV值随压力增高而增大，最终使pV＞RT。如图中曲线T1所示。

当温度足够高时，由于分子动能增加，同样压力下体积较大，分子间距也较大，分子间的引力大大减弱。而不可压缩性相对说来起主要作用。所以pV值总是大于RT。如图中曲线T2所示。

2．为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降？

答：根据分子运动理论，气体的定向运动可以看成是一层层的，分子本身无规则的热运

动，会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。温度升高时，分子热运动加剧，碰撞更频繁，气体粘度也就增加。但温度升高时，液体的粘度迅速下降，这是由于液体产生粘度的原因和气体完全不同，液体粘度的产生是由于分子间的作用力。温度升高，分子间的作用力减速弱，所以粘度下降。

3．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。

4．两瓶不同种类的气体，其分子平均平动能相同，但气体的密度不同。问它们的温度是否相同？压力是否相同？为什么？

答：温度相同。因为气体的温度只取决于分子平移的动能，两种不同的气体若平移的动能相同则温度必然相同。但两种气体的压力是不同的，因为气体的压力与气体的密度是成正比的。两种气体的密度不同，当然它们的压力就不同。

第二章热力学第一定律

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

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

(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

3．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

(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。

4．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

(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。

5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数

(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体

答案：D

6．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

(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。

7．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

(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

8．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

答案：D 。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W ＝0，故由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 得ΔU ＝Q ，蒸发过程需吸热Q ＞0，故ΔU ＞0。

9．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

(D) 热不能全部转换成功

答案：A

10. 盖斯定律包含了两个重要问题, 即

(A) 热力学第一定律和热力学第三定律

(B) 热力学第一定律及热的基本性质

(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征

答案：D

11．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r m H T ?$随温度升高而

(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律

答案：A 。根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ?=?$

可以看出。

12．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是

(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律

(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律

(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以

答案：C

13．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

(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。

14．关于热平衡, 下列说法中正确的是

(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度

(B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件

(D) 在等温过程中系统始终处于热平衡

答案：C 。（A ）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D ）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A 的温度大于B ，A 向B 传热，而B 向外散热。若传入B 的热与从B 散去的热相等，则B 的温度不变，为一等温过程，但A 与B 之间却并没有达到热平衡。

15．对于功, 下面的说法中不正确的是

(A) 在系统对环境做功或环境对系统做功时, 环境中一定会留下某种痕迹

(B) 功的量值与系统的始末态有关

(D) 广义功=广义力3广义位移。系统做功时，“广义力”是指环境施予系统的力；环境做功时，“广义力”是指系统施予环境的力

答案：D 。因为无论系统对环境做功或环境对系统做功广义力均指环境施予系统的力。热力学中做功的多少是用环境做功能力的变化来衡量的。例如，系统膨胀则系统反抗环境压力做功，环境的做功能力增加；若系统压缩，则环境的做功能力减少。因此，无论膨胀或压缩均使用环境的压力计算体积功，即使用相同的公式：()W p dv =-?

外。

16．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

(D) 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化

答案：B

17．在一个循环过程中，物系经历了i 步变化，则

(A) ∑Qi=0 (B) ∑Qi －∑Wi=0

答案：D 。因为ΔU ＝∑Qi ＋∑Wi ，循环过程ΔU ＝0。

18．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是

(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零

(B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值

(D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同

答案：B。

19．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是

(A) 等容条件下的化学反应过程

(B) 等压条件下的化学反应过程

(D) 纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程

答案：C

20．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是

(A) 可逆过程不一定是循环过程

(B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小

(D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达

答案：B。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。

21．理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后

(A) ΔH≠0 (B) W=0 (C) ΔU≠0 (D) Q=0

答案：A。上述两过程因绝热和不做功故W与Q均为零。于是ΔU亦均为零。理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。

(22) 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

答案：B。电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故?U＞0。

（23）如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后:

（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

答案：A。因系统为恒容绝热，Q＝W＝0，故?U＝0。

（24）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：

(A) 0 (B) 0(C) 0 (D) 0p T

T T U U T V H U p p ??????== ? ?????????????== ? ???????

答案：A 。理想气体的内能只是温度的函数。

（25）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、小于或等于零不能确定。

答案：D 。

(26）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。

(27）如图，叙述不正确的是：

（A ）曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小

（B ）?H 1表示无限稀释积分溶解热

（C ）?H 2表示两浓度n 1和n 2之间的积分稀释热

（D ）曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl 的微分溶解热

答案：D

(28）?H ＝Q p 此式适用于哪一个过程:

（A ）理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa 膨胀到10132.5Pa

（B ）在0℃、101325Pa 下，冰融化成水

（C ）电解CuSO 4的水溶液

（D ）气体从(298K ，101325Pa)可逆变化到(373K ，10132.5Pa )

答案：B 。?H ＝Q p 成立的条件是恒压、W ’＝0。

(29) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V 1、V 2。

（A ） V 1 < V 2 （B ） V 1 = V 2

（C ） V 1 > V 2 （D ）无法确定

答案：C （因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。）

(30) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T 1升高到T 2，则此过程的焓变?H :

