《物理化学》期末考试试题及答案(上册).docx

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1、物理化学练习题一、填空题1.理想气体经过节流膨胀后，焓 （升高，降低，不变）。2.(dH dV )T= 0 ，说明焓只能是温度的函数，与 无关。3. 1molH2（g）的燃烧焓等于 1mol 的生成焓。4. 物理量 Q、T、V、W，其中属于状态函数的是；与过程有关的量是；状态函数中属于广度量的是；属于强度量的是。5. 焦耳汤姆逊系数m=， m 0 表示节流膨胀后温度节流膨胀前温度。J-TJ-T6. QV= DU 的应用条件是 。7. 热力学第二定律可表达为：“功可全部变为热，但热不能全部变为功而。8. 用 G0 判断过程的方向和限度的条件是 。9. 热力学第三定律的表述为。10. 写出热力学基

2、本方程 dG=。11. 卡诺热机在 T1=600K 的高温热源和 T2=300K 的低温热源间工作，其热机效率 = 。12. 高温热源温度 T1=600K，低温热源温度 T2=300K。今有 120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源，此过程 S= 。13. 1mol 理想气体由 298K，100kpa 作等温可逆膨胀，若过程 G=-2983J，则终态压力为。14. 25C 时，0.5molA 与 0.5molB 形成理想液态混合物，则混合过程的 S=。15. 一定量的理想气体经历某种过程变化到终态，若变化过程中 pV g 不变，则状态函数（S、H、U、G、A）中，不变。16. 在一定的温度及

3、压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为 。17. 25C 时，10g 某溶质溶于 1dm3 溶剂中，测出该溶液的渗透压 =0.4000kpa，该溶质的相对分子质量为 18. 氧 气 和 乙 炔 气 溶 于 水 中 的 享 利 系 数 分 别 是7.20 107 Pa kg mol-1 和1.33 108Pa kg mol-1 ，由享利定律系数可知，在相同条件下，在水中的溶解度大于在水中的溶解度。19. 28.15时，摩尔分数 x丙酮= 0.287 的氯仿-丙酮溶液的蒸气压为 29.40kPa，饱和蒸气中氯仿的摩尔分数为 x= 0.287 。已知纯氯仿在该温度时的蒸气压为

4、 29.57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态，氯仿氯仿在该溶液中的活度因子为；活度为。B20. 混合理想气体中组分 B 的化学势 m与温度 T 及组分 B 的分压 p 的关系是 m =BB，其标准态选为。21. 吉布斯-杜亥姆方程的表达式为。22. 液体饱和蒸气压的定义是。23. 苯的标准沸点是 80.1，则在 80.1时苯的饱和蒸气压是为Pa。24. 纯物质两相平衡的条件是。25. 由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是、和。26. 对三组分相图，最多相数为；最大的自由度数为，它们分别是等强度变量。27. 范特荷夫等温方程D G (T ) = D G (T ) + R

5、T ln Q 中，表示系统标准状态下性质的是，用来r mr mp判断反应进行方向的是，用来判断反应进行限度的是。28. 根据理论分析填表（只填“向左”或向右“向右”）平衡移措动反方施应升高温度（p 不变）加入惰性气体（T，p 不变）升高总压（T 不变）特向性放热n (g) 0B吸热n (g) 0B29. 反应 C(s) + H O(g) = CO(g) + H (g) 在 400时达到平衡，D H = 133.5kJ mol-1 ，则可22r m采取、措施使平衡向右移动。30. 设系统由 2 个分子 a 与 b 组成，若每个分子有 2 种可能的分子态，以标号 1，2 表示；而系统态以（a，b

6、） 表 示 ， 即 i=1 ， 2 ， 则 该 系 统 的 系 统 态 有种 ， 它 们 分 别 是。31. 统计热力学的两个基本假设是；32. 系统的正则配分函数定义为 Z=；分子配分函数定义为 q=。对定域独立子系统 Z 与 q 的关系是；对非定域独立子系统Z 与 q 的关系是。二、判断和改错1. 因为 Q，W 不是系统的性质，而与过程有关，所以热力学过程中（QW）的值也应由具体过程决定。2. 在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的生成焓值为零。3. 当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。4. 在绝热过程中，系统所作的功只由系统的始末态决定。5. 内能是状态的单质函数，所以两

7、个状态相同时，其内能值必然相同。6. 利用氧弹式量热容器测量萘的燃烧热，这个实验过程是绝热定容过程。7. 101325PA，1001mol 液态水经定温蒸发成水蒸气（若水蒸气可视为理想气体），因温度不变，所以 U=0，H=0。8. nmol 理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。9. 水可以在定温定压条件下电解形成氧气和氢气，此过程中DH =Qp 。10. 当热量由系统传给环境时，系统的内能必定减少。11. 一定量的气体，从始态 A 变化到终态 B，系统吸收 100J 的热量，对外作功 200J，这不符合热力学第4一定律。12. 在标准压力及

