温州大学物理化学期末总复习题
物理化学上期末总复习题
一、选择题(新增)
1、对于实际气相反应，当体系总压力 p 变化时， （ A ）
(A) 对
无影响
(B) 对
无影响 (C) 对
无影响
(D) 对，，均无影响
2、某理想气体化学反应在298.15 K 时的标准摩尔反应吉布斯自由能变为正值，则该温度时反应的
将是： （ D ）
（A ）
=1 （B ）=0 （C ）>1 （D ）<1
3、 过饱和溶液中溶剂的化学势μ与纯溶剂的化学势μ*的关系式为： （ C ）
（A ）μμ=*（B ）μμ>*（C ）μμ<*（D ）不能确定
4、一个体积为V 、粒子质量为m 的离域子体系，其最低平动能级和其相邻能级的间隔是：
( B ) (A) h 2/(8mV 2/3)
(B) 3h 2/(8mV 2/3)
(C) 4h 2/(8mV 2/3)
(D) 9h 2/(8mV 2/3)
5、在 298.15 K 和101.325 kPa 时，摩尔平动熵最大的气体是： ( D )
(A) H 2 (B) CH 4
(C) NO (D) CO 2
6、已知 I 2(g)的基本振动波数 ν= 21420 m -1, k B = 1.38×10-23 J ?K -1, h = 6.627×10-34 J ?s, c = 3×108 m ?s -1, 则I 2(g)的振动特征温度Θv 为： ( C )
(A) 2.13×10-14 K
(B) 1.03×10-8 K
(C) 308.5 K
(D) 3.23×10-3 K
7. 假定某原子的电子态有两个主要能级，即基态和第一激发态，能级差为1.38?10-21 J ，其
余能级可以忽略，基态是二重简并的。则在100 K 时，第一激发态与基态上的原子数之比为： ( B )
(A) 3 (B) 0.184 (C) 1 (D) 0.01
8、硫酸与水可形成H 2SO 4·H 2O(s)、H 2SO 4·2H 2O(s)、H 2SO 4·4H 2O(s)三种水合物,问在 101 325 Pa
的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C )
(A) 3 种
(B) 2 种
(C) 1 种
(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
9、1、理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( B )
10、1mol 单原子分子理想气体，从273 K ，202.65 kPa, 经pT =常数的可逆途径压缩到405.3 kPa 的终态，该气体的ΔU 为 ( D )
(A) 1702 J
(B) -406.8 J
(C) 406.8 J
(D) -1702 J
一、选择题
1、在下列公式中，哪个公式必须引进理想气体的条件？ （ B ）
(A) dG G U dS S U dU S G )/()/(??+??=
(B) )/(/ln 2RT H dT p d m vap ?=
(C) S T G p ?-=???)/(
(D) p p H C V T V T p T /])/([)/(-??=??
2、下列物质在(298.15K,100kPa)条件下标准摩尔熵O m S (298.15K)最大的是 （ B ） (A) Ar(g) (B) CH 3OH(g) (C) C(石墨) (D) H 2O(g)
3、下列物质在(298.15K,100kPa)条件下摩尔生成焓O ?m f H 最小的是 （ A ）
(A) CO 2(g) (B) C(g) (C) C(石墨) (D) CO(g)
4、在(298.15K,100kPa)下，反应N 2(g)+2O 2(g) → N 2O 4(g)的热效应可表示为 （ C ）
(A) N 2(g)的燃烧热 (B) N 2O 4(g)的燃烧热 (C) N 2O 4(g)的生成热 (D) O 2(g)的生成热
5、100℃和1大气压下，水变为水蒸汽，以水和水蒸汽为体系，则体系在此过程中?U 、?H 、
?S 的值 （ B ）
(A) 均为零 (B) 均为正值 (C) 均为负值 (D) 不能确定
6、气体经一不可逆绝热膨胀过程后 （ C ）
(A) 因为Q ＝0，故体系的熵值不变。
(B) 因为体系的温度下降，故熵值会减少。
(C) 体系的温度会下降，但熵值会增加。
(D) 因为Q ＝0，故不管体系发生怎样的变化，周围的环境不发生变化。
7、如果体系和环境（温度不变）间的温差为零，无论经过怎样的循环过程 （ A ）
(A) 热决不能变为功 (B) 热可以全部变为功 (C) 热可以部分变为功
8、某实际气体的状态方程为 pV m = RT + ap ，a 为大于零的常数，当此气体经绝热向真空膨胀后，气体的温度将 （ C ）
(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变
9、理想气体从状态I 经过自由膨胀到状态II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？
（ C ）
(A) ?A (B) ?G (C) ?S (D) ?U
10、某单组分体系的Vm(l)>Vm(s)，当压力升高时其熔点将 （ A ）
(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定
11、Vm(水) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定 12、热力学第一定律ΔU = Q+W 适用于 （ D ） (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 13、对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的 （ A ） (A) 0=??? ????p T U (B) 0=??? ????T V U (C) 0=???? ????T p H (D) 0=???? ????T p U 14、下列过程中，系统内能变化不为零的是 （ D ） (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 15、有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生 化学反应后活塞将上移一定距离，若以容器内的物质为体系则 （ A ） (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 16、实际气体经节流膨胀后 （ D ） (A) Q ＜0，?H ＝0，?p ＜0 (B) Q ＝0，?H ＝0，?T ＜0 (C) Q ＝0，?H ＜0，?p ＜0 (D) Q ＝0，?H ＝0，?p ＜0 17、盖斯定律包含了两个重要问题, 即 （ D ） (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 (C) 热力学第三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 18、1mol 液体苯在298.15K 时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放热3264kJ·mol -1，则其等压燃烧焓为(提示Q p = Q V + ?n g RT) （ D ） (A) 3268kJ·mol -1 (B) -3265kJ·mol -1 (C) 3264kJ·mol -1 (D) -3268kJ·mol -1 19、在一个循环过程中，物系经历了i 步变化，则 （ A ） (A) ∑Qi ＋∑Wi=0 (B) ∑Qi －∑Wi=0 (C) ∑Wi=0 (D)∑Qi=0 20、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，则 （ C ） (A) V 1 < V 2 （B ） V 1 = V 2 （C ） V 1 > V 2 （D ） 无法确定 21、在p O 下，C(石墨) + O 2 →CO 2(g) 的反应焓为r m H O ?