（A ）小于零（B ）大于零（C ）等于零（D ）不能确定

答案：C。因恒压、不做其它功，?H＝Qp，又因绝热故?H＝0。

(31) 对于独立粒子体系，d U＝∑n i dε i＋∑ε i d n i，式中的第一项物理意义是:

（A）热（B）功（C）能级变化（D）无确定意义

答案：C

(32) 下述说法中哪一个正确：

（A）热是体系中微观粒子平均平动能的量度

（B）温度是体系所储存能量的量度

（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

答案：D

(33) 下图为某气体的p－V图。图中A→B为恒温可逆变化，A→C为绝热可逆变化，A→D 为多方不可逆变化。B, C, D态的体积相等。问下述关系中哪一个错误？

（A） T B > T C（B）T C > T D （C）T B > T D （D）T D > T C

答案：B

(34) 在体系温度恒定的变化过程中，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

答案：C。例如，理想气体自由膨胀为恒温过程，W＝0，Q＝0。

(35) 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：

（A）一定升高（B）一定降低

（C）一定不变（D）不一定改变

答案：A

(36) 体系的状态改变了，其内能值：

（A）必定改变 (B)必定不变 (C)不一定改变 (D) 状态与内能无关

答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。

(37) 在一定T、p下，气化焓?vap H ,熔化焓?fus H 和升华焓?sub H 的关系：

(A) ?sub H > ?vap H (B) ?sub H >?fus H

答案：D

(38) 一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离:

(A) 较长(B) 较短(C) 一样(D) 不一定

答案：A

(39) 压力为106Pa 的2m3范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系压力达到53105Pa 时为止。此变化中，该气体做功为多少：

(A)23106J (B) 106J (C) 105J (D) 0J

答案：D。

(40) 封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？

(A)一定是可逆途径(B)一定是不可逆途径

(C)不一定是可逆途径(D)体系没有产生变化

答案：C

(41) 某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升到T2，则此过程的焓增量?H :

(A)?H = Q (B)?H = 0(C)?H = ?U +?(pV) (D)?H 等于别的值。

答案：C

(42) 非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误：

(A)Q = 0 (B)W = 0 (C)?U = 0 (D)?H = 0

答案：D

(43) 始态(p1,V1,T1)完全相同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，

(A)范德华气体的内能减少量比理想气体的多

(B)范德华气体的终态温度比理想气体的低

(C)范德华气体所做的功比理想气体的少

(D)范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等

上述哪一种说法正确。

答案：B。因终态体积相同且恒外压，故所作的功相同。又因绝热Q＝0，故内能与焓的变化亦相同。而范德华气体经膨胀后温度要降低。

(44) 下述哪一种说法正确：

（A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零

（B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零

（C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质

（D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, T值只有一组

答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零，膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。

(45) 欲测定有机物的燃烧热Q p,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为Q V。公式Q p= Q V + ΔnRT中的T为：

(A)氧弹中的最高燃烧温度(B)氧弹所浸泡的水的温度

(C)外水套的水温度(D) 298.2K

答案：C

(46) 欲测定有机物的燃烧热Q p ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为Q V。由公式得：Q p = Q V + ΔnRT = Q V + pΔV,式中p应为何值？

(A)氧弹中氧气压力 (B)钢瓶中氧气压力

(C)p?(D) 实验室大气压力

答案：D

(47) 下述说法何者正确：

(A)水的生成热即是氧气的燃烧热

(B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热

(C)水的生成热即是氢气的燃烧热

(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热

答案：C

(48) 一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔC p>0,则此反应:

(A)吸热 (B)放热(C)无热效应(D)吸放热不能肯定

答案：D

问答题 1.dp p V dT T V dV T

p ???? ????+??? ????=的物理意义是什么？答：体积V 是温度T 和压力p 的函数，V ＝f(T,P)，当T ，p 同时发生微小变化时，所引起V 的变化是此两独立变化之和。

2．p

T V p T V V U T U T U ??? ??????? ????+??? ????=??? ????的物理意义是什么？答：上式表明，在恒压下改变温度而引起内能变化是由两方面引起的，也就是上式右端的两项。一方面，是由于恒容下改变温度而引起内能的变化。此变化是由于温度改变分子运动的动能改变，从而引起内能的变化；另一方面，恒压下，温度改变会引起体积变化，使分子间距发生变化，引起势能变化，内能亦随之变化。

3．对理想气体来说ΔU T ＝0，是否说明若水蒸气为理想气体则在25℃下将水蒸发成水蒸气时ΔU T ＝0？

答：温度不变内能则不变的说法只是对理想气体才适用。水蒸发变为水蒸气不符合此条件，故不成立。实际上水蒸发过程需吸收热量q=ΔU －W ，可见所吸之热一部分对外做功，一部分使内能增加。

4．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）W ≈－pV=－nRT

（4）W ＝Cv ΔT

（5）)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。则W ＝－p(外)ΔV 。

（2）理想气体恒温可逆过程。此时p(外)＝p(内)，pV=nRT ，1

2ln V V RT dV V nRT W -=-=?。（3）液体在恒温恒压p （外）＝p （内）下蒸发成气体，此蒸气为理想气体，且液体体积与气体体积相比较可以略去。nRT V p V V p W ＝－（内）－）－（外氯液氯≈

