物理化学期末复习习题Word下载.docx
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пnigi/ni!
;
(B)WD=N!
пgini/ni!
(C)WD=N!
пgini/ni;
(D)WD=пgini/ni!
。
8、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:
(A)yA=0.5;
(B)yA<
0.5;
(C)yA>
(D)无法确定。
9、下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律()
(A)N2;
(B)O2;
(C)NO2;
(D)CO。
10、注脚“1”代表298K、pθ的O2,注脚“2”代表298K、2pθ的H2,那么()
(A)
(B)因为
,
与
大小无法比较;
(C)
(D)
11、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<
(D)不能确定。
12、如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为:
(A)W=0,Q<
0,ΔU<
0;
(B)W>
0,Q<
0,ΔU>
(C)W=0,Q>
0;
(D)W<
0,Q=0,ΔU>
0。
13、2molH2和2molCl2在绝热钢筒内反应生成HCl气体,起始时为常温常压。
则()
(A)ΔrU=0,ΔrH=0,ΔrS>
0,ΔrG<
0;
(B)ΔrU<
0,ΔrH<
0,ΔrS>
(C)ΔrU=0,ΔrH>
(D)ΔrU>
0,ΔrH>
0,ΔrS=0,ΔrG>
14、化学反应体系在等温等压下发生Δξ=1mol反应,所引起体系吉布斯自由能的改变值
ΔrGm的数值正好等于体系化学反应吉布斯自由能(G/ξ)T,p,
的条件是:
()
(A)体系发生单位反应;
(B)反应达到平衡;
(C)反应物处于标准状态;
(D)无穷大体系中所发生的单位反应。
15、反应3O2(g)=2O3(g)在25℃时,ΔrH
=-280Jmol-1,则对该反应有利的条件是:
(A)升温升压;
(B)升温降压;
(C)降温升压;
(D)降温降压。
16、单原子理想气体的温度由T1变到T2时,等压过程体系的熵变(ΔS)p与等容过程的熵变(ΔS)v之比为()
(A)1:
1(B)2:
1(C)3:
5(D)5:
3
17、在恒温恒压下不作非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行?
()
(A)ΔH>
0,ΔS>
0(B)ΔH>
0,ΔS<
(C)ΔH<
0(D)ΔH<
18、不饱和溶液中溶质的化学势与纯溶质的化学势*的关系为()
(A)>
*(B)=*(C)<
*(D)无法确定
19、含有非挥发性溶质B的水溶液,在101.325kPa和270.15K时开始析出冰,已知水的Kf=1.86K.kg.mol-1,Kb=0.52K.kg.mol-1,该溶液的正常沸点是:
(A)(B)280.15(C)(D)无法确定
20、已知I2(g)的基本振动频率
=21420m-1,kB=1.381×
10-23J.K-1,h=6.626×
10-34J.s,c=3×
108m.s-1,则I2(g)的振动特征温度V为()
(A)2.13×
10-10K;
(B)1.03×
10-3K;
(C)308.5K;
(D)3.23×
105K.
21、对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解的是()
(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。
22、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>
(B)Q=0,W=0,∆U<
(C)Q=0,W=0,∆U=0;
(D)Q<
0,∆U<
23、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;
24、在隔离体系中发生一个自发过程,则ΔG应为()
(A)ΔG<
(B)ΔG>
(C)ΔG=0;
(D)不能确定
25、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;
26、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、A、CV;
(B)U、H、P、CV;
(C)G、A、H、U;
(D)S、U、H、G。
27、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;
(D)可能升高或降低。
28、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;
29、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(cA>
cB),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。
30、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=⅓μ1+⅔μ2。
31、以下关系式:
⑴ΔU=Q+W;
⑵可逆绝热过程pVγ=常数;
⑶恒压下ΔH=ΔU+pΔV;
⑷Cp,m-CV,m=R。
其中哪些是以服从理想气体定律假设为前提的:
(A)⑴⑶(B)⑴⑷(C)⑵⑷(D)⑶⑷
32、拉乌尔定律适用于:
(A)理想溶液;
(B)稀溶液中的溶剂及溶质;
(C)稀溶液中的溶质;
(D)非理想溶液中的溶剂。
33、对反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)()
(A)K
=1(B)K
=Kc(C)K
>Kc(D)K
<Kc
34、一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的解离度为,改变下列条件,何者可使增大?