，下列哪种说法是错误的 （ D ） (A) O ?m r H 是CO 2(g)的标准生成焓 (B) O ?m r H = O ?m r U (C) O ?m r H 是石墨的燃烧焓 (D) O ?m r H > O ?m r U 22、可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将 （ B ） (A) 最快 （B ） 最慢 （C ） 中等 （D ） 视情况而定 23、一定量气体经历某一过程，体系的热力学能U 增加，则此过程 （ C ） (A) 是等压过程 （B ） 体系吸热 （C ） 体系温度升高 （D ） 是压缩过程 24、对一定量的单组系统理想气体，下列不正确的是 （ B ） 25、由A 、B 两种液体组成理想溶液，A 、B 的饱和蒸气压分别为p *A 、p *B ( *表示纯态)，x 为液相组成，y 为气相组成，若p *A > p *B ，则 （ C ） (A) x A > x B (B) x A > y A (C) x A < y A (D) 无法确定 26、CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡，自由度数F等于（ A ） (A) 1 （B）2 （C）3 （D）5 27、NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡，自由度数F等于（ D ） (A) 5 （B） 2 （C） 3 （D） 1 28、气相反应2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g)的ΔH < 0，当反应达平衡时可采用下列哪组条件使平衡向右移动（ D ） (A) 降低温度，降低压力(B) 升高温度，增大压力 (C) 升高温度，降低压力(D) 降低温度，增大压力 29、下列叙述中不正确的是（ D ） (A) 标准平衡常数仅是温度的函数 (B) 催化剂不能改变平衡常数的大小 (C) 平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡 (D) 化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化 30、下列叙述错误的是（ A ） (A) 水的三相点的温度是273.15 K，压力是610.62 Pa (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变 (C) 水的冰点温度是273.15K，压力是101325 Pa (D) 水的三相点F = 0，而冰点F = 1 31、下列公式不受理气条件限制的是（ D ） 32、对于单组分相体系，下列物理量组中均为强度性质的是（ B ） 33、热力学第一定律表示为，其中p代表体系压力，该公式使用条件为 （ C ） (A) 理想气体可逆过程 (B) 理想气体等压过程 (C) 封闭体系只作体积功的可逆过程 (D) 封闭体系恒外压过程 34、下述正确的是（ A ） (A) 物体的温度越高，说明其热力学能U 越大。 (B) 物体的温度越高，说明所含热量越多。 (C) 体系温度升高，就肯定它吸收了热。 (D) 体系温度不变，说明它既不吸热，也不放热。 35、在同一高温热源与同一低温热源间工作的可逆热机其效率为ηr，不可逆热机效率为ηir，则二者关系为（ C ） (A) ηr = ηir(B) ηr < ηir(C) ηr > ηir(D) 不能确定 36、 ( D ) 37、体系经历一个不可逆循环后（ C ） (A) 体系的熵增加(B) 体系吸热大于对外做功 (C) 环境的熵一定增加(D) 环境的热力学能减少 38、在标准状态下，反应C2H5OH (l) + 3 O2 (g)→ CO2 (g) + 3 H2O (g) 的反应焓为 （ B ） (A)是C2H5OH (l) 的标准摩尔生成焓(B) < 0 (C) (D) 不随温度变化而变化 39、（ D ） (A) 任何气体的绝热变化(B)理想气体的任何绝热变化 (C) 理想气体的任何可逆变化(D) 理想气体的绝热可逆变化 40、270 K和大气压下 1 mol 水凝结成冰，对该过程来是说，下面关系正确的是（ A ） (A)(B) (C) (D) 41、下列过程中体系的熵减小的是（ C ） (A) 理想气体的等温膨胀(B)水在其正常沸点汽化 (C) 在273.15 K常压下水结成冰(D) 在高温下，CaCO3(s) → CaO (s) + CO2 (g) 42、1 mol 单分子理想气体，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力 的终态，终态的熵分别为S2和S2’，则二者关系为（ B ） (A) S2 =S2’(B)S2< S2’(C) S2 > S2’(D) S2 S2’ 43、在298.15 K，101.325 kPa下，反应C (s) + H2 (g) ===C2H4(g)； 2 C (s) + 3 H2(g) === C2H6(g)；C2H4(g) + H2(g) === C2H6 (g)的标准压力平衡常分别为 ，则它们之间的关系为（ A ） 44、体系对环境做功为负(W<0)，环境对体系做功为正(W>0)，则封闭体系的热力学第一定律数学表达式为（ B ） 45、对于热力学能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ C ） (A) 体系处于一定的状态，具有一定的热力学能。 (B) 对应于某一状态，热力学能只能有一数值不能有两个以上的数值。 (C) 状态发生变化，热力学能也一定跟着变化。 (D) 对应于一个热力学能值，可以有多个状态。 46、在一个绝热钢瓶中，发生一个分子数增加的放热化学反应，那么（ C ） (A) Q > 0，W > 0，ΔU > 0 (B) Q = 0，W = 0，ΔU < 0 (C) Q = 0，W = 0，ΔU = 0 (D) Q < 0，W > 0，ΔU < 0 47、两种理想气体在等温下混合（ D ） (A) ΔU = 0 ΔH = 0 ΔS = 0 ΔG = 0 (B) ΔU = 0 ΔH = 0 ΔS > 0 ΔG = 0 (C) ΔU > 0 ΔH < 0 ΔS > 0 ΔG < 0 (D) ΔU = 0 ΔH = 0 ΔS > 0 ΔG < 0 48、在等温等压下，溶剂A与溶质B形成一定浓度的稀溶液，采用不同浓度表示的话，则 （ D ） (A) 溶液中A、B的活度不变(B) 溶液中A、B的标准化学势不变 (C) 溶液中A、B的活度系数不变(D) 溶液中A、B的化学势值不变 49、已知FeO (s) + C (s) = CO (g) + Fe (s)，反应的> 0，> 0，且都不随温度而变化，欲使反应正向进行，则一定（ A ） (A) 高温有利(B) 低温有利(C) 与温度无关(D) 与压力有关 50、在298.15 K、101325 Pa压力下，两瓶体积均为1 dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘 1 mol；第二瓶中含萘0.5 mol。