-=)(。

（4）理想气体绝热过程。ΔU ＝W ＝Cv ΔT

（5）理想气体绝热可逆过程。k V p V p ==γγ2211，代入功的积分式可得)1/()(12γ---=T T nR W 。

5．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。

6．为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式?-=dV p W （外）？

答：热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统抵抗外压对环境做功，环境得到功，相当于将一重物升高。因此?-=dV p W （外）。当外压大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为?-=dV p W （外）。

7．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则

ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ），ΔU ＝0，Δ（pV ）＝0，故ΔH ＝0

ΔH ＝ΔU ＋p ΔV ，ΔU ＝0，p ΔV ≠0，故ΔH ≠0

上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？

答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU ＝0，理想气体恒温下pV=nRT 为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H ＝U ＋pV 中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)＝p ΔV 。

8．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。

9．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W ＝ΔU ，绝热膨胀时若外压为零则W ＝0，ΔU ＝0；若外压不为零则ΔU ≠0。以上两ΔU 不相等与U 为状态函数的性质是否矛盾？

答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU 亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部分用以转化为功，同时系统的温度要下降；当外压等于零时，系统不对外做功，不消耗内能故ΔU ＝0，同时系统的温度也不变。

10．理想气体绝热膨胀时并不恒容，为什么仍可使用公式δW ＝CvdT? 答：dV V U dT T U dU T V ??? ????+??? ????=。对理想气体0=??? ????T

V U ，故V T U dT dU ??? ????=或 dT C dU V =。因此在本例中dT C W dU V ==δ完全适用。

11．物系的Cv 是否有可能大于Cp ？

答：有可能。根据Cp 与Cv 的关系式：P T V p T V p V U C C ??? ?

?????????+??? ????=-一般情况下，0＞P

T V ??? ????故Cp 总大于Cv 。但有些系统如液体水在0℃至3.98℃其密度随温度的增加反而

增大，即0＜P

T V ??? ????。此时Cv 大于Cp 。 12. 25℃101.325Kpa 下Cu-Zn 电池放电做功时放热4561J 。问些反应的ΔH 是否就是4561J?

答：否。Qp ＝ΔH 的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH ≠Qp 。

13．25℃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。

14．下面的说法是否正确，并说明理由？

系统的焓等于等压热。

系统的焓改变值ΔH 等于等压热。

系统的焓等于系统的热量。

答：

(1）不正确。系统的焓H ＝U ＋pV 。焓具有能量的单位，但其绝对值是不知道的，焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。

(2) 不正确。ΔH ＝Qp 的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH 才等于等压热。

(3) 不正确。焓为状态函数，状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH （而不是H ）在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。

15．对于一定量的理想气体，温度一定时，内能与焓是否一定？是否对所有气体来说温度一定，内能与焓都一定呢？

答：对理想气体来说，其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数，故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。

16．1mol 理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU 是否相同？Q 是否相同？W 是否相同？

答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU 是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q 和W 是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。

17．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp ＝ΔH ，又因为是绝热系统，Qp ＝0，所以ΔH ＝0。这结论对吗？

答：不对。此过程因环境对系统做了电功，故Qp ≠ΔH 。

18. 下列两个过程是否都是循环过程？

(1)由H 2与O 2合成水，然后再电解成H 2与O 2；

(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜，然后再通入氢气，使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。

答：（1）为循环过程。（2）若以铜为系统，是循环过程；若以铜和氧为系统，则不是循环系统。因为若用氢气还原，氧生成水而未能还原成氧。

第三章热力学第二定律

选择题

1. ΔG=0 的过程应满足的条件是

(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程

(B) 等温等压且非体积功为零的过程

(D) 可逆绝热过程

答案：A

2. 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵

（A ）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大

答案：D 。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。

3. 对任一过程，与反应途径无关的是

(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功

答案：A 。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。

4. 下列各式哪个表示了偏摩尔量： (A),,j i T p n U n ??? ???? (B) ,,j

i T V n H n ??? ???? (C) ,,j i T V n A n ??? ???? (D) ,,j

i i T p n n μ??? ???? 答案：A 。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A 和D 符合此条件。但D 中的i μ不是容量函数，故只有A 是偏摩尔量。

5．氮气进行绝热可逆膨胀

ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA ＝０ (D) ΔＧ＝０

答案：B 。绝热系统的可逆过程熵变为零。

6．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是

(A) ΔG ≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立

(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小

(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生答案：A 。因只有在恒温恒压过程中ΔG ≤W'才成立。

7．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的

(A) 热不能自动从低温流向高温

(B) 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化

(D) 热不可能全部转化为功

答案：D 。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化

8．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是

(A) 该方程仅适用于液-气平衡

(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡

(D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体

答案：A

9．关于熵的说法正确的是

(A) 每单位温度的改变所交换的热为熵

(B) 可逆过程熵变为零

(D) 熵与系统的微观状态数有关

答案：D 。（A ）熵变的定义/r dS Q T δ=?

