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物理化学热力学第一定律习题答案

物理化学热力学第一定

律习题答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章热力学第一定律

2-1 1mol 理想气体于恒定压力下升温1℃，试求过程中气体与环境交换的功W 。

解：体系压力保持恒定进行升温，即有P 外=P ，即反抗恒定外压进行膨胀，

T nR nRT nRT pV pV V V p W amb 314.8)(121212-=?-=+-=+-=--=

2-2 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 =2.078kJ ，W a = -4.157kJ ；而途径b 的Q b = -0.692kJ 。求W b 。

解：应用状态函数法。因两条途径的始末态相同，故有△U a =△U b ，则 b b a a W Q W Q +=+

所以有，kJ Q W Q W b a a b 387.1692.0157.4078.2-=+-=-+=

2-3 4mol 某理想气体，温度升高20℃，求△H -△U 的值。

解：方法一： 665.16J

208.3144 )20()( 2020,,20,20,=??=-+==-=

-=?-??

++++T K T nR nRdT dT C C n dT

nC dT nC U H K T T

T T

m V m p K

T T

m V K T T m p

方法二：可以用△H=△U+△(PV)进行计算。

2-4 某理想气体, 1.5V m C R =。今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50℃，求过程的W ，Q ，△H 和△U 。

解：恒容：W=0；

J K nC T K T nC dT nC U m V m V K T T

m V 118.33118503145.823

550 )

50(,,50,==???=?=-+==??

J K

R C n T K T nC dT nC H m V m p K

T T

m p 196.55196503145.82

5 50)()50(,,50,==???=?+==-+==??

根据热力学第一定律，：W=0，故有Q=△U=3.118kJ

2-5 某理想气体, 2.5V m C R =。今有该气体5 mol 在恒压下温度降低50℃，求过

程的W ，Q ，△H 和△U 。解：

J K nC T K T nC dT nC U m V m V K

T T

m V 196.55196503145.82

5)50( )

50(,,50,-=-=???-=-?=--==??

J K nC T K T nC dT nC H m p m p K

T T

m p 275.77275503145.827

5)50( )

50(,,50,-=-=???-=-?=--==??

kJ kJ Q U W kJ

H Q 079.2)725.7(196.5275.7=---=-?=-=?=

2-6

1mol 某理想气体，R C m P 2

7,=。由始态100 kPa ，50 dm 3，先恒容加热使

压力升高至200 kPa ，再恒压泠却使体积缩小至25 dm 3。求整个过程的W ，Q ，△H 和△U 。

解：整个过程示意如下：

3320

3125200150200150100121dm kPa T mol dm kPa T mol dm kPa T mol W W ?→

???→?=

K nR V p T 40.6013145.811050101003

3111=????==-

K nR V p T 80.12023145.811050102003

3222=????==-

K nR V p T 40.6013145

.811025102003

3333=????==-

kJ J V V p W 00.5500010)5025(10200)(332322==?-??-=-?-=-

kJ W kJ W W 00.5W W ;00.5 ;02121=+=== 0H 0,U ;40.601 31=?=?∴==K T T

-5.00kJ -W Q 0,U ===?

2-7

4 mol 某理想气体，R C m P 2

5,=。由始态100 kPa ，100 dm 3，先恒压加热

使体积升增大到150 dm 3，再恒容加热使压力增大到150kPa 。求过程的W ，Q ，△H 和△U 。

解：过程为

115015041501004100100421

dm kPa T mol dm kPa T mol dm kPa T mol W W ??→

??→

K nR V p T 70.3003145.84101001010033111=????==-； K nR V p T 02.4513145.8410150101003

3222=????==-

K nR V p T 53.6763145

.8410150101503

3333=????==-

kJ J V V p W 00.5500010)100150(10100)(331311-=-=?-??-=-?-=-

kJ W kJ W W 00.5W W ;00.5 ;02112-=+=-==

)(2

)(13,,31

31T T R n dT R C n dT nC U T T m p T T m V -??=-==??? kJ J 75.1818749)70.30053.676(314.82