若以μ1及μ2分别表示两瓶萘的化学势，则（ A ） (A) μ1 >μ2 (B) μ1 <μ2 (C).μ1 =μ2 (D) 不能确定 51、化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能(G)－反应进度(ξ)”的曲线进行，则该反应最终处于（ A ） (A) 曲线的最低点 (B) 最低点与起点或终点之间的某一侧 (C) 曲线上的每一点 (D) 曲线以外某点进行着热力学可逆过程 52、如图A与B是两组分恒压下固相部分互溶凝聚体系相图，图中有几个单相区（ C ） (A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个 二、计算题 1、1mol苯在101.325 kPa下的沸点80.1℃时蒸发，其汽化焓为395.0 J·g-1。试计算Q、ΔH、ΔS及ΔG。已知C6H6的摩尔质量M= 78.1 g·mol-1。 2、已知100 o C水的饱和蒸气压为101.325 kPa，此条件下水的摩尔蒸发焓 。在置于100 o C恒温槽中的容积为100 dm3的密闭容器中，有压力120 kPa的过饱和蒸气。此状态为亚稳态。今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到热力学 稳定的平衡态。求过程的。 解：凝结蒸气物质的量为 热力学各量计算如下 3、已知水在77 o C时的饱和蒸气压为41.891 kPa。水在101.325 kPa下的正常沸点为100 o C。求 （1）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中A和B的值； （2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓； （3）在多大压力下水的沸点为105 o C。 解：（1）将两个点带入方程得 （2）根据Clausius-Clapeyron方程 （3） 4、已知水在100oC时饱和蒸气压为1.013×105 Pa，气化热为2260J.g-1。试计算： （1）水在95oC时的饱和蒸气压； （2）水在1.1×105 Pa时的沸点。 解： （1） ) 1 1 ( ln 2 1 1 2 T T R H p p m vap- ? = ，p2＝8.48×104 Pa； （2） ) 1 1 ( ln 2 1 1 2 T T R H p p m vap- ? = ，T2＝375K，即102℃。 5、测得30oC 时某蔗糖水溶液的渗透压为252kPa ，试求： （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（1186.1--??=kg mol K K f ）； （3）在大气压力下，该溶液的沸点升高值（1152.0--??=kg mol K K b ）。 解：以A 代表H 2O ，B 代表蔗糖 （1）根据公式B c RT ∏= 得：3113/252.010/8.315303.15100B c RT Pa J mol K K mol m ---=∏=????=? 由溶质质量摩尔浓度与物质的量浓度之间的关系 /(//)/(/)/() B B B B B B A A B B B B B B B n c V V b c c m V m V m m m m c M n V c c M ρρ====--=-=- 对于稀溶液 /B B A b c ρ≈ 得：311/(100/10)0.1B B A b c mol kg mol kg ρ--==?=? 或者直接用公式 *,m A A B V R T M b ∏= （2）直接用公式 f f B T K b ?==0.186K （3）直接用公式 b b B T K b ?==0.052K 6、A —B 二元凝聚系统相图示意如下： （1）标出各相区的稳定相态。 （2）熔融液从a 点出发冷却，经a→b→b′→b″ 再到c 点。试画出该过程的步冷曲线，并 描述冷却过程中的相变化情况。 （3）当冷却到c 点时，系统中存在哪两相？两相物质的质量比如何表示？ （4）E 点的自由度数是多少？写出该点的相平衡关系。 7、下图是A-B 二组分凝聚系统相图。 (1) 标出各相区存在的相态； (2) 画出组成为a 、b 、c 的熔液的步冷曲线，并叙述冷却过程中的相变化； (3) 写出两条三相线的平衡关系。 解：(1) I 区：熔液； II 区：A (s) + L ； III 区：A 2B(s) + L ； IV 区：A 2B (s) + L ； V 区：B (s) + L ； VI 区：A 2B (s) + A (s)； VII 区： B (s) + A 2B (s) (2) a ：熔液 →A 2B (s) + L → A (s) + A 2B (s) + L → A (s) + A 2B (s)； b：熔液→ A 2 B (s) c：熔液→ A 2B (s) + B(s) + L → B (s) + A 2 B(s) （3）def三相线的平衡关系： ghi三相线的平衡关系： 8、在20 o C下将68.4 g蔗糖（C12H22O11）溶于1 kg的水中。求 （1）此溶液的蒸气压。(20 o C时水的饱和蒸气压为2.339 kPa) （2）此溶液的渗透压。(此溶液的密度为1.024 g/cm3) 解： 9、下图是A-B二组分凝聚系统相图。 (1) 标出各相区存在的相态； (2) 水平线EF GH ,及垂线CD上系统的条件自由度数是多少？ (3) 写出两条三相线的平衡关系。 解：（1）1区：熔液；2区：A (s) + L；3区：C(s) + L；4区：B (s) + L；V区：A (s) + C(s)；6区：B (s) + C(s) (2) 各线上自由度如下：EF，GH线上：F’= C-P+1= 2-3+1 = 0 CD线上：F’= C-P+1= 1－1+1 = 1 (3)EF，GH线上的平衡关系分别为： 10、求下列反应在298.15 K下平衡的蒸气压。 已知298.15 K下个物质的标准摩尔生成Giibs函数如下。 物质 -1879.6 -1399.8 -917.0 -661.8 -228.6 解： 11、某双原子理想气体4mol ，经下列不同的过程从初态p 1=200kPa ，V 1=60dm 3膨胀到未态压力p 2=50 kPa ，求未态的T 2，V 2及过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 和ΔS 的值。已知该双原子理想气体，C V, m ＝2.5R ，C p, m ＝3.5R 。 （1）等容； （2）等温可逆； （3）向真空膨胀； （4）等温反抗恒外压50 kPa ； （5）绝热可逆； （6）绝热反抗恒外压50 kPa （绝热不可逆）。 