其中的热应为可逆热；（B ）与（C ）均在绝热系统中才成立。

10．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变

(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定

答案：A 。绝热不可逆过程熵要增加。

11．氢气进行不可逆循环

ΔＵ＞０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔＳ＞０ (D) ΔＳ＜０

答案：B 。循环过程状态函数不变。

12．氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水

（A ）ΔＳ＝０ (B) ΔＧ＝０ (C) ΔH ＝０ (D) ΔＵ＝０

答案：D 。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q ＝W ＝0，故ΔU ＝0。此过程为绝热不可逆过程故ΔS ＞0。此过程恒容ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）＝V Δp ，因Δp 不等于零故ΔH 亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG ＝0，上述过程并非此过程。

13. 下述过程，体系的ΔＧ何者为零？

(A) 理想气体的等温膨胀

(B) 孤立体系的任意过程

(D) 绝热可逆过程

答案：C 。可逆相变ΔＧ为零。

14. 关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是

(A) 环境的熵变与过程有关

(B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵

(D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和

答案：C 。正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。

15. 关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是

(A) A 的值与物质的量成正比

(B) 虽然A 具有能量的量纲, 但它不是能量

(D) A 的绝对值不能确定

答案：C

16. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是

(A) TdS是过程热 (B)pdV是体积功

(D)在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热

答案：D

17. 理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是

(A) ΔU、ΔH、ΔS、ΔV (B)ΔS、ΔA、ΔV、ΔG

答案：B。理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热，故ΔU＝0，ΔT＝0。

18．在一绝热恒容箱中, 将NO(g)和O2(g)混合,?假定气体都是理想的, 达到平衡后肯定都不为零的量是

(A) Q, W, ΔU (B) Q, ΔU, ΔH

答案：C。此条件下Q、W和ΔU都为零。由ΔH＝ΔU＋Δ（pV）可见反应前后压力有变化故ΔH不为零，微观状态数有变化故ΔS不为零，ΔG＝ΔH－Δ（TS）亦不为零。

19. 在下列过程中, ΔG＝ΔA的是

(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀

答案：C。由ΔG＝ΔA＋Δ（pV）可知若Δ（pV）＝0则ΔG＝ΔA。

20．一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当

(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断

答：C

(21) 理想气体绝热向真空膨胀，则

(A) dS = 0，dW = 0 (B) dH = 0，dU = 0

答案：B

(22) 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) dS > 0 (D) dH = 0

答案：D

(23) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则

(A) 可以从同一始态出发达到同一终态。

(B) 不可以达到同一终态。

(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。

答案：B

(24) 求任一不可逆绝热过程的熵变dS，可以通过以下哪个途径求得？

(A) 始终态相同的可逆绝热过程。

(B) 始终态相同的可逆恒温过程。

(D) B 和C 均可。

答案：C

(25) 在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？

(A) ΔrHm (B) ΔrUm (C) ΔrSm (D) ΔrGm

答案：B。因Q＝0，W＝0。

(26) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa，V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为：

(A) dS >0 (B) dS <0 (C) dS =0 (D) 都不一定

答案：C

(27) 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：

(A)19.14J2K-1, -19.14J2K-1, 0

(B)-19.14J2K-1, 19.14J2K-1, 0

答案：C

(28) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J2K-12mol-1则其熵变为：

(A)2.531J2K-1 (B) 5.622J2K-1 (C) 25.31J2K-1 (D) 56.22J2K-1

答案：A。

303.2

273.2

303.2

24.48ln 2.55

273.2

V m

C dT

?===

(29) 理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是：

(A) ΔS =nRTln(p1/p2) (B) ΔS =nRTln(V2/V1)

答案：D

(30) 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6462J2mol-1,由α型转化为β型时的熵变ΔS 应为：

(A) 44.1J (B) 15.4J (C) －44.1J (D) －15.4J

答案：B

(31) 在标准压力下，90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽，体系的熵变为：

(A)ΔS体＞0 (B)ΔS体＜0 (C)ΔS体＝0 (D)难以确定

答案：A。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。

(32) 在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确：

(A) ΔS体+ΔS环 > 0 (B) ΔS体+ΔS环 < 0

答案：A。因该变化为自发过程。

(33) 在标准压力p?和268.15K时，冰变为水，体系的熵变ΔS 体应：

(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定

答案：A。因固体变液体混乱度增加。

(34) 1mol理想气体从p1,V1,T1分别经：(1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2；(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′，若p2 = p2′ 则：

(A)T2′= T2, V2′= V2, S2′= S2

(B)T2′> T2, V2′< V2, S2′< S2

(C)T2′> T2, V2′> V2, S2′> S2

(D)T2′< T2, V2′< V2, S2′< S2

答案：C。恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少，且绝热，故过程（2）内能的减少要小

一些，所以T2′> T2。终态压力相同因此V2′> V2。又根据熵增原理，可判定S2′> S2。

(35) 理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：

(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0

答案：B。理想气体恒温压缩混乱度减小，故熵减小；而理想气体恒温压缩时内能不变，得到的功要以热的形式释放给环境，故环境得到热ΔS环 > 0。

(36) 理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳态，此变化中的体系熵变ΔS体及环境熵ΔS环应为：