(A)增加压力使体积缩小一倍;
(B)体积不变,通入N2气使压力增大一倍;
(C)压力不变,通入N2气使体积增大一倍;
(D)体积不变,通入Cl2气使压力增大一倍。
35、在下列诸过程中属于可逆过程的是:
(A)在101.33kPa,273K下,冰熔化为H2O(l);
(B)无摩擦的准静态膨胀过程;
(C)实际热机的循环过程;
(D)H2O(l,373K,101.33kPa)→H2O(g,383K,101.33kPa)。
36、反应LaCl3(s)+H2O(g)→LaOCl(s)+2HCl(g)在804K和733K时Kø
分别为0.63和0.125,估计反应的ΔrHmø
为(kJ·
mol-1):
(A)20.5;
(B)111.5;
(C)101.3;
(D)26.68。
37、关于配分函数,下面哪一种叙述是不正确的:
(
)
(A)q是一个粒子所有可能量子态的波尔兹曼因子之和;
(B)并不是所有的配分函数都无量纲;
(C)只有在独立子体系中体系的配分函数可表示为粒子配分函数之积;
(D)平动配分函数与体积有关。
38、理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪两种?
39、指出下列式子中哪个是化学势?
()
(A)
(B)
(C)
(D)
40、下述说法不正确的是:
(A)玻兹曼统计只适用于独立子体系;
(B)费米-狄拉克统计适用于由电子、质子、中子以及由奇数个粒子构成的体系;
(C)玻色-爱因斯坦统计适用于由光子以及由偶数个粒子构成的体
(D)经典统计和量子统计的最概然分布表达式相同。
41.在封闭系统中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化?
(A)(G/T)p>
0(B)(G/T)p<
0(C)(G/T)p=0(D)视具体体系而定
42.一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U1,U2分别表示两个终态的热力学能值,则有:
(A)U1>
U2(B)U1=U2(C)U1<
U2(D)U1≥U2
43.溶剂服从拉乌尔定律同时溶质服从亨利定律的二元溶液是()
(A)理想稀溶液(B)理想溶液(C)实际溶液(D)共轭溶液
44.若298K时,反应N2O4(g)=2NO2(g)的Kp=0.1132,则:
当p(N2O4)=10kPa,p(NO2)=1kPa时,反应将向哪方移动?
()
(A)向生成NO2的方向进行(B)向生成N2O4的方向进行
(C)正好达化学平衡状态(D)难于判断其进行方向
45.恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时焓值将:
(A)降低(B)增加(C)不变(D)增加、减少不能确定
46.1mol双原子分子理想气体,从273K,202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3kPa的终态,该气体的ΔU为:
(A)2837J(B)-406.8J(C)406.8J(D)-2837J
47.对理想气体等温可逆过程,其计算熵变的公式是:
(A)S=nRTln(p1/p2)(B)S=nRTln(V2/V1)(C)S=nRln(p2/p1)
(D)S=nRln(V2/V1)
48.25℃时,1mol理想气体等温膨胀,压力从10
变到
,体系吉布斯自由能变化多少?