解：n=4mol ，p 1=200kPa,V 1=60dm 3，p 2=50kPa ，T 1=p 1V 1/nR =200×60/4×8.315K=360.8K （1）等容； V 2=V 1=60 dm 3，T 2=1/4T 1=90.2K W=0 ΔU =nC v,m (T 2-T 1)=4×(5R/2)×(90.2-360.8)J=-22.500kJ Q=ΔU = - 22.500kJ ΔH =nC p,m (T 2-T 1)=4×(7R/2)×(90.2-360.8)J = -31.500 kJ 。 1 2V,T T nC S ln m =?=4×(5R/2)ln(1/4) J/K =-115.3J/K （2）等温可逆； T 2=T 1=360.8K V 2=nRT 2/p 2=4R×360.8/50 dm 3=240.0 dm 3 ΔU =ΔH =0 W = -nRT ln(V 2/V 1)=-4R×360.8×ln(240/60)J=-16.633 kJ Q=-W= 16.633 Kj )ln(1 2V V nR S =?=46.1 J/K （3）向真空膨胀，始态和终态同（2） T 2=360.8K ，V 2=p 1V 1/p 2=200×60/50 dm3=240.0 dm 3 真空膨胀，W=0，根据焦耳实验，Q=0 ΔU =0，ΔH =0，)ln(1 2V V nR S =?=46.1 J/K （4）等温反抗恒外压50kPa ，始态和终态同（2） p 2=50kPa ，T 2=T 1=360.8K ，V 2=240.0 dm 3 W = -p 2(V 2-V 1)= -50×(240-60) J= -9 kJ ，Q=-W= 9 kJ ΔU =0，ΔH =0，)ln(1 2V V nR S =?=46.1 J/K （5）绝热可逆；T 1 =360.8K 绝热可逆过程, (T 2/ T 1) (p 2/ p 1)(1-γ)/γ =1, γ=C p,m /C v,m = (7R/2)/(5R/2)=7/5 ,(1-γ)/γ =- 2/7 T 2 = T 1 (p 2/ p 1)(γ-1)/γ = 360.8× (50/ 200)2/7= 242.8K. V 2=nRT 2/p 2=4×8.315×242.8/50 dm3=161.5 dm 3 Q=0 ΔU =nC v,m (T 2-T 1)=4×(5R/2)×(242.8-360.8) J = -9.812 kJ ΔU =W= -9.812 kJ ΔH =nC p,m (T 2-T 1) = 4×(7R/2)×(242.8-360.8) J = -13.736 kJ ΔS =0 （6）绝热反抗恒外压50 kPa （绝热不可逆）, T 1 =360.8K Q=0 W = -p 2(V 2-V 1)=ΔU =nC v,m (T 2-T 1) 代入有:-50×(4RT 2/50-60)=4×5R/2 (T 2-360.8) T 2=283.5 K V 2=nRT 2/p 2=4×8.314×283.5/50=188.6 dm 3 ΔU =W = nC v,m (T 2-T 1)=4 ×(5R/2)(283.5-360.8)=-6.427 kJ ΔH =nC p,m (T 2-T 1) = 4×(7R/2)×(283.5-360.8) J = -8.997 kJ 12 ,21ln ln T T nC p p nR S m p +=?=4Rln4+4(7R/2)ln(283.5/360.8)=18.038 J/K 12、HCl 分子的质量m = 60.54?10-27 kg ，Θr = 15.24 K ，Θv = 4302 K 。对T = 298 K ，V = 24 dm 3的HCl 理想气体，请分别求算分子占据平动、转动、振动基态及第一激发能级上的概率。(k B = 1.38123K J 10--??, h = 6.626s J 1034??-) 解：分子占据能级εi 的概率为q kT g N N P i i i i )/ex p()(εε-== 平动基态,3/22 t 083mV h =ε, = 1, V h mkT q 2/32t )π2(= 31 t 0t 0t 0 1035.0)/exp()(-?=-=t q kT g P εε 平动第一激发态 3/22 t 186mV h =ε, = 3 31 t 1t 111005.1)/exp()(-?=-=t t q kT g P εε 转动 051.0/11)/e x p ()(r r r r 0 r 0r 0===-=ΘT q q kT g P εε 139.0)(r 1=εP 振动 1)]/ex p(1[)(v v 0≈--=T ΘP ε 7 v v 1v 1v 1 104.5)/exp()(-?=-=q kT g P εε 13、在1000 K 下实验测得单原子氟的电子在基态、第一激发态和第二激发态的简并度和能谱 分别为：g 0 = 4，g 1 = 2，g 2 = 6, ν~0 = 0, ν~1 = 4.04×104 m -1, ν~2 = 1.024×107 m -1，略去其它更 高的能级，计算电子在这三个能级上的分布数。 解： 因为ν= 1/λ = ν/c = h ν/hc =ε/hc 所以 q e = g 0exp(-ε0/kT ) + g 1exp(-ε1/kT ) + g 2exp(-ε2/kT ) = 5.118 电子在基态上分布分数为： N 0/N = g 0/q e = 0.782 电子分配在第一激发态上分布分数为：N 1/N = [g 1exp(-ε1/kT )]/q e = 0.218 电子分配在第二激发态的分布分数为：N 2/N = [g 2exp(-ε2/kT )]/q e ≈ 0 14、苯乙烯工业化生产是石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，再由乙苯直接脱氢而制得： C 6H 5CH 2CH 3(g) C 6H 5CH ＝CH 2(g)＋H 2(g) 从乙苯直接脱氢的工艺条件为：温度：700～1100 K ；压力：常压；原料：过热水蒸气与乙苯 蒸气,物质的量之比为 9:1 的混合气，已知数据如下： 乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g) (298.K)/kJ ?mol -1 29.79 146.9 -241.8 (298 K)/kJ ?mol -1 130.58 213.8 -228.6 (1)已知 700 K 时,上述乙苯脱氢反应的 ＝33.26 kJ ?mol -1，700～1100 K 之间反应热效应平均值＝124.4 kJ ?mol -1，计算1000 K 时乙苯的理论转化率。 (2)试对本反应为什么采取高温常压，充入惰性气体等工艺条件，做热力学的分析说明。 (3)用蒸馏法从粗品中分离苯乙烯时，采用什么措施防止或减少其聚合作用。 (4)文献报道，有人建议可用乙苯氧化脱氢的办法来制取苯乙烯 C 6H 5CH 2CH 3(g)＋(1/2)O 2(g) C 6H 5CH ＝CH 2(g)＋H 2O(g) 从热力学角度估算一下，在298.K 、标准压力下有无实际的可能性，若可能实现,从理论上来讲比直接脱氢法具有什么优点。 