34==-???=

)(25

13,31

T T R n dT nC H T T m P -??==??kJ J 25.3131248)70.30053.676(314.82

54==-???= kJ kJ kJ W U Q 23.75)00.5(75.18=--=-?=

2-8 单原子理想气体A 与双原子理想气体B 的混合物共10 mol ，摩尔分数y B =0.4，始态温度T 1=400 K ，压力p 1=200 kPa 。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100 kPa 膨胀到平衡态。求末态温度T 2及过程的W ，△U ，△H 。

解：先求双原子理想气体B 的物质的量：n （B ）=y B ×n=0.4×10 mol=4 mol ；则单原子理想气体A 的物质的量：n （A ）=（10-4）mol =6 mol 单原子理想气体A 的

R C m V 23,=

，双原子理想气体B 的R C m V 25

过程绝热，Q=0，则 △U=W

)

())(()())(()(1212,12,V V p T T B C B n T T A C A n amb m V m V --=-+-

???? ??--=-?+-?1121212)(25

4)(236p nRT p nRT p T T R T T R amb

amb 代入得 T 2= 331.03K

33222227522.010000003.331314.810//--=÷??===m m p nRT p nRT V abm

3311116628.0200000400314.810/--=÷??==m m p nRT V

kJ J V V p W U amb 894.10)16628.027522.0(10100)(312-=-??-=--==?

J J V p V p U pV U H 628.1616628 )16628.010********.010(100-10894J )

()(331122-=-=??-??+=-+?=?+?=?

△H 还可以由分别计算△H A 和△H B 之后求和。（请同学们自行计算）

2-9 在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板，隔板的两侧分别为2mol ，0℃的单原子理想气体A 及5mol ，100℃的双原子理想气体B ，两气体的压力均为100 kPa 。活塞外的压力维持 100kPa 不变。今将容器内的绝热隔板撤去，使两种气体混合达到平衡态。求末态温度T 及过程的W ，△U 。解：单原子理想气体A 的

R C m p 25,=

，双原子理想气体B 的R C m p 27

因活塞外的压力维持 100kPa 不变，过程绝热恒压，Q=Q p =△H=0，于是有

)15.373(5.17)15.273(50)15.373(2

5)15.273(2520)15.373)(()()15.273)(()(,,=-?+-?=-?+-?=-+-K T K T K T R K T R K T B C B n K T A C A n m p m p

于是有 22.5T=7895.875K 得 T=350.93K

W -369.3J )2309.4-1940.1( )15.37393.350(2

3145

.855)15.27393.350(23145.832 )

15.373)(()()15.273)(()(,,===-???+-???

=-+-=?J J J K T B C B n K T A C A n U m V m V

2-10 求1mol N 2（g ）在300K 恒温下从2 dm 3 可逆膨胀到40 dm 3这一过程的体积功W r ，Q ，△U 及△H 。假设N 2（g ）为理想气体。

解：由于N 2（g ）视为理想气体,则理想气体恒温可逆膨胀功为

)/ln(12V V nRT W r -== -1×8.3145×300×ln （40÷2）J = -7472J = -

7.472 kJ

△U=0，△H=0，（恒温，理想气体） △U=Q+W 所以Q= -W= 7.472 kJ

2-11 某双原子理想气体10 mol 从始态350K ，200 kPa 经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W 。（1）恒温可逆膨胀到50 kPa ；

（2）恒温反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀；（3）绝热可逆膨胀到50kPa ；

（4）绝热反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀。

解：（1）理想气体恒温可逆膨胀到50 kPa ：

()kJ J J p p nRT W r 342.4040342102001050ln 3503145.810/ln 3312-=-=????

? ??????== （2）恒温反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀:

{}{}{}kJ

J J p p nRT p nRT p V V p W amb amb amb 826.2121826 )200/50(13503145.810)/(p -1-nRT )/()/()(1amb 112-=-=-??-==--=--=

（3）绝热可逆膨胀到50kPa:

K K T p p T R R C R m

p 53.235350102001050)

2/7/(331/122,=??