8、指定温度下，金刚石是单质，所以其焓值为零。13. 公式 dH =nC dT 只适用于理想气体的定压变温过程。p14. 公式 dU =nCVdT 只适用于理想气体的定容变温过程。15. 系统的状态一定，所有状态函数值一定，状态改变，所有状态函数值必定改变。16. 同一理想气体的化学反应，其定压反应热效应 Qp必大于定容热效应 Q 。V17. DH =Q ，因为 H 是状态函数，所以Q 也是状态函数。pp18. 系统经一循环过程后能恢复原状，所以循环过程就是可逆过程。19. 在一绝热刚性容器中进行一放热反应，则DH =DU = 0 。20. 理想气体进行等温膨胀时，其DH =DU = 0 。21.

9、 水的标准生成热也就是 H2（g）的标准燃烧热。22. 处于标准状态的 CO2（g）和 O2（g），其标准燃烧热为零。23. 1mol 苯在 298K 时置于弹式量热容器中完全燃烧，生成 CO2（g）和 H2O（l），同时放热3264KJ，则其定压燃烧热Q 为-3268KJ。p224. 在任意温度条件下，C（石墨）的标准摩尔燃烧热D H与同温度下 CO （g）的标准摩尔生成热cmD H的数值相等。fm25. 因焓是温度与压力的函数 H=（f T，P），则=T H dHpdP=0，故此过程 H=0。 H dT + p dp ，在正常相变时，dT=0，T22226. 298K 及 101325PA

10、 下化学反应 CO（g）+1/2O （g）=CO （g）的D H是 CO （g）的标准摩尔生rm成焓D H。fm27. 一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。28. 若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。29. 若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。30. 因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以 (U/p) 0， (U/V ) 0。Vp31. 第二类永动机是从单一热源吸热而循环不断对外作功的机器。32. 公式 dS =nCln(T /T ) 只适用于理想气体的变温过程。V ,m2 133. 熵差 S 就是过程的热温商。34. 在孤立系统中发生

11、的任何过程都是自发过程。35. 可逆绝热过程必定是等熵过程。36. 同一物质，当温度升高时，熵值增大。37. 自发过程一定是不可逆过程。38. 熵增加的放热反应是自发反应。39. 孤立系统中的熵值总是有增无减。40. 系统的混乱度越大，则其熵值越大。41. 在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。42. 卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关而与工作物质无关。43. 不可逆过程一定是自发过程。44. 热力学第一定律与热力学第二定律是人们经验的总结，它不能从逻辑上或用其它理论方法来加以证明。45. 在定温定压只作体积功的相变过程中，G 一定等于零。46. 功可自发地全部变为热，但热

12、不可能全部变为功。47. 在定温定压只作体积功的条件下，凡是 G0 的过程都不能进行。48. 101325Pa，100，1mol 液态水向真空蒸发为同温度同压力的水蒸气，因为过程是不可逆过程，所以G 不等于零。49. 在 101325Pa 下，-10的过冷水变为-10的冰，热效应为 Q ，因为Q=DH，则DSDH=相变pp相变相变T50. 在水的三相点时，SS S 。冰水气51. 在等温条件下，理想气体状态变化过程中，A=G。52. 非理想气体，经不可逆循环后系统的 S=0。53. 由关系式dG = -SdT +Vdp ，对于 H2O（g）298K，101325PaH2O（l）298K，101

13、325Pa，因为dT=0，dp=0，所以 dG=0。54. 理想气体定温膨胀时所吸收的热量全部用来对外作功，此即为从单一热源吸热并使之全部变为功的过程，但这与热力学第二定律矛盾，因此是不可能的。55. 卡诺循环是由两个定温过程和两个绝热过程组成的。56. 凡是遵守能量守恒定律的一切过程都能自发进行。57. 热不可能从低温物体传向高温物体。58. 绝热可逆过程一定是恒熵过程。59. 自然界发生的过程一定是不可逆过程。60. 绝热可逆过程的S=0，绝热不可逆膨胀过程的S0，绝热不可逆压缩过程的S 0 的反应一定不能进行。r m100. D Gr m的大小表示了反应系统处于该反应进度 时反应的趋势。

14、101. 任何一个化学反应都可以用D Gr m来判断其反应进行的方向。102. 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D G 0 ，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。r m103. 在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的 D G 0 DS = 0 DS 0；BW=0；CW0，W0，U0；BQ=0，W=0，U0；CQ=0，W=0，U=0；DQ0，U0 ，则该反应一定是：A. 吸热反应；B放热反应；C温度升高；D无法确定。14. 一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和