解： (1) = 3.3×10-3 求得 (1000 K) = 2.013 C 6H 5CH 2CH 3(g) C 6H 5CH=CH 2(g) + H 2(g) + H 2O(g) 平衡/mol 1-α α α 9 ∑B B n = (10+α)mol = [α2/(1-α)][1/(10+α)] = 2.013 解得α = 0.9584 (2) = (146.9-29.79) kJ·mol -1 = 117.11 kJ·mol -1 = (213.8-130.58) kJ·mol -1 = 83.22 kJ·mol -1 由于 >0，表明在常温标准状态下反应不能自发正向进行，只有升高温度，增 大值，使得< 0 时，反应才可以自发正向进行。本反应为吸热反应，升高温度， 增大，反应向右正向移动，有利于苯乙烯生成，本反应Δν>0，降低压有利于苯乙烯生成， 充入惰性气体，相当于降低体系总压, 采用上述措施利于提高乙苯转化率。 (3) 加入少量阻聚剂, 采用减压蒸馏, 以降低蒸馏温度, 防止聚合。 (4) r m B f m B (B) G G ν?=?∑ = -145.4 kJ·mol -1 氧化脱氢=-145.4 kJ·mol -1<0,表明在常温下反应能自发正向进行，且平衡常数 很大(= 3.04×1025), 乙苯几乎完全转化。 优点: 反应温度低, 转化率高, 节约能源。 三、证明题 1、p T V,p,T V p V U C C ??? ? ???????????+???? ????=-m m m m m 证明： ()V p p V p V p V p T U T V p T U T U T pV U T U T H C C ??? ????-??? ????+??? ????=??? ????-???????+?=??? ????-??? ????=-m m m m m m m m m ,m ,()m m m m m m m d d d m V V U T T U U V T f U T V ???? ????+??? ????== 得：，由 p T V p T V V U T U T U ??? ? ??????? ????+??? ????=??? ????m m m m m m 恒压下，可得： 将上式代入（C p,m - C V ,m ）的式子中： p T V,p,T V p V U C C ??? ????????????+???? ????=-m m m m m 2、（1）dp T V T V dT C dH p p ??? ???????? ????-+=；（2）对理想气体0=???? ????T p H 证明： 对理想气体， 3、通过热力学第一定律、第二定律及H、G的定义式证明： 证明： 4、通过热力学第一定律、第二定律及A的定义式证明： 证明： 四、简答题 1、请分别叙述热力学第一、第二及第三定律，并就各自所能解决的问题予以简要说明。 答：（1）热力学第一定律： U=Q-W，解决过程的能量交换问题，可用来计算变化中的热效应。 （2 ）热力学第二定律： ， ， ， ，解决变化的方向与限度问题，以及相平衡和化学平衡中的有关问题。 （3）热力学第三定律：S * (0K ，纯态，完美晶体) = 0，解决规定熵的计算问题。 2、写出下列公式： （1）实际气体的范德华方程 （2）写出标准摩尔反应焓为定植的范特霍夫定积分方程式 （3）写出理想气体化学反应的等温方程式 答：（1） （2） （3） iso d 0S ≥,,0(d )0f T V W A =≤f ,,0(d )0T p W G =≤ 四川大学期末考试试题 （2010—2011学年第一学期） 课程代码：(Ⅰ)—1 课程名称：物理化学任课教师：李泽荣、何玉萼适用专业：化学、应化、材化专业印数：200份班级：学号：姓名：成绩 注：1、试题字迹务必清晰，书写工整。本卷3页，本页为第1页 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 注：1、试题字迹务必清晰，书写工整。本卷3页，本页为第2页 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 2200 2400 2300 t/℃ a 注：1、试题字迹务必清晰，书写工整。本卷3页，本页为第3页 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 2010级物理化学(Ⅰ)－1期末考试题B卷答案 一、选择题（12分，每题2分） 1、B 2、A 3、B 4、C 5、C 6、D 二、填空题（20分，每空2分） 1、＞ ；＞ ；＞ ；＝ 2、 3、 ； 4、1 ；2 5、y A ＞0,B x ＞x A ；纯A ；纯B 6、－ 三、（16分） 解：33.3kJ R P vap m Q Q H n H ==?=?= 4分 kJ 2.32.383324.81)(=??==≈?=nRT pV V p W g R 2分 kJ 1.302.33.33=-=+=?W Q U 2分 1-3vap K J 9.862 .383103.33?=?=?==?b m R T H T Q S 体 2分 -186.9J K R Q Q S T T ?==-=-?环环 2分 0R R G H T S Q Q ?=?-?=-= 2分 kJ 2.3-=-=-?=?-?=?R R W Q U S T U F 2分 四、（12分） 解： ∵ A A B B P x P x P ** +=总 ∴ 13 78.844 A B P P **+= 6分 1182.722 A B P P **+= 联立求解得 kPa P A 5.90=* 6分 kPa P B 9.74=* 五、（20分） 解：1．（7分） 2． 物理化学期末考试试题库-2017(附答案与解析) 第一章热力学第一定律 选择题 1．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。 2．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。 3．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。 4．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 2 3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 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (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。 5．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(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案：B 6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: （A ）Q H ＝p < 0 （B ）Q ＝H p >0 （C ）Q ＝H ＝p <0 （D ） Q H ＝p <0 答案：C 。