? ????=??

??=

绝热，Q=0，

kJ J J T T C n dT nC U W T T m V m V 793.2323793)35053.235(2

8.3145

510 )

(12,,2

-=-=-???

=-??==?=?

（4）绝热反抗50 kPa 恒外压不可逆膨胀绝热，Q=0， U W ?=

{})

()2/5()/()/()

()(1211212,12T T R n p nRT p nRT p T T nC V V p amb amb m V abm -?=---=--

上式两边消去nR 并代入有关数据得

K T K T 3505.25.235025.022?-=?+-

3.5T 2=2.75×350K 故 T 2=275K

kJ J J T T C n dT nC U W T T m V m V 590.1515590)350275(2

8.3145

510 )

(12,,2

1-=-=-???

=-??==?=?

2-12 0.5 mol 双原子理想气体1mol 从始态300K ，200 kPa ，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa ，再绝热可逆压缩末态压力200 kPa 。求末态温度T 及整个过程的Q ，W ，△U 及△H 。

解：整个过程如下

mol

p kPa T mol p kPa K p mol kPa K 5.02005.050300T 5.0200300T 32211=????→?==????→?==绝热可逆压缩恒温可逆膨胀理想气体绝热可逆过程：K K T p p T R R C R m

p 80.445400105010200)

2/7/(332/23,=??

? ????=??

? ??=

恒温可逆膨胀过程：

()kJ

J J p p nRT W r 729.11729102001050ln 3003145.85.0/ln 3312-=-=????

? ??????== 因是理想气体，恒温，△U 恒温=△H 恒温=0

绝热可逆压缩：Q=0，故

J J T T R T T nC U W m V 515.12.1515)30080.445(314.825

5.0 )

(25

5.0)(21,==?-???=-?=-=?=绝绝

J J T T R T T nC H m p 121.23.2121)30080.445(314.82

5.0 )

(27

5)(11,==?-???=-?=-=?绝

故整个过程：

W=W r +W 绝= （-1.729+1.515）kJ=0.214 kJ △U=△U r +△U 绝=（0+1.515）=1.515kJ △H=△H r +△H 绝=（0+2.121）=2.121kJ

2-13 已知水（H 2O ，l ）在100℃的饱和蒸气压p *=101.325 kPa ，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓

668.40-?=?mol kJ H m vap 。求在100℃，101.325 kPa 下使1

mol 水蒸气全部凝结成液体水时的Q ，W ，△U 及△H 。设水蒸气适用理想气体状态方程。

解：凝结过程为 kPa

C g O H 325.101,100),(m ol 102kPa C l O molH 325.101,100),(102

△H （凝结）= —△H （蒸发）

H kJ kJ H n Q Q m vap p ?=-=-?=?-?==668.40)668.40(1)( kJ J RT n pV V V p W g g g l amb 102.3)15.373314.81()(=??==≈--=

kJ kJ W Q U 566.37)102.3668.40(-≈+-=+=?

2-14 100 kPa 下，冰（H 2O ，s ）的熔点为0℃，在此条件下冰的摩尔熔化焓

012.6-?=?mol kJ H m fus 。已知在-10℃～0℃范围内过泠水（H 2O ，l ）和冰的摩尔

定压热容分别为C p ，m （H 2O ，l ）=76.281

1--??K mol J 和C p ，m （H 2O ，s ）

=37.201

1--??K mol J 。求在常压条件下–10℃时过泠水结冰的摩尔凝固焓。

解：

C s O H C

l O H m

H 020210),(10),(-??→?-?

△H 1，m

△H

3，m

C s O H C

l O H m

02020 ),(0 ),(,2??→??

