2023年《物理化学》期末考试试卷最新版及超详细解析超详细解析答案上册.pdf
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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)。2.0TdH dV,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J-T ,J-T0表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。6.VQU 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.写出热力学基本方程 dG=。11.卡诺
2、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 。14.25 C 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不变,则状态函数(S、H、U、G、A)中,不变。16.在一定的温度及压力下,溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉
3、乌尔定律的溶液称为_。17.25 C 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717.20 10 Pa kg mol 和811.33 10 Pa kg mol,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0.287x丙酮的氯仿-丙酮溶液的蒸气压为 29.40kPa,饱和蒸气中氯仿的摩尔分数为0.287x氯仿。已知纯氯仿在该温度时的蒸气压为29.57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态,氯仿在该溶液中的活度
4、因子为 ;活度为 。20.混 合 理 想气 体 中组 分 B 的 化 学 势B与 温 度 T 及 组分 B 的 分 压 pB的 关 系是B ,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 。1 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mm()G()lnrrpGTTRTQ 中,表示系统标准状态下性质的是 ,用来判断反应
5、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”)升高温度(p不变)加入惰性气体(T,p不变)升高总压(T不变)放热B()0g 吸热B()0g 吸热B()0g 29.反应22C(s)+H O(g)CO(g)+H(g)在 400时达到平衡,1mH133.5kJ molr,则可采取 、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)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
6、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
7、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=pH Q。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,这不符合热力学第措 施 平 衡 移 动 方 向 反 应 特 性 2 一定律。12.在标准压力及指定温度下,金刚石是单质,所以其焓值为零。13.公式d=dpH nCT只适用于理想气体的定压变温过程。14.公式d=dVUn
8、CT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pQ 必大于定容热效应VQ。17.=pH Q,因为 H 是状态函数,所以pQ也是状态函数。18.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=0HU。20.理想气体进行等温膨胀时,其=0HU。21.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
9、)和 H2O(l),同时放热 3264KJ,则其定压燃烧热pQ为-3268KJ。24.在任意温度条件下,C(石墨)的标准摩尔燃烧热cmH与同温度下 CO2(g)的标准摩尔生成热fmH的数值相等。25.因焓是温度与压力的函数H=f(T,P),则pTHHdHdTdpTp,在正常相变时,dT=0,dP=0,故此过程 H=0。26.298K 及 101325PA 下化学反应 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的rmH是 CO2(g)的标准摩尔生成焓fmH。27.一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
10、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(/)VUp 0,(/)pUV 0。31.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,m21d=ln(/)VS nCT T 只适用于理想气体的变温过程。33.熵差 S 就是过程的热温商。34.在孤立系统中发生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。3 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
11、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 Qp,因为=pQH
12、相变,则=HST相变相变 50.在水的三相点时,S冰S水S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d-ddGS TV p,对于 H2O(g)298K,101325PaH2O(l)298K,101325Pa,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
13、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 S0;BW=0;CW0,W0,U0;B Q=0,W=0,U0;C Q=0,W=0,U=0;D Q0,U0H,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
14、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。7 19.如图所示,理想气体由状态1 变化
15、到状态 2,则该过程的:A T2T1,W0,QT1,W0;C T20,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:A Q=0,H=0,p0;B Q=0,H0,p0,H=0,p0;D Q0,H=0,p0。21.一种实际气体,其状态为pVm=RT+p(H2;BH1 UAC;B UABWi;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12
16、2C()+O(g)CO(g)石墨,H(298K)0,若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则系统:A T0,U0,H0,U=0,H0;C T0,U0,H0;D T0,U=0,H=0。28.已知反应BA,BC的等压反应热分别为 H1与 H2,那么AC的 H3与它们的关系是:A H3=H1+H2;B H3=H1-H2;C H3=H2-H1;D H3=2 H1-H2。29.反应122C()+O(g)CO(g)金刚石的热效应为rmH,问此rmH值为:8 ACO(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
17、 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=0 B S=19.1J.K1 C S=4.58J.K1 32.下列关系式中,只适用于理想气体的有 A1 122PVPV BTTAG C/SH T 33.25时 1mol 理想气体等温膨胀,压力从 10 101325Pa 变为 101325Pa,G的值为 A-5709J B2980J C2500J 34.下列定义式中,表达正确的是 AG=HTS BG=PV CG=HTS 35.任何可逆循环的熵变化S A一定
18、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 AS系统0,S环0,S总0,S环0,S总0 CS系统0,S总0 DS系统0,S环=0,S总0 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 AG0,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 A30396Pa B20295Pa C5066Pa 39.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%
19、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:Ad=ddU T Sp V Bd=ddAS Tp V Cd=ddH T SV p 41.22,11 ln lnV mp mpVSnCnCpV 此公式的适用条件不符合的是:A 必须是无相变,无化学变化的过程 B 必须是无非体积功的过程 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 AQ0 B S=0 C H=0 9 44.H2和 O2化合生成水的反应在绝热、恒容的反应器中
20、进行,此过程中,状态函数的变化值为零的是 A U B H C G 45.1mol 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,21(-)V mUnCTT B0TUp C1,2lnV mTSnCT 48.热力学第二定律的数学表达式为 A QdST BdAW CdGW 49.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.
21、1mol 理想气体由 p1V1绝热自由膨胀到 p2V2,则 A U0 B S0 C H0 52.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:A S(体)0,S(环)0;B
22、 S(体)0,S(环)0,S(环)=0;D S(体)0,S(环)0,S(环)0;B S(体)0 C S(体)0,S(环)=0;D S(体);B654321 ;C453126 ;D124365 。69.25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:AmAmB;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
23、时间后:A A 杯盐的浓度降低,B 杯盐的浓度增加;11 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。72.100时,浓度为 1mol kg-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
24、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。76.二组分理想溶液的沸点的论述正确的是:A沸点与溶液组成无关;B沸点在两纯组分的沸点之间;C小于任一纯组分的沸点;D大于任一纯组分的沸点。77.液态非理想混合物中,组分B 的活度系数表示式中,下列正确
25、的是:AB=pB/p;BB=pB/KH;CB=mB/aB,m;DB=pB/(p*BxB)。78.对于液态非理想混合物中的溶质B 的活度系数 B,下列判断正确的是:A当 xB0,B1;B当 xB1,B1;C当 xB0,B0;D当 xB1,B0。79.液体 A 与 B 混合形成非理想混合物,当 A 与 B 分子之间作用力大于同种分子之间作用力时,该混合物对拉乌尔定律而言:A产生正偏差;B产生负偏差;C不产生偏差;D无法确定。80.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。81.冬季建筑施工时,为了保证施工质量,常在浇筑混凝土时加入盐类,为达到上述目的,
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