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 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：H2SO4·H2O（s）、H2SO4·2H2O（s）、H2SO4·4H2O（s），在Pθ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 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 1 T 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。（×） 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》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？( ) (A) 增加压力使体积缩小一倍 (B) 体积不变，通入 N 2气使压力增大一倍 (C) 压力不变，通入 N 2气使体积增大一倍 (D) 体积不变，通入 Cl 2气使压力增大一倍 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 化学化工学院《物理化学》(上)试题(A 卷) 2016～2017学年第一学期15级化学、应化、制药、化工专业 时量:120min,总分100分,考试形式:闭卷 一、选择题 (15×2=30分)： 1、在绝热刚性反应器中发生一个放热反应，该过程： A 、ΔU = 0 B 、ΔH = 0 C 、ΔS = 0 D 、ΔG = 0 2、1 mol 单原子分子理想气体，从始态p 1= 202.650kPa ，T 1= 273 K 沿着p /V =常数的途径可逆变化到终态为p 2=405.300k Pa 则ΔH 等于： A 、-17.02 kJ B 、17.02 kJ C 、-10.21 kJ D 、10.21 kJ 3、下列函数中为强度性质的是： A 、S B 、(?U /?V )S C 、(?G /?p )T D 、C V 4、含有非挥发性溶质B 的水溶液，在 101.325k Pa 、270.15 K 时开始析出冰，已知水的 K f =1.86 K ?kg ?mol -1，K b =0.52 K ?kg ?mol -1，该溶液的正常沸点是： A 、370.84 K B 、372.31 K C 、376.99 K D 、373.99 K 5、在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： A 、Δr G m B 、K p C 、Δr H m D 、Δr G m 6、将CaCO 3(s)、CaO(s)和CO 2(g)以任意比例混合，放入一密闭容器中，一定温度下建立 化学平衡，则系统的组分数C 、相数P 、条件自由度数F 分别为： A 、3，3，1 B 、3，2，2 C 、2，3，0 D 、2，2，1 7、已知反应2221()2 H O H O l + →的()r m H T ?,下列说法不正确的是： A 、()r m H T ?为2()H O l 的生成焓 B 、()r m H T ?为2H 的燃烧焓 C. r m H ?与r m U ?数值不等 D. r m H ?与r m H θ?数值相等 8、热力学第一定律以dU Q pdV δ=-形式表达时，其使用的条件为： A 、理想气体可逆过程 B 、封闭系统只做膨胀功的过程 C. 理想气体等压过程 D. 封闭系统的恒压过程 9、在绝热钢瓶中发生一个放热的分子数增加的化学反应: 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 10、在268K,101.325KPa 下1mol 过冷液体水结冰过程（ ） A.sys S ?＜0 amb S ?＜0 total S ?＜0 B. sys S ?＞0 amb S ?＞0 total S ?＞0 C. sys S ?＜0 amb S ?＞0 total S ?＜0 D. sys S ?＜0 amb S ?＞0 total S ?＞0 11、对于双原子理想气体()s T V ??为（ ） 化学专业《物理化学》下册期末考试试卷 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ(Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ ()K O H m 291,2∞=4.89×10-2-1 2 mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1 ，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 8、某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol -1·dm 3·s -1，反应起始浓度为1.0 mol ·dm -3，则其反应半衰期为： ( ) (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 9、反应A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ，则反应：( ) (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A 、B 各为一级的二分子反应 。 10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是： ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ； (B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ； (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ； (D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。 11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：( ) (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附 。 物理化学期末考试试题库 第一章热力学第一定律选择题、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：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 (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：B 、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。、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。、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 、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。