1,2012.6-?-=?-=?mol kJ H H m fus m

112,,22,215.26315.273,,2215.27315.263,,3,2,1621.55621 )102.3760121028.76( )15.27315.263(),( )

15.26315.273(),( ),(),( ---?-=?-=??--?=-?+?+-?=+?+=?+?+?=??

mol kJ mol J mol J K K s O H C H K K l O H C dT

s O H C H dT l O H C H H H H m p m m p K

m p m K K

m p m m m m

2-15 25℃下，密闭恒容的容器中有10g 固体萘C 10H 8（s ）在过量的O 2（g ）中完全燃烧成CO 2（g ）和H 2O （l ）。过程放热401.727 kJ 。求（1）)(4)(10)(12)(222810l O H g CO g O s H C +=+的反应进度；（2）C 10H 8（s ）的

θm

C U ?；（3）C 10H 8（s ）的

C H ?。

解：（1）M 萘=128.173，反应进度：mmol mol n n n 019.78078019.0173

.12810

1//===

?=?=?=νξ

（2）C 10H 8（s ）的θ

m C U ?：

Q v =△U= -401.727 kJ

每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为

15149 )727.401(10

173

.128)15.298()15.298(--?-=?-?=

?=?mol kJ mol kJ K U K U m r m c θ

(压力变化对燃烧热基本无影响，因为温度未变，dU=C v dT 公式具有普适性，适用于气、液、固) （3）所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为

-mol -5154kJ 298.158.314(-2)-5149000 )()15.298()15.298(?=??+=?+?=?∑RT

g K U K H B m r m r νθ

θ -1mol -5154kJ ?=?=?θθm r m C H H

2-16 已知25℃甲酸乙酯（HCOOCH 3，l ）的标准摩尔摩尔燃烧焓

c H ?为-979.5

1-?mol kJ ，甲酸（HCOOH ，l ）、甲醇（CH 3OH ，l ）、水（H 2O ，l ）及二氧化

碳（CO 2，g ）的标准摩尔生成焓数据

f H ?分别为-424.721

-?mol kJ ，-

238.661-?mol kJ ，-285.831-?mol kJ 及-393.5091

-?mol kJ 。应用这些数据求25℃

时下列反应的标准摩尔反应焓。

)

()(3l OH CH l HCOOH +

)

()(23l O H l HCOOCH +

解：（1）先求),(3l HCOOCH H m f θ?。

燃烧反应 )(2)(23g O l HCOOCH + )(2)(222l O H g CO +

=?θm r H ),(22g CO H m f θ?? + 2×),(2l O H H m f θ?-),(3l HCOOCH H m

f θ? θm r H ?=),(3l HCOOCH H m C θ?（反应热即为燃烧热）

所以有

),(3l HCOOCH H m f θ?=),(22g CO H m f θ

?? + 2×),(2l O H H m

f θ?-),(3l HCOOCH H m C θ? =｛2×（-393.509）+2×（-285.83）-（-979.5）｝kJ ·mol -1

= - 379.178 kJ ·mol -1 （2）)

()(3l OH CH l HCOOH + )()(23l O H l HCOOCH +

=?θm r H ),(3l HCOOCH H m f θ?+),(2l HO H m f θ

-),(l HCOOH H m f θ

?-),(3l OH CH H m

f θ? =｛（-379.178）+（-285.83）-（-424.72）-（-238.66）｝kJ ·mol -1

= - 1.628 kJ ·mol -1

2-18 容积为0.1m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0℃，4 mol 的Ar （g ）及150℃，2mol 的Cu （s ）。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度t 及过程的△H 。

已知：Ar （g ）和Cu （s ）的摩尔定压热容C p ，m 分别为20.7861

1--??K mol J 及

24.4351

1--??K mol J ，且假设均不随温度而变。

解：用符号A 代表Ar （g ），B 代表Cu （s ）;因Cu 是固体物质，C p ，m ≈C v ，m ；而 Ar （g ）：

111,472.12)314.8786.20(----??=??-=K mol J K mol J C m V

过程恒容、绝热，W=0，Q V =△U=0。显然有

{}{}0

)()(n(B)C )()(n(A)C )

()(12m V,12m V,=-+-=?+?=?B T T B A T T A B U A U U

得

K B C B n A C A n B T B C B n A T A C A n T m V m V m V m V 38.34724.435212.4724423.15

24.4352273.1512.4724 )

()()()()

()()()()()(,,1,1,2=?+???+??=

++=

所以，t=347.38-273.15=74.23℃

{}{}

)()(n(B)C )()(n(A)C )

()(12m p,12m p,B T T B A T T A B H A H H -+-=?+?=?

kJ J J J J J H 47.2246937036172 )15.42338.347(435.242)15.27338.347(786.204==-=-??+-??=?