(A)0.04kJ(B)-12.4kJ(C)1.24kJ(D)-5.70kJ
49.过饱和溶液中,溶质的化学势比同温同压纯溶质的化学势:
(A)高(B)低(C)相等(D)不可比较
50.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(D)ΔU
61.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
62.A,B,C三种物质组成的溶液,物质C的偏摩尔量为:
()
(A)(/nC
(B)(G/n
(C)(F/nA
(D)(H/nC
63.对于放热反应,固体氧化物的分解压随温度的升高而()
(A)升高(B)降低(C)不变(D)不能确定
64.“封闭体系恒压过程中体系吸收的热量Qp等于其焓的增量ΔH”,这种说法:
(A)正确(B)需增加无非体积功的条件
(C)需加可逆过程的条件(D)需加可逆过程与无非体积功的条件
65.FeCl3和H2O能形成FeCl3·
6H2O,2FeCl3·
7H2O,2FeCl3·
5H2O,FeCl3·
2H2O四种水合物,则该系统的独立组分数C和在恒压下最多可能平衡共存的相数Φ分别为()
(A)C=3,Φ=4(B)C=2,Φ=4(C)C=2,Φ=3(D)C=3,Φ=5
66.下列四种表述:
(1)等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS=ΔH相变/T相变
(2)体系经历一自发过程总有dS>
0
(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向
(4)在绝热可逆过程中,体系的熵变为零
两者都不正确者为:
(A)
(1),
(2)(B)(3),(4)(C)
(2),(3)(D)
(1),(4)
67.重结晶制取纯盐的过程中,析出的NaCl固体的化学势与母液中NaCl的化学势比较,高低如何?
(A)高(B)低(C)相等(D)无法比较
68.在300K时,2mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为:
(A)G-F=1.247kJ(B)G-F=2.494kJ(C)G-F=4.988kJ(D)G-F=9.977kJ
69.正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的
值应如何变化?
(A)
=0(B)
≥0(C)
<0(D)
>0
70.在101.325kPa下,385K的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确?
(A)ΔS体+ΔS环>
0(B)ΔS体+ΔS环<
0(C)ΔS体+ΔS环=0(D)ΔS体+ΔS环的值不能确定
二、指出下列公式的适用条件:
(1)pVγ=常数;
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)dU=δQ–pdV(7)ΔH=QP;
ΔU=QV
(8)
(9)
(10)W=-pΔV
三、证明题:
(1)试根据封闭体系热力学基本方程,证明:
(2)某气体状态方程为
,证明:
(3)试根据封闭体系热力学基本方程,证明:
(4)某气体状态方程为
(6)、
(7)已知某实际气体状态方程为
,证明:
(8)证明:
对于理想气体,上式变为
四.填空题
1.公式W=-nR(T2-T1)的适用条件为。
2.在1173K时氧化铜在密闭的抽空容器中分解,其反应为2CuO(s)=Cu2O(s)+1/2O2(g),测得平衡时氧的压力为1.672kPa,则其标准平衡常数为。
3.在抽空的容器中放入NH4HCO3(s),发生反应NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)且达到平衡,则这个系统的独立组分数C=;
自由度数f=。
4.单原子理想气体的[(T/S)p]/[(T/S)V]等于。
5.300K时,0.125mol正庚烷(液体)在氧弹量热计中完全燃烧,放热602kJ,反应C7H16(l)+11O2(g)=7CO2(g)+8H2O(l)的ΔrUm=,ΔrHm=。
(RT≈2.5kJ)
6.有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了,他只模糊地记得是(S/X)y=-nR/p,按你的看法,这个公式的正确表达式中,X应为,y应为。
7.理想液态混合物是指在一定温度下,液态混合物中的任意组分在全部的组成范围内都遵守定律的混合物。
五、计算题:
1、已知1000K时,AB双原子分子的振动配分函数q0,V=1.25,(q0,V为振动基态能量规定为零的配分函数)。
(1)求振动特征温度?
(2)求处于振动基态能级上的分布分数N0/N=?
2、合成氨循环气压机第二缸内混合气组成如下(体积分数/%):
N2H2NH3CH4,Ar等CO2
19.3158.309.8712.5210-6
总压力是13.61×
106Pa,温度43℃,问:
已知在此温度下的标准平衡常数K
=6.82
(1)在此条件下能否生成氨基甲酸胺?
已知反应CO2(g)+2NH3(g)=NH2COONH4(s)
(2)为避免氨基甲酸胺的生成,混合气中CO2的物质的量分数不应超过什么值?