15、温度都已确定，那就可以求出：A. 气体膨胀所做的功；B气体内能的变化； C气体分子的质量；D热容的大小。15. 某高压容器中盛有的气体可能是 O2、Ar、CO2、NH3 中一种，在 298K 时由 5dm3 绝热可逆膨胀到 6dm3， 温度降低 21K，则容器中的气体是：AO2；BCO2；CNH3；DAr。16. 下述说法中，哪一种正确：A. 热容 C 不是状态函数；B. 热容 C 与途径无关；C. 恒压热容 Cp 不是状态函数；D. 恒容热容 CV 不是状态函数。17. 热力学第一定律仅适用于什么途径：A. 同一过程的任何途径；B. 同一过程的可逆途径；C. 同一过程的不可逆途径；D. 不同

16、过程的任何途径。18. 如图所示，QABC=A（J）、WABC=B（J）、QCA=C（J），那么 WAC 等于多少：AAB C；B（ABC）； CABC；DABC。619. 如图所示，理想气体由状态 1 变化到状态 2，则该过程的：AT2T1，W0，QT1，W0；CT20，QT1，W0，Q0。20. 非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的：AQ=0，H=0，p0；BQ=0，H0，p0，H=0，p0；DQ0，H=0，p0。21. 一种实际气体，其状态为 pVm=RT+p（H2；BH1UAC；BUABWi；BWTWi；CWT=Wi；D无确定关系。26. 一定量的理想气体，经如图所示的循

17、环过程，AB 为等温过程，BC 等压过程，CA 为绝热过程， 那么曲边梯形 ACCA 的面积表示的功等于：A. BC 的内能变化；B. AB 的内能变化；CCA 的内能变化；DCB 的内能变化。27. 反应 C(石墨)+ 1 O22(g) CO(g) ，H（298K）0，若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行，则系统：AT0，U0，H0，U=0，H0； CT0，U0，H0；DT0，U=0，H=0。12328. 已知反应 B A,B C 的等压反应热分别为H 与H ，那么 A C 的H 与它们的关系是：AH3=H1+H2；BH3=H1-H2；CH3=H2-H1；DH3=2H1-H2。29. 反应

18、C(金刚石)+ 1 O22(g) CO(g) 的热效应为D Hr，问此D Hmr值为：m7ACO（g）的生成热；BC（金钢石）的燃烧热； C碳的燃烧热；D全不是。30. 计算“反应热效应”时，为了简化运算，常设反应热效应与温度无关，其实质是：A. 状态函数之值与历史无关；B. 物质的热容与状态无关；C. 物质的热容与温度无关；D. 反应前后系统的热容不变。31. 1mol 理想气体，经绝热向真空膨胀使体积增大 10 倍，则系统的S 为S=0BS=19.1J.K1CS=4.58J.K132. 下列关系式中，只适用于理想气体的有11A. PV g1 1= PV g2 2B. DAT= DGTC.

19、DS = DH / T33. 25时 1mol 理想气体等温膨胀，压力从 10101325Pa 变为 101325Pa，G 的值为A-5709JB2980JC2500J34. 下列定义式中，表达正确的是AG=HTSBG=PVCG=HTS35. 任何可逆循环的熵变化 SA. 一定是负值B一定是零C一定是正值36. 在-20及 101325Pa 下，1mol 过冷水结冰则A. S CS0，S系统0，S系统0，S环0DS总0，S系统0，S系统0，S 0环总=0，S 0环总37. 在 100，101325Pa 下，1mol 水全部向真空容器气化为 100，101325Pa 的蒸气，则该过程A. G0，

20、不可逆38. 1mol 理想气体在 298K 及 101325Pa 下作定温可逆膨胀，若过程的 G 为-2983J，则终态压力为A30396PaB20295PaC5066Pa39. 在两个热源之间工作的热机，下面说法中不正确的是：A. 以可逆热机的效率最大B可逆热机的效率为 100% C所有可逆热机效率相同40. 在热力学基本关系式中表达正确的是：A. dU =TdS - pdVB dA= - SdT + pdVC dH =TdS -Vdp41. DS = nClnV ,mp 2 + nC pp,mVln 2 此公式的适用条件不符合的是：V11A. 必须是无相变，无化学变化的过程B. 必须是无

21、非体积功的过程C. 必须是可逆过程42. 要使一过程 G0，应满足的条件是：A. 可逆过程B. 定温、定压只作体积功的可逆过程C. 定容、绝热只作体积功的过程43. 1mol 理想气体由 p1，V1 绝热可逆膨胀到 p2，V2 则AQ0BS=0CH=044. H2 和 O2 化合生成水的反应在绝热、恒容的反应器中进行，此过程中，状态函数的变化值为零的是AUBHCG45. 1mol 某纯液体，在正常沸点时蒸发为蒸气，未发生改变的量是A. 内能B熵C吉布斯自由能46. S=H/T 成立的条件是A. 等压过程B等温过程C可逆相变过程47. 下列关系式中，只适用于理想气体的有 U TT DU = nC