2-32 已知水（H 2O ，l ）在100℃的摩尔蒸发焓1668.40-?=?mol kJ H m vap ，水和水蒸气在25～100℃的平均摩尔定压热容分别为75.75),(2,=l O H C m p 11--??K mol J 和

76.33),(2,=g O H C m p 11--??K mol J 。求在25℃时水的摩尔蒸发焓。

解：C g O H C

l O H m

H 020225 ),(25 ),(??→??

△H 1，m

△H

3，m

C g O H C

l O H m

vap H

0202010 ),(010 ),(??→??

112,2,215.29815.373,,2215.37315.298,,3,13821.443817 )7576.33406687575.75( )15.37315.298(),( )

15.29815.373(),( ),(),( 1

---?-=?-=??-+?=-?+?+-?=+?+=?+?+?=??

mol kJ mol J mol J K K g O H C H K K l O H C dT

s O H C H dT l O H C H H H H m p m vap m p K

m p m K K m p m m vap m m

第一章热力学第一定律思考题(答案)教学文案

第一章热力学第一定律思考题 1. 下列说法中哪些是不正确的？（1）绝热封闭系统就是孤立系统；（2）不作功的封闭系统未必就是孤立系统；（3）作功又吸热的系统是封闭系统；（4）与环境有化学作用的系统是敞开系统。【答】（1）不一定正确。绝热条件可以保证系统和环境之间没有热交换，封闭条件可以保证系统和环境之间没有物质交换。但是单单这两个条件不能保证系统和环境之间没有其他能量交换方式，如作功。当绝热封闭的系统在重力场中高度发生大幅度变化时，系统和地球间的作功不能忽略，系统的状态将发生变化。（2）正确。（3）不正确。系统和环境间发生物质交换时，可以作功又吸热，但显然不是封闭系统。为了防止混淆，一般在讨论功和热的时候，都指定为封闭系统，但这并不意味着发生物质交换时没有功和热的发生。但至少在这种情况下功和热的意义是含混的。（4）正确。当发生化学作用（即系统和环境间物质交换）时，将同时有热和功发生，而且还有物质转移，因此是敞开系统。 2. 一隔板将一刚性容器分为左、右两室，左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去，左、右室气体的压力达到平衡。若以全部气体作为系统，则△U、Q、W为正？为负？或为零？【答】因为容器是刚性的，在不考虑存在其它功的情况下，系统对环境所作的功的W = 0 ；容器又是绝热的，系统和环境之间没有能量交换，因此Q = 0；根据热力学第一定律△U = Q ＋W，系统的热力学能（热力学能）变化△U = 0。 3. 若系统经下列变化过程，则Q、W、Q + W 和△U 各量是否完全确定？为什么？（1）使封闭系统由某一始态经过不同途径变到某一终态；（2）若在绝热的条件下，使系统从某一始态变化到某一终态。【答】（1）对一个物理化学过程的完整描述，包括过程的始态、终态和过程所经历的具体途径，因此仅仅给定过程的始、终态不能完整地说明该过程。 Q、W 都是途径依赖（path-dependent）量，其数值依赖于过程的始态、终态和具体途径，只要过程不完全确定，Q、W 的数值就可能不确定。因为Q + W =△U，只要过程始、终态确定，则△U 确定，因此Q + W 也确定。（2）在已经给定始、终态的情况下，又限定过程为绝热过程，Q = 0，Q 确定；W =△U，W和△U 也确定。 4. 试根据可逆过程的特征指出下列过程哪些是可逆过程？（1）在室温和大气压力（101.325 kPa）下，水蒸发为同温同压的水蒸气；（2）在373.15 K 和大气压力（101.325 kPa）下，蒸发为同温同压的水蒸气；（3）摩擦生热；（4）用干电池使灯泡发光；（5）水在冰点时凝结成同温同压的冰；