(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0

答案：C。该过程为绝热不可逆过程，故ΔS体 > 0；又因绝热过程，故ΔS环 = 0。

(37) 在101.3kPa下，110℃的水变为110℃水蒸气，吸热Qp，在该相变过程中下列哪个关系式不成立？

(A) ΔS体 > 0 (B) ΔS环不确定

答案：B。环境的熵变是确定的,可由ΔS环＝－Qp／T来求算。

(38) 一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案中哪一个是正确的：

(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0

答案：B。反应由气相变为凝聚相熵减少，ΔS体 < 0；自发过程的总熵变应增加，故ΔS环 > 0。

(39) 263K的过冷水凝结成263K的冰，则：

(A)ΔS < 0 (B)ΔS > 0 (C) ΔS = 0 (D) 无法确定

答案：A。恒温下液体变固体熵减少。

(40) 理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,达到同一体积V2，则过程(1)的熵变ΔS(1)和过程(2)的熵变ΔS(2)之间的关系是：

(A)ΔS(1) > ΔS(2) (B)ΔS(1) < ΔS(2)

(C)ΔS(1) = ΔS(2) (D)两者无确定关系

答案：B。绝热可逆过程ΔS＝0，多方过程体积膨胀ΔS＞0。

(41) 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的高低如何？

(A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比较

答案：A。化学势决定物质流动的方向，物质由化学势高的流向低的，自由水分子在多孔硅胶表面的强烈吸附表明自由水分子的化学势高。

(42) 理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？

(A)ΔH (B) ΔG (C)ΔS隔离 (D) ΔU

答案：C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，故为隔离系统。

(43) 理想气体从状态p1,V1,T 等温膨胀到p2,V2,T，此过程的ΔA 与ΔG 的关系为

(A)ΔA>DG (B)ΔA<ΔG (C)ΔA=ΔG (D)无确定关系

答案：C。因G＝H－TS，A＝U－TS，G－A＝pV，ΔG－ΔA＝nRΔT＝0。

(44) 在标准压力po下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Qp 。对于该相变过程，

以下哪个关系式不能成立？

(A) ΔG<0 (B)ΔH=Qp (C)ΔS 隔离<0 (D)ΔS 隔离>0

答案：C 。隔离系统的熵不可能减少。

(45) 某气体的状态方程为 p[(V/n)-b]=RT ,式中b 为常数，n 为物质的量。若该气体经一等温过程，压力自p1变至p2，则下列状态函数的变化，何者为零？

(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG

答案：A 。证明如下：由基本方程dU=TdS-pdV 得出 2 = =0T T T

p T

U S V T p p p p V V T p T p nR nRT T p p p

?????????=- ? ? ????????????????-- ? ???????-+= 可以证明，其它热力学函数的变化不为零。

(46) 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？

(A) (B) (C) (D) S p p

S T V p T T V T V V S p S S p S V V T p T ????????????== ? ? ? ?????????????????????????==- ? ? ? ?????????????

答案：A

(47) 在理想气体的S - T 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是：

(A) (/)/(/)0

(B) (/)/(/)(C) (/)/(/)/(D) (/)/(/)/V P V p V P P V

V p V P

S T S T S T S T S T S T C C S T S T C C ????=????=∞

????=????= 答案：D

(48) 对临界点性质的下列描述中，哪一个是错误的:

(A)液相摩尔体积与气相摩尔体积相等

(B)液相与气相的界面消失

(C)气化热为零 (D)固，液，气三相共存

答案：D

(49) 下述说法中哪一个正确？当温度恒定时:

(A)增加压力有利于液体变为固体

(B)增加压力不利于液体变为固体

(C)增加压力不一定有利于液体变为固体

(D)增加压力与液体变为固体无关

答案：C

(50) 对于平衡态的凝聚相体系，压力p 表示什么含义？

(A) 101.3kPa (B) 外压

物理化学朱传征第一章习题

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 ''=-?=-?-=-

物理化学经典习题(配南大傅献彩)

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）。

物理化学习题第四章化学平衡

物理化学习题第四章化学平衡 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第四章化学平衡一．基本要求 1．掌握化学反应定温式的各种形式，并会用来判断反应的方向和限度。 2．了解标准平衡常数的定义，掌握标准平衡常数的各种表示形式和计算方法。 3．掌握标准平衡常数K 与r m G ?在数值上的联系，熟练用热力学方法计算r m G ?，从而获得标准平衡常数的数值。 4．了解标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?的定义和它的应用。 5．掌握温度对化学平衡的影响，记住van ’t Hoff 公式及其应用。 6．了解压力和惰性气体对化学平衡的影响。二．把握学习要点的建议把本章放在多组分系统之后的目的，就是要利用多组分系统中介绍的化学势的概念和各种表示方式，来导出化学反应定温式，从而用来判断化学反应的方向与限度。本章又用到了反应进度的概念，不过其值处在0 1 mol -的区间之内。因为在利用化学势的表示式来计算反应的Gibbs 自由能的变化值时，是将化学势看作为一个定值，也就是在有限的反应系统中，化学进度为d ξ，如果在一个很大的系统中， 1 mol ξ=。严格讲，标准平衡常数应该用绝对活度来定义，由于本教材没有介绍绝对活度的概念，所以利用标准态化学势来对标准平衡常数下定义，其含义是一样的。从标准平衡常数的定义式可知，标准平衡常数与标准化学势一样，都仅是温度的函数，因为压力已指定为标准压力。对于液相反应系统，标准平衡常数有其相应的形式。对于复相化学反应，因为纯的凝聚态物质本身就作为标准态，它的化学势就是标准态化学势，已经归入r m G ?中，所以在计算标准平衡常数时，只与气体物质的压力有关。学习化学平衡的主要目的是如何判断反应的方向和限度，知道如何计算平衡常数，了解温度、压力和惰性气体对平衡的影响，能找到一个经济合理的反应条件，为科研和工业生产服务。而不要过多地去考虑各种浓度表示式和各种平衡常数表示式之间的换算，否则会把自己搞糊涂了，反而没抓住主要内容。由于标准平衡常数与r m G ?在数值上有联系，r m ln p G RT K ?=-，所以有了r m G ?的值，就可以计算p K 的值。定义了标准摩尔生成Gibbs 自由能f m G ?，