22、(T -T )B = 0C DS = nCln 1V ,m2 148. 热力学第二定律的数学表达式为dS d Q p dA d W V ,mT2dG d W A. TBC49. 工作在 25和 100两个大热源的卡诺热机，其效率A20%B25%C75%50. 在沸点时，液体沸腾的过程，下列各量中何者增加A. 摩尔内能B摩尔吉布斯自有能C摩尔熵51. 1mol 理想气体由 p1V1 绝热自由膨胀到 p2V2，则A. U0BS0CH052. 可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：A. 跑的最快；B跑的最慢；C夏天跑的快；D冬天跑的快。53. 在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化是什

23、么？A. 不变；B可能增大或减小；C总是增大；D总是减小。54. 当理想气体在等温（500K）下进行膨胀时，求得系统的熵变S=l0J K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的，该变化中从热源吸热多少？A5000J；B500J；C50J；D100J。55. 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则系统与环境的熵变： AS（体）0，S（环）0；BS（体）0，S（环）0，S（环）=0；DS（体）0，S（环）0，S（环）0；BS（体）0 CS（体）0，S（环）=0；DS（体）0，S（环）=0。58. 2mol 理想气体 B，在 300K 时等温膨胀，W=0 时体积增加一倍，则其S（JK-

24、1）为：A-5.76；B331；C5.76；D11.52。59. 373.2K、101325Pa 的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为 373.2K、101325Pa 下的水气，对这一个过程，应选用哪一个作为过程方向的判据：A. U；BA；CH；DG。60. 热力学基本方程 dG=-SdT+Vdp，可适应用下列哪个过程：A. 298K、标准压力下，水气化成蒸汽；B. 理想气体向真空膨胀；C. 电解水制取氢气；D. N2+3H2=2NH3 未达到平衡。61. 已知理想气体混合物中某组分 i 的化学势为m = mii+ RT lnipp，当 pi=760mmHg 时A m mC m = miii

25、iii62. 298K，101325Pa 下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为两升（溶有 0.5mol 萘），第二瓶为一升（溶有 0.25mol萘）。若以m 和m 分别表示两瓶中萘的化学势，则12A. m1= 10m2B. m1= 2m2C m = m1263. 可同时称为偏摩尔量与化学势的偏微商是 H U G niT , p,njiB. niV , p,njiC. niT , p,nji64. 在 、 两项中都含有 A 和 B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 ma = maB ma = mbC ma = mbD ma = mbABAAABBB65. 下列各式中，哪个是化学势 G G U

26、H niT ,V ,nj niT , p,nj niT , p,njD. n ip,V ,nj66. 在沸点时，液体沸腾的过程，下列各量中何者增加摩尔内能摩尔吉布斯自有能摩尔熵67. 对于吉布斯杜亥姆公式，下列叙述不正确的是：A. X=nBXB；BnBdXB=0；CnBXB=0；D表明各物质偏摩尔之间有关系。68. 已知水的六种状态： 100，p，H2O(l)；99，2p，H2O(g)；100，2p，H2O(l)；100、2p，H2O(g)；101、p，H2O(l)；101、p，H2O(g)。它们化学势高低顺序是：A. mm m m m m243156；B m m m654m m m ；321

27、C mm m m m m；D m m mm m m 。45312612436569. 25时，A 与 B 两种气体的亨利常数关系为 kAkB，将A 与 B 同时溶解在某溶剂中达到溶解平衡，若气相中 A 与 B 的平衡分压相同，那么溶液中的 A、B 的浓度为：A. mAmB；CmA=mB；D无法确定。70. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：AN2；BO2；CNO2；DCO。71. 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 cA 和 cB(cAcB)，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

28、 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。72. 100时，浓度为 1molkg-1 的蔗糖水溶液的蒸汽压为 100kPa，那么该溶液中水的活度与活度系数是： Aa1，1；Ba1；Ca1，1，1。73. 已知在 318K 时纯丙酮的的蒸气压为 43.063kPa，今测得氯仿的摩尔分数为 0.30 的丙酮氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为 26.77kPa，则此溶液：A. 为理想液体混合物；B对丙酮为负偏差；C对丙酮为正偏差；D无法确定。74. 对于实际稀溶液中的溶剂与溶质的活度系数，下列说法中正确的是：(溶质用 xB 表示组成)：A. 当 xA0，A0；当 xB0，B1；B. 当 xA0，A1；当 xB0，B1；C. 当 xA1，A1；当 xB0，B1；D. 当 xA1，A1；当 xB1，B1。75. 苯 A 与甲苯 B 形成理想混合物，当把 5mol 苯与 5mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯 A 的摩尔分数是：AyA=0.5；ByA0.5；D无法确定。76. 二