物理化学试题及答案

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

物理化学考试题库完整

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。（ × ）

物理化学试题与答案1

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

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

物理化学上册考试题库精编Word版

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？

物理化学期末考试大题及答案

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

物理化学试题及答案

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

物理化学试题及答案

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

热力学第一定律--说课稿--教案

热力学第一定律--说课稿--教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

水，直至水沸腾。在这一过程中，铁块从周围水中吸收了热量使它温度升高，内能增加。这过程中水的一部分内能通过热量传递使铁块内能增加。铁块吸收多少热量，它内能就增加多少。公式Q=ΔE 表示吸收的热量与内能变化量的关系，也反映出铁块增加的内能数量与水转移给铁块的内能数量相等。一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递过程，那么，外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q，等于物体内能的增加ΔE，即W+Q=ΔE 上式所表示的是功、热量和内能之间变化的定量关系，同时它也反映了一个物体的内能增加量等于物体的机械能减少量和另外物体内能减少量（内能转移量）之和。进而说明，内能和机械能转化过程中能量是守恒的。 2．其他形式的能也可以和内能相互转化（1）介绍其他形式能：我们学习过机械运动有机械能，热运动有内能，实际上自然界存在着许多不同形式的运动，每种运动都有一种对应的能量，如电能、磁能、光能、化学能、原子能等。（2）不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：（同时放映幻灯片） ①电炉取暖：电能→内能 ②煤燃烧：化学能→内能 ③炽热灯灯丝发光：内能→光能（3）其他形式的能彼此之间都可以相互转化。画出图表让学生回答分析： 3．能量守恒定律大量事实证明：各种形式的能都可以相互转化，并且在转化过程中守恒。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转

化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变．这就是能量守恒定律。在学习力学知识时，学习了机械能守恒定律。机械能守恒定律是有条件限制的定律，而且实际现象中是不可能实现的。而能量守恒定律是存在于普遍自然现象中的自然规律。这规律对物理学各个领域的研究，如力学、电学、热学、光学等都有指导意义。它也对化学、生物学等自然科学的研究都有指导作用。 4．永动机不可能制成历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。这种机器被称为永动机。虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。 5．运用能的转化和守恒定律进行物理计算例题：用铁锤打击铁钉，设打击时有80％的机械能转化为内能，内能的50％用来使铁钉的温度升高。问打击20次后，铁钉的温度升高多少摄氏度？已知铁锤的质量为1.2kg，铁锤打击铁钉时的速度是10m/s，铁钉质量是40g，铁的比热是5.0×102J/（kg·℃）。首先让学生分析铁锤打击铁钉的过程中能量的转化。归纳学生回答结果，指出铁锤打击铁钉时，铁锤的一部分动能转化为内能，而且内能中的一半被铁钉吸收，使它的温度升高。如果用ΔE表示铁钉的内能增加量，铁锤和铁钉的质量分别用M和m 表示，铁锤打击铁钉时的速度用v表示。依据能的转化和守恒定律，有铁钉的内能增加量不能直接计算铁钉的温度，我们把机械能转化为内能的数量等效为以热传递方式完成的，因此等效为计算打击过程中铁钉吸收多少热量，这热量就是铁钉的内能增加量。因此有 Q=cmΔt 上式中c为铁钉的比热，Δt表示铁钉的温度升高量。将上面两个