物理化学第二章习题

第二章热力学第一定律习题一、选择题 1. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有：( ) (A) H1> H2(B) H1= H2 (C) H1< H2(D) 无法比较 2. 下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 3. 非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误?（） (A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=0 4. 已知：Zn(s)+(1/2)O2??→ZnO Δr H m=351.5 kJ·mol-1 Hg(l)+(1/2)O2??→HgO Δr H m= 90.8 kJ·mol-1 因此Zn+HgO??→ZnO+Hg 的Δr H m是：( ) (A) 442.2 kJ·mol-1(B) 260.7 kJ·mol-1 (C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-1 5. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,室内的平均气温将如何变化? ( ) (A) 升高(B) 降低 (C) 不变(D) 不一定 6. 对于理想气体的热力学能有下述四种理解： (1) 状态一定，热力学能也一定 (2) 对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的 (3) 对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 (4) 状态改变时，热力学能一定跟着改变其中正确的是：( ) (A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3) 7. 按下列路线循环一周，哪种情况是系统对环境做功：( ) 8. 在一定T，p下,汽化焓Δvap H,熔化焓Δfus H和升华焓Δsub H的关系为：( ) (A) Δsub H＞Δvap H(B) Δsub H＞Δfus H (C) Δsub H=Δvap H+Δfus H(D) Δvap H＞Δsub H 上述各式中,哪一个错误?

物化,第1章热力学第一定律---补充练习题

第二章热力学第一定律 (一) 填空题 1. 在一绝热容器中盛有水，将一电阻丝浸入其中，接上电源一段时间（见下左图）当选择不同系统时,讨论Q 和W 的值大于零、小于零还是等于零。系统电源电阻丝水电源+电阻丝水+ 电阻丝水+电阻丝+电源 Q W U 参考答案 2. 298K 时，反应CH 3CHO(g) = CH 4(g) + CO(g)的反应热 r H m 0 = mol -1，若反应恒压的热容r C p,m = Jmol -1K -1，则在温度为时，反应热将为零。（设：r C p,m 与温度无关）。 3. 对理想气体的纯PVT 变化，公式dU=nC V,m dT 适用于过程；而真实气体的纯PVT 变化，公式dU=nC V,m dT 适用于过程。 4. 物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、p 属于状态函数的有；属于途径函数的有。状态函数中属于强度性质的；属于容量性质的有。 5. 已知反应 C(S)+O 2CO 2 r H m 0＜0 若该反应在恒容、绝热条件下进行，则ΔU 于零、ΔT 于零、ΔH 于零；若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、 ΔT 于零、ΔH 于零。（O 2、CO 2可按理想气体处理） 6. 理想气体绝热向真空膨胀过程，下列变量ΔT 、ΔV 、ΔP 、W 、Q 、ΔU 、ΔH 中等于零的有：。 7. 1mol 理想气体从相同的始态(p 1、T 1、V 1)，分别经过绝热可逆膨胀至终态(p 2、T 2、V 2)和经绝热不可逆膨胀至终态('2'22V T p 、、)则’‘，2222 V V T T (填大于、小于或等于)。 8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T 1升高至T 2，则此过程ΔH 零，如果这一反应在恒温（T 1）恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其ΔH 于零。 9．范德华气体在压力不太大时，有b RT a V T V T m p m -=-??2)(且定压摩尔热容为C P,m 、则此气体的焦——汤系数μJ-T = ，此气体节流膨胀后ΔH 0。 10． 1mol 单原子理想气体（C V,m =）经一不可逆变化，ΔH =，则温度变化为ΔT = ，内能变化为ΔU = 。 11. 已知298K 时H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔生成焓分别为、 –和mol -1，那么C(石墨)、H 2 (g)、02(g)、H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔燃烧焓分别为。系统电源电阻丝水电源+电阻丝水+ 电阻丝水+电阻丝+电源 Q = < > < = = W < > = = > = U < > > < > =

物理化学习题及答案

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

南京大学《物理化学》每章典型例题

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

物理化学第四章化学平衡练习题及答案

第四章化学平衡练习题一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5，反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大理石建筑物何以能够保留至今而不倒？