、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：D 、下列过程中, 系统内能变化不为零的是（） (A) 期末试卷 课程名称： 物理化学A 考试时间： 120 分钟 考试方式： 闭卷 （开卷/闭卷） （卷面总分100分，占总成绩的 60 %） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 题分 10 20 8 10 10 10 20 12 核分人 得分 复查人 一、填空题（每小题2分，共10分） 1、实际气体的0???? ????=-H T J P T μ，经节流膨胀后该气体的温度将 。 2、从熵的物理意义上看，它是量度系统 的函数。 3、稀溶液中溶剂A 的化学势 。 4、在ξ-G 曲线的最低点处m r G ? ，此点即为系统的平衡点。 5、一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于 。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1、在标准状态下，反应 C 2H 5OH （l ）+ 3O 2(g) →2CO 2(g) + 3H 2O(g)的反应焓为 Δr H m Θ , ΔC p >0。下列说法中正确的是（ ） (A)Δr H m Θ 是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓 (B)Δr H m Θ 〈０ (C)Δr H m Θ＝Δr Ｕm 0 (D)Δr H m Θ 不随温度变化而变化 2、当理想气体其温度由298K 升高到348K ，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过 程的（ ） (A)△H 1>△H 2 W 1 0 ΔA>0 (B)ΔS>0 ΔA<0 (C)W<0 ΔG<0 (D)ΔH>0 ΔS<0 (E)ΔU>0 ΔG ＝0 得分 评卷人 得分 评卷人 得分 评卷人 得分 评卷人 准考证号和姓名必 须由考生本人填写 △△△△△△△ △△△△△△△ 该考场是 课混 考场。 混编考场代号： 考 座准 考 证 号 姓 名 ○ ○ ○ ○ ○ （装 订 线 内 不 要 答 题 ） ○ ○ ○ ○ ○ ○ △△△△△△△ △△△△△△△ 准考证号、 姓名、 学 院和专业必须由考生 本人填写 △△△△△△△ △ △△△△△△ 场 代 号： △△△△△△△△△△△△△△ 座位序号由考生本人填写 位 序 号 △△△△△△△ △△△△△△△ 姓 名 学 号 ○ ○ ○ ○ ○ （装 订 线 内 不 要 答 题 ） ○ ○ ○ ○ ○ ○ 学院 专业 四川大学期末考试试题 （2003—2004学年第一学期） 课程代码：20307130（Ⅰ）—1 课程名称物理化学任课教师李泽荣、何玉萼适用专业年级2001级化学、应化、材化专业印数200份班级学号姓名成绩 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 2、题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号： 3、务必用16K纸打印 2001级物理化学（1）-1期末考试题A 卷答案 一、选择填空（12分，每空2分） 1、B 2、A 3、B 4、B 5、C 6、D 二 填空题（20分，每空2分） 1、586.1 10.08 2、776.3 3、0.931 0.964 4、1 0 5、x B ＞,0B x ＞y A 恒沸物 6、－10.823 三、（16分） 解： 612612612,298.15K ,2m ol C H (l),353.9K ,2m ol C H (l),353.9K ,2m ol C H (g)P P P θ θ θ →→ ① ② 1221(l)()(l)pm vap m H H H nC T T n H θ ?=?+?=-+? 8分 2156.5(353.9298.2)230.117.42360.277.623kJ =??-+?=+= 2121 (l) (l)ln vap m pm b n H T S S S nC T T θ ??=?+?=+ 8分 3 -1 353.9230.110 2156.5ln 53.60170.10223.7J K 298.2 353.9 ??=?+ =+=? 四、（12分） 解：设N 2的分压为0.78×5P θ 时在血液中的溶解度C 2 2 11N P k C =? 2 22N P k C =? 相比： 112 2 C P C P = 4 33 1221 5.1510 0.785 2.0110m ol dm C P P C P P θ θ ---???= = =?? 4分 从深海上升到海平面，血液中释放出N 2的物质的量 3 43 21(0.78)(2.0110 0.78 5.1510)3 1.60810mol n C C V ---?=-=?-???=?(血液) 4分 N 2体积为 3 43 1.60810 8.314310.2 1.2310m 123ml 101325 nRT V P --?????= = =?= 4分 五、（20分） 解：1.化合物S bx C dy 42 58 x:y= :0.345:0.5160.672:3 121.8112.4 === 为S b2C d3 4分 东北林业大学 200x－200x学年第二学期考试试题 一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题 末的括号中）（本大题共10小题，每小题1.5分，总计15分） 1. 正离子的迁移数与负离子的迁移数之和等于( ) A. >1 B. =1 C. <1 D. =0 2. 柯尔劳施离子独立运动定律适合于：( ) A. 任意浓度的强电解质溶液 B. 任意浓度的弱电解质溶液 C. 无限稀释的强或弱电解质溶液 D. 理想稀溶液 3. 醌-氢醌[C6H4O2, C6H4(OH)2] 电极属于：( ) A. 第一类电极 B. 第二类电极 C. 氧化-还原电极 D. 离子选择性电极 4. 若反应速率常数k的单位为浓度·时间-1，则该反应为：( ) A. 三级反应 B. 二级反应 C. 一级反应； D. 零级反应 5. 确定速率方程的关键是确定：( ) A. 速率常数 B. 平衡常数 C. 反应级数 D. 反应分子数 6. 催化剂能极大地改变反应速率，原因是催化剂改变了：( ) A. 反应焓变 B. 平衡常数 C. 反应熵变 D. 反应活化能 7. 一般情况下，界面张力与温度的关系是：( ) A. 温度升高界面张力降低 B. 温度升高界面张力增加 C. 温度对界面张力没有影响 D. 不能确定 8. 微小液滴的饱和蒸气压同温度下平面液体的饱和蒸气压。( ) A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 不一定 9. 下列属于溶胶光学性质的是( ) A. 唐南(Donnan)平衡 B. 丁铎尔(Tyndall)效应 C. 电泳 D. 扩散 10. 溶胶和高分子溶液：( ) A. 都是单相多组分系统 B. 都是多相多组分系统 C. 高分子溶液是单相多组分系统，溶胶是多相多组分系统 D. 高分子溶液是多相多组分系统，溶胶是单相多组分系统 4. 酶催化反应的主要特征是：反应条件温和，具有高的_______性和___________性。 5. 溶于水中能显著降低水的表面张力的物质通常称为?????????????????物质。 6. 