3、在单斜硫与斜方硫的晶态转变点附近,它们的蒸气压公式分为
斜方硫:
lg(p/pθ)=-5267/T+11.866,单斜硫:
lg(p/pθ)=-5082/T+11.364,试计算:
①硫的晶态转变温度;
②转变点时的晶型转变热。
4、有一个礼堂容积为1000m3,气压为Pθ,室温为293K,在一次大会结束后,室温升高了5K,问与会者们对礼堂内空气贡献了多少热量?
5、1molCH3C6H5在其沸点383.15K时蒸发为气体,求该过程的Q、W、ΔvapUmθ、ΔvapHmθ、ΔvapGmθ、ΔvapAmθ和ΔvapSmθ。
已知该温度下CH3C6H5的气化热为362kJ·
kg-1
6、25℃时,溴分子在CCl4
(1)中的浓度为x2=0.00599时,测得溴的蒸气压p2=0.319kPa,巳知同温下纯溴的蒸气压为28.40kPa,求:
⑴以纯溴为标准态,溶液中溴的活度与活度系数是多少?
⑵以无限稀CCl4溶液中x2→1符合亨利定律的状态为标准态,求溶液中溴的活度与活度系数,巳知亨利常数为Kx=53.86kPa。
7、1mol单原子理想气体,始态为p1=202650Pa,T1=273K,沿可逆途径p/T=常数至终态,压力增加一倍。
计算V1,V2,T2,Q,W,V1,ΔH,ΔU。
8、一体系经历下述可逆等压过程:
此体系的Cp=20J·
K-1,始态熵S1=30J·
K-1。
计算过程的Q,W及体系的ΔU,ΔH,ΔS,ΔA,ΔG的值。
9.1mol单原子理想气体,始态为202650Pa,11.2dm3,经pT=常数的可逆过程压缩到终态为405300Pa,求:
(1)终态的体积和温度;
(2)ΔU和ΔH;
(3)所作的功。
10.某反应的标准平衡常数与温度的关系为
,试计算该反应在25℃时的
11实验室中某一大恒温槽(例如是油浴)的温度为400K,室温为300K。
因恒温槽绝热不良而有4000J的热传给空气,用计算说明这一过程是否为可逆?
12.某系统如下图所示。
O2和N2均可当作理想气体,且其
,容器是绝热的。
试计算抽去隔板后之△S,并判断过程的自发性。
1molO2
10℃V
1molN2
20℃V
13、一个绝热容器原处于真空状态,用针在容器上刺一微孔,使298.2K,pθ的空气缓慢进入,直至压力达平衡。
求此时容器内空气的温度(设空气为理想的双原子分子)。
14、有一个礼堂容积为1000m3,气压为pθ,室温为293K,在一次大会结束后,室温升高了5K,问与会者们对礼堂内空气贡献了多少热量?
15、1mol单原子理想气体,始态为p1=202650Pa,T1=273K,沿可逆途径p/T=常数至终态,压力增加一倍。
16、水在正常沸点为373K的摩尔气化焓
vapHm=40.6kJ·
mol-1,今将373K,p下1mol液态水向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。
(1)计算该过程中水作的功W和
U及吸收的热量Q;
(2)求水的
S和
G;
(3)求环境的熵变;
(4)使用哪种判据,可以判别上述过程的自发性?
并判别之。
17.已知在298K,p
压力下,反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的数据如下:
ΔfH
(CO,g)=-110.52kJmol-1ΔfH
(H2O,g)=-241.83kJmol-1
(CO2,g)=-393.51kJmol-1
S
(CO,g)=197.90JK-1mol-1S
(H2O,g)=188.70JK-1mol-1
(CO2,g)=213.60JK-1mol-1S
(H2,g)=130.60JK-1mol-1
Cp,m(CO,g)=29.10JK-1mol-1Cp,m(H2O,g)=33.60JK-1mol-1
Cp,m(CO2,g)=37.10JK-1mol-1Cp,m(H2,g)=28.80JK-1mol-1
将各气体视为理想气体,试计算:
(1)298K下反应的ΔrG
(2)596K下反应的ΔrH
,ΔrS
(3)596K下反应的ΔrG
及K
。
18.2mol单原子理想气体由500
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