物理化学试题及答案

化学化工学院物理化学（下）测验题答案一．填空题（每题2分，共30分） 1. 具有简单级数的反应，速率常数k ＝0.1113s )dm (mol ---??，反应的起始浓度30dm mol 1.0-?=c ，则反应级数n ＝ 2 ，半衰期t 1/2＝ 100 s 。 2. 1-1级可逆反应的平衡常数 K = k 1/k -1 ，等容热效应U ?= Ea 1- Ea 2 。 3. 设物质A 可发生两个平行的一级反应：（a ）A →a k Ea B+C ；（b ）A →b k Eb D+E ，式中B 和C 是需要的产品，D 、E 为副产品，设两反应的频率因子相等且与温度无关，Ea>Eb ，则反应（a ）和（b ）相比，速率较大的反应是 (b) ，升高温度对反应 (a) 更为有利。 4. 某反应A+B 1 1k k -?P ，加入催化剂后，正、逆反应的速率常数分别为/ 1k 和/1-k ，且/1k =21k ，则/1-k = 2 1-k 。 5.链反应分三个阶段进行，分别为链的引发，链的传递和链的终止。 6. 0.1mol·kg -1的MgCl 2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度b ±= 3004.0；平均活度a ±= 0.111 。 A B k , E k -1, E a,-1

7. 氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式： (1) O(l)2H (g)O (g)2H 222→+，(2) O(l)H (g)O 2/1(g)H 222→+，则E 1 ＝ E 2，1G ?＝ 22G ?。 8. 反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池： __ Pt , H 2(p )∣HCl(a )∣Ag(s) , AgCl(s)_。 9. 在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电解质溶液的接界处存在液体接界电势，通常采用加盐桥的方法来减少或消除。 10. 当有电流通过电极时，阳极的电极电势比可逆时增大，阴极电极电势比可逆时减小，原电池的电动势比可逆时减小。 11．肥皂泡内空气的压力比肥皂泡外空气的压力__大__ ，若泡半径为r ，肥皂液的表面张力为γ，则泡内外的压力差为r /4γ。 12. 水中加入表面活性物质将使溶液表面张力随浓度的变化 d d c γ < 0；发生正吸附。 13．由稀AgNO 3和KI 溶液混合制备AgI 溶胶，当AgNO 3过量时，胶团的结构为-+-+?-??33])()[(xNO NO x n nAg AgI x m ；当KI 过量时，胶团的结构为--+-?-??xI K x n nI AgI x m ])()[(。 14.丁达尔效应是光散射所引起的，其强度与入射光波长的四次方成反比例。 15.一般把90°的接触角作为是否润湿的标准：θ<90°为润湿，θ≥90°为不润湿。

《热力学第一定律》教学设计教案

《热力学第一定律》课题：热力学第一定律科目：物理教学对象：高二选用教材：人教版选修3-3第十章第3节教师：师范班林琬晴一、教学内容分析本节内容选自人教版选修3-3第十章《热力学定律》的第3节《热力学第一定律能量守恒定律》。从教材结构上来看，本章从研究绝热过程中功和内能关系开始，到讨论单纯的热传递过程中热与内能的关系，逐步剖析功、热量以及内能三者之间的关系，引出了热力学第一定律以及能量守恒定律的内容（能量守恒定律在人教版必修2第七章第10节已学习，因此并未在本课的设计范围内）。在学习了守恒律后，学生能够通过学习热力学第二定律来了解自然过程的不可逆性，认识自然界的一切自发过程都是朝着熵增大的方向进行的这一规律。从课程标准来看热力学第一定律在高考中是I级要求，了解其内容及含义并且能进行简单运用即可。热力学第一定律为同学们建立了“做功与传热在改变系统内能方面是等价的”这一图像，是高中教学的重点但非难点。从教材内容来看，教材的思路是从焦耳的实验出发得到“做功与传热在改变系统内能方面是等价的”的观念，从而总结出的规律，进而推广得到能量守恒定律，并介绍永动机的不可能性。而本节课的教学设计是在教材的基础上，用一个新颖的实验作为引入，承接原来学过的“单纯做功／热传递改变系统内能”引出“做功与传热在改变系统内能方面的等价性”，激发学生乐趣，有助学生理解物理图像。从功能上讲，学习热力学第一定律完善了学生对于能量及其规律的知识体系，且让学生能更深一步了解热与内能，并且为下一节学习熵的原理打下基础。二、教学目标物理观念1.能够从能量转化的角度理解热力学第一定律的形式和内涵。 2.理解、掌握能量守恒定律，会用能量守恒的观点分析物理现象，明确其优越性。 3.了解第一类永动机不能制成的原因。科学思维会用解决一些简单的问题。了解建立热力学第一定律的