铺展润湿的必要条件是????????????????????????????????????????。 7. 化学吸附的吸附力是????????????????，吸附层数是?????????层。 8. 在公式?r G m= -zFE中，E称为????????????????????，E的实验值测定要求在电流I 1 第一章热力学第一定律 选择题 1．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。 2．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。 3．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。 4．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 (C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (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。 5．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(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔 塞两边的压力不断变化 答案：B 6．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。 7．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。 1. 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，它们的物质的量、分压和分体积分别为nA ，pA ，VA 和nB ，pB ，VB ，设容器中的总压为p 。试判断下列公式中哪个是正确的（）。 （A ）A A p V n RT （B ）B A B ()pV n n RT （C ）A A A p V n RT （D ）B B B p V n RT 答：（A ）只有（A ）符合Dalton 分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是（）。 （A ）压力大于C p （B ）温度低于C T （C ）体积等于m,C V （D ）同时升高温度和压力 答：（B ）C T 是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、热力学第零定律是指： 。 2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。 3、补全热力学函数关系式：C P= (?S/?T)P 4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为： 5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。 6、稀溶液的依数性包括、、和。 7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的K pΘ= ；K p= 。 8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。 9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67 kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5 kPa，则在毕节学院水的沸点为 K。 10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、下列属于化学热力学范畴的是（） （A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率 （C）化学变化的方向和限度（D）反应机理 2、下列关于热力学方法叙述正确的是（） （A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为 （B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题 （C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构 （D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间 3、下列函数中为强度性质的是：（） (A) S (B) (?G/?p)T(C) (?U/?V)T (D) C V 4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。（） （A）T （B）V （C）T、U （D）T、p 物理化学课程考核试卷 学年第一学期级专业（类） 考核科目物理化学课程类别必修考核类型考试考核方式闭卷卷别A （注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效） 一、选择题( 共8题14分) 1. 2 分(0123) 体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( ) (A) 相等(B) 无关系 (C) p(体系)>p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)(环境) 2. 2 分(1232) 关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是： (A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零 (B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量 (C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式 3. 1 分(0739) 对实际气体的节流膨胀过程，有( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 0 4. 2 分(0891) 在101.3 下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热,在该相变过程中下列哪个关系式不成立? ( ) (A) 体> 0 (B) 环不确定 (C) 体环> 0 (D) 环< 0 5. 1 分(2842) 2842 在等温等压下，当反应的Δm= 5 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 6. 2 分(0392) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2, 则此过程的焓变ΔH：( ) (A) 小于零(B) 等于零 (C) 大于零(D) 不能确定四川大学物理化学期末考试题及答案(B卷)
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