物理化学习题解析

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

物理化学经典例题

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《化学平衡》习题及答案

物理化学《化学平衡》习题及答案选择题 1．下面的叙述中违背平衡移动原理的是 (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C 。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 2．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变 (C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变答案：D 。因ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ） 3．在等温等压下，当反应的?r G m ? = 5kJ ·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) 不能进行答案：C 。应该用?r G m 判断而不是?r G m ? 。 4．已知反应 2NH 3 = N 2 + 3H 2，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 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C 。 5．反应 2C(s) + O 2(g) ←→ 2CO(g)，其?r G m ? /(J ·mol -1 ) = -232600 - 167.7T /K ，若温度升高，则： (A) ?r G m ? 变负，反应更完全 (B) K p ? 变大，反应更完全 (C) K p ? 变小，反应更不完全（D ）无法判断答案：C 6．对于气相反应，当体系总压力p 变化时 (A) 对K f ? 无影响 (B) 对K r 无影响 (C) 对K p ? 无影响 (D) 对K f ? 、K r 、K p ? 均无影响答案：A 。理想气体的K p ? 不受压力的影响而真实气体的K p ? 将随压力而变。 7．理想气体反应CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)的?r G m ?与温度T 的关系为： ?r G m ? = －21660+52.92T ，若要使反应的平衡常数K p ? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃ (B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C 8．某化学反应在298K 时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的K p ?将是： (A)K p ?= 0 (B) K p ? < 0 (C) K p Θ > 1 (D) 0 < K p ? < 1 答案：C 。根据ln r m p G RT K ?=-$ $ 。 9．25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?f G m ?为－ 237.19kJ ·mol －1 ，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为： (A) －245.76kJ ·mol －1 (B) －229.34kJ ·mol －1 (C) －245.04kJ ·mol －1 (D) － 228.60kJ ·mol －1 答案：D 。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa 的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）： 1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。 2．不可逆过程一定是自发过程。 3．熵增加的过程一定是自发过程。 4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0，绝热不可逆压缩过程的?S < 0。 5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。 6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。 7．平衡态熵最大。 8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。 9．理想气体经等温膨胀后，由于?U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗 10．自发过程的熵变?S > 0。 11．相变过程的熵变可由 T H S ?= ?计算。 12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。 13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。 14．冰在0℃，p 下转变为液态水，其熵变 T H S ?= ?>0，所以该过程为自发过程。 15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。 17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。 18．系统由V 1膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。 19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得?G = 0。 20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，?U = 0，代入热力学基本方程d U = T d S - p d V ，因而可得d S = 0，为恒熵过程。 21．是非题： ⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ ⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ ⑷ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。 ⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V 1变到V 2，能否用公式： ???? ??=?12 ln V V R S 计算该过程的熵变？ 22．在100℃、p 时，1mol 水与100℃的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成 100℃、p 的水蒸气，试计算此过程的?S 、?S (环)。 23． ? ??? ??=?12ln V V R S 的适用条件是什么？ 24．指出下列各过程中，物系的?U 、?H 、?S 、?A 、?G 中何者为零？

《物理化学》第一章气体复习题.doc.docx

第一章练习题一、单选题 1.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（ C） A 、波义尔定律、盖一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、盖一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 2、在温度、容积恒定的容器中，含有A和 B 两种理想气体，这时A的分 A A。若在容器中再加入一定量的理想气体问P A 和A 的变化为：，分体积是 V C，V 是 P （C） A、P A和V A都变人 B、P A和V A都变小 C P A不变， V A变小D、P A变小， V A不变 3、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，它的物质的量、分压和分体积分别为n A P A￥和1^ P B V B，容器中的总压为 P。试判断 & 列公式屮哪个是正确的（ A ） A 、P A V= n A RT B、P A V= （ n A + n B）RT C、P A V A = n A RT D、 P B V B= n B RT 4、真实气体在如下哪个条件下，可以近似作为理想气体处理（ C ） A 、高温、高压B、低温、低压C、高温、低压D、低温、高压 5、真实气体液化的必要条件是（ B ） A 、压力大于 P c

B、温度低于T c

C、体积等于 v c D、同时升高温度和压力 6. 在 273 K， 101.325 kPa 时，CC14(1)的蒸气可以近似看作为理想气体。已知 CC14(1)的摩尔质量为isig.mor1的，则在该条件下，CC14(1)气体的密度为(A ) A 、 6.87 g.dm-3B、dm- 3 C、 6.42 g. dm'D、 3.44 g dm-3 4.52 g.3 7、理想气体模型的基本特征是( D ) A 、分子不断地作无规则运动、它们均

南京大学《物理化学》(上学期)每章典型例题.doc

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 ?。

北师大版物理化学化学平衡习题答案

化学平衡习题解答 1. 有理想气体反应 2H 2(g) + O 2(g)2H 2O(g)，在2000 K 时，已知反应的7 1.5510K =? (1) 计算H 2和O 2分压各为1.00×104 Pa ，水蒸气分压为1.00×105 Pa 的混合气中，进行上述反应的r m G ?，并判断反应自发进行的方向； (2) 当H 2和O 2的分压仍然分别为1.00×104 Pa 时，欲使反应不能正向自发进行，水蒸气的分压最少需要多大？解：(1) 反应系统的分压比 2222222252H O H O 243 H O H O (/)(1.0010)101325 1013.25(/)(/)(1.0010) p p p p p Q p p p p p p ''???====''''?? 由定温方程 1 r m 7 51 1013.25ln ln ln(/)(8.3142000ln )J mol 1.55101.6010J mol p p G RT K RT Q RT Q K --?=-+==????=-?? 由r m G ?<，可判断此时反应能够自发正向进行。 (2) 欲使正向反应不能自发进行，p Q 至少需与K θ 相等，即 222 2H O 7H O 1.5510p p p Q K p p ?==?= ? 所以227432142 H O 1 1.5510(1.0010)Pa 1.5310Pa 101325 p =???? =?