物理化学试题及答案B

2006—2007学年度上期物理化学试题（B）考试（考查）命题人：刘勇审题: 开（闭）卷笔试时间：120分钟满分：100分（可带计算器）一、判断题.判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√",错误的说法后面打“×”。（每小题1分，共10分) 1、温度一定的时候,气体的体积与压力的乘积等于常数。( ×） 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( √ ） 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。(×） 4、处于标准状态的CO (g）,其标准燃烧热为零.( × ) 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。 ( √ ） 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。(×） 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程.(√ ） 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.( √ ) 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（× ) 10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C—P+1。( √ ）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） 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（ B ). A。 5 L B。 4 L C。 6 L D. 1 L 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 的分压为（ C ）。 A. 100kPa B。 60kPa C. 40kPa D。不确定 3、当实际气体的压缩因子Z大于1的时候表明该气体（ B )。 A。易于压缩 B. 不易压缩 C. 易于液化 D。不易液化 4、如图，将CuSO4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电解，可以看作封闭体系的是（ A ）。 A。绝热箱中所有物质 B。两个铜电极 C。蓄电池和铜电极 D。 CuSO4水溶液 5、在体系温度恒定的变化中，体系与环境之间（ C )。 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 6、下列定义式中，表达正确的是（ B ）。 A. G=H＋TS B. G=A＋PV C. A=U＋TS C。 H=U—PV 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（ C )。 A. Q > 0，W 〉 0，ΔU > 0 B。ΔQ = 0，W = 0,ΔU < 0 C。 Q = 0,W = 0，ΔU = 0 D。 Q < 0，W > 0,ΔU 〈 0 8、ΔH =Q p，此式适用于下列哪个过程：（ B )。 A. 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa B。 0℃ , 105 Pa 下冰融化成水 C。电解 CuSO4水溶液 D. 气体从 (298 K， 105 Pa) 可逆变化到（373 K， 104 Pa） 9、下述说法中,哪一种不正确:( A )。 A。焓是体系能与环境进行交换的能量 B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量题号一二三四总分得分得分得分

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

物理化学习题与答案

热力学第一定律练习题一、判断题：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。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。7．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。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。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。12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。13．因焓是温度、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。16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。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。28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R= ΔU= n C V,mΔT，W Ir= ΔU= n C V,mΔT，所以W R= W Ir。 1．第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH= 0。4．错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。5．错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。7．错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。8．错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。10．错，这不是理想气体的单纯pVT 变化。12．错，在升温过程中有相变化。13．错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。16．错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。18．对。 20．错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。28．错，两个过程的ΔT不同。二、单选题：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，W。 8．下述说法中，哪一种不正确： (A)焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。 12．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C p不是状态函数； (D) 恒容热容C V不是状态函数。 18．1 mol H2(为理气)由始态298K、p被绝热可逆地压缩5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：(A)562K，0 kJ ； (B)275K，-5.49 kJ ；(C)275K，5.49kJ ；(D) 562K，5.49 kJ 。 21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：(A) W T > W i；(B)W T < W i；(C) W T = W i； (D) 无确定关系。热力学第二定律练习题一、判断题：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0。5．为计算绝热不可逆过程的熵变，可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。8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。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。24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸ 0℃、p 时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。1．对。 4 正确。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6 错，环境的熵变应加在一起考虑。 8．错。14．错。未计算环境的熵变；15．错，条件 16．错，必须在等温等压，W’= 0的条件下才有此结论。24．(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；(5) ΔG = 0；6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。二、单选题： 2．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。 12．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为： (A) -5.76 ； (B) 331 ； (C) 5.76 ； (D) 11.52 。 13．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： (A) 图⑴； (B) 图⑵；(C)图⑶； (D) 图⑷。

物理化学热力学第一定律习题答案

第一章 热力学第一定律思考题(答案)教学文案

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