27H O 1.2410Pa p =? 2. 已知反应CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g) 在700℃时K θ = 0.71，(1) 若系统中四种气体的分压都是 1.5×105 Pa ；(2) 若 6CO 1.010 Pa p =?， 25H O 5.010Pa p =?，22 5 CO H ==1.510Pa p p ?；试判断哪个条件下正向反应可以自发进行？解：(1) 由定温方程r m r m ln p G G RT Q ?=?+，知 11 r m ln (8.314973.2ln 0.71)kJ mol 2.77 kJ mol G RT K --?==-???=? ∵r m r m ln p G G RT Q ?=?+ =222CO (g)H (g)H O(g)CO(g)( )()ln ln ()( )p p p p RT K RT p p p p ''-+'' = 55 1 55 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln )J mol 1.510 1.510 -??????????? = 3 1 2.7710 J mol -?? ∴ ?r G m = 2.77×1031 J mol -?＞ 0 此反应不能正向自发进行。 (2) 当6CO 1.010 Pa p =?，25H O 5.010Pa p =?，2 25CO H ==1.510Pa p p ?时 ?r G m = 551 65 1.510 1.510(-8.314973.2ln 0.71+8.314973.2ln ) J mol 1.010 5.010 -??????????? = －22.3×1031 J mol -? ∵ ?r G m =－22.3×1031 J mol -?＜ 0

第五版物理化学第二章习题答案

第二章热力学第一定律 1mol理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。解：理想气体n = 1mol 对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3） W =－p ambΔV =－p(V2-V1) =－(nRT2-nRT1) =－ 1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。解: n = 1mol 恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3） W =－p ambΔV =－p(V l-V g ) ≈ pVg = nRT = 在25℃及恒定压力下，电解1mol水(H2O,l)，求过程的体积功。

H2O(l) ＝ H2(g) + 1/2O2(g)解: n = 1mol 恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3） W=－p ambΔV =－(p2V2-p1V1)≈－p2V2 =－n2RT=－系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。若途径a的Q a=,Wa=－；而途径b的Q b=－。求W b. 解: 热力学能变只与始末态有关,与具体途径无关,故ΔU a= ΔU b 由热力学第一定律可得Qa + Wa = Q b + W b ∴ W b = Q a + W a－Q b = －始态为25℃，200 kPa的5 mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -28.47℃，100 kPa，步骤的功；再恒容加热到压力200 kPa的末态，步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。

解：先确定系统的始、末态 311106190200000 1529831485m ...P nRT V =××== 3210160100000 58 24431485m ...P nRT V V =××== = kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为 kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－=== 根据热力学第一定律 4mol 某理想气体，温度升高20℃, 求ΔH－ΔU 的值。解：根据焓的定义

物理化学第一章练习题

热力学第一定律练习题一、选择题 1. 下列叙述中不具有状态函数特征的是（） (A) 体系状态确定后，状态函数的值也确定 (B) 体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定 (C) 经循环过程，状态函数的值不变(D) 状态函数均有加和性 2. 下列叙述中，不具有可逆过程特征的是（） (A) 过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢 (B) 沿原途径反向进行时，每一小步体系与环境均能复原 (C) 过程的始态与终态必定相同 (D) 过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功 3. 下列叙述中正确的是（） (A) 物体温度越高，说明其内能越大 (B) 物体温度越高，说明所含热量越多 (C) 凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热 (D) 凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热 4. 下列四种理想气体物质的量相等，若都以温度为T1恒容加热到T2，则吸热量最少的气体是（） (A) He (B) H2(C) CO2(D) SO3 5. 将H2（g）与O2（g）以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（） (A) △T＝0 (B) △p＝0 (C) △U＝0 (D) △H＝0 6. 下列关于焓的描述中，正确的是（） (A) 因为△H＝Q p，所以焓就是恒压热 (B) 气体的焓只是温度的函数 (C) 气体在节流膨胀中，它的焓不改变 (D) 因为△H＝△U＋△(pV)，所以任何过程都有△H＞0的结论 7. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪几种? 8. 下述哪一种说法错误? (A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等 (C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量 9. 1 mol 373 K，pθ下的水经两个不同过程变成373 K，pθ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> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2 10. 已知：Zn(s)+(1/2)O2→ZnO，Δc H m=351.5 kJ·mol-1；Hg(l)+(1/2)O2→HgO，Δc H m= 90.8 kJ·mol-1。因此， Zn+HgO→ZnO+Hg的Δr H m是： (A) 442.2 kJ·mol-1(B) 260.7 kJ·mol-1(C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-1 11. ΔH=Q p,此式适用于下列那个过程： (A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa (B) 0℃, 101 325 Pa 下冰融化成水 (C) 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa) (D) 电解CuSO4水溶液

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