物理化学习题与答案

1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QP=ΔH，QV=ΔU，所以QP与QV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，1moll00℃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=∑CP,mdT。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dT=0，dp=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，WR=ΔU=nCV,mΔT，WIr=ΔU=nCV,mΔT，所以WR=WIr。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，QV、Qp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，Vm，Cp，∆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Cp不是状态函数；(D)恒容热容CV不是状态函数。18．1molH2(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，0kJ；(B)275K，-5.49kJ；(C)275K，5.49kJ；(D)562K，5.49kJ。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)WTWi；(B)WTWi；(C)WT=Wi；(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∆S0。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∆S0。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；⑷H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸0℃、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：2(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。26．吉布斯自由能的含义应该是：(A)是体系能对外做非体积功的能量；(B)是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量；(C)是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量；(D)按定义理解G=H-TS。40．任一单组分体系，恒温下，其气(g)、液(l)态的化学势(μ)与压力(p)关系图正确是：C。(A)(1)；(B)(2)；(C)(3)；(D)(4)溶液练习题一、判断题：1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。12．在298K时0.01mol·kg-1的蔗糖水溶液的渗透压与0.01mol·kg-1的食盐水的渗透压相同。13．物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。14．在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。1．错，对溶液整体没有化学势的概念。2．错，不同相中的偏摩量一般不相同。3错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。12．错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。13．错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。14．对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。二、单选题：1．1molA与nmolB组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB=0.8时，A的偏摩尔体积VA=0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB为：(A)0.140dm3·mol-1；(B)0.072dm3·mol-1；(C)0.028dm3·mol-1；(D)0.010dm3·mol-1。8．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。9．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。19．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)yA0.5；(C)yA0.5；(D)无法确定。22．A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p*B，x为液相组成，y为气相组成，若p*Ap*B(*表示纯态)则：(A)xAxB；(B)xAyA；(C)无法确定；(D)xAyA。27．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，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？(A)NaCl；(B)NH4Cl；(C)CaCl2；(D)KCl。29．B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时：(A)B由α相向β相扩散；(B)B由β相向α相扩散；(C)B在两相中处于扩散平衡；(D)无法确定。30．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；肥料不足；(D)水分倒流。化学平衡练习题一、判断与问答题：5．在等温等压条件下，∆rGm0的反应一定不能进行。14．因K=f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。27．反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)在3212℃、p容器中达到平衡，PCl5离解度为0.5，反应的=88kJ·mol-1，以下情况下，PCl5的离解度如何变化：(A)通过减小容器体积来增加压力；(B)容器体积不变，通入N2气来增加总压力；(C)升高温度；(D)加入催化剂。28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论分析其道理？29．2HgO(s)=2Hg(g)+O2(g)，在反应温度下及p=101.325kPa时，K=4×10-3，试问HgO(s)的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s)平衡的pHg有多大？若在标准状态下反应，体系的总压力是多少？5．错，当有非体积功时，ΔrGm0的反应可以进行，如电解水。14．错。平衡组成与压力和惰性组分有关。17．错，改变压力和惰性组分也可使平衡移动。27．答：(A)减少；(B)不变；(C)增加；(D)不变。28．答：因为沉淀、气体在水中的溶解度比反应达到平衡时的浓度要小得多，产物不断析出(沉淀)，或气体不断放出，溶液中达不到平衡，反应一直进行下去，因而进行到底。生成水时，因体系自由能降低很多，平衡常数大。二、单选题：4．设反应A(s)=D(g)+G(g)的∆rGm(J·mol-1)=-4500+11(T/K)，要防止反应发生，温度必须：(A)高于409K；(B)低于136K；(C)高于136K而低于409K；(D)低409K。7．已知下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)=H2S(s)①K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)②K2。则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为：(A)K1+K2；(B)K1-K2；(C)K1·K2；(D)K1/K2。12．若反应气体都是理想气体，反应平衡常数之间有Ka=Kp=Kx的反应是：(1)2HI(g)=H2(g)+I2(g)；(2)N2O4(g)=2NO2(g)；(3)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；(4)C(s)+CO2(g)=2CO(g)。(A)(1)(2)；(B)(1)(3)；(C)(3)(4)；(D)(2)(4)。17．反应CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+H2(g)，在600℃、100kPa下达到平衡后，将压力增大到5000kPa，这时各气体的逸度系数为γ(CO2)=1.09、γ(H2)=1.10、γ(CO)=1.23、γ(H2O)=0.77。这时平衡点应当：(A)保持不变；(B)无法判断；(C)移向右方(产物一方)；(D)移向左方(反应物一方)。23．分解反应A(s)=B(g)+2C(g)，此反应的平衡常数Kp与离解压力p之间关系为：(A)Kp=4p3；(B)Kp=4p3/27；(C)Kp=p3/27；(D)Kp=p2。26．恒温下，在反应2NO2(g)=N2O4(g)达到平衡后的体系中加入惰性气体，则：(A)平衡向右移动；(B平衡向左移动；(C)条件不充分，无法判断；(D)平衡不移动。27．放热反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)达平衡后，若分别采取①增加压力；②减少NO2的分压；③增加O2分压；④升高温度；⑤加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：(A)①②③；(B)②③④；(C)③④⑤；(D)①②⑤。相平衡练习题一、判断题：1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。2．单组分系统的物种数一定等于1。3．自由度就是可以独立变化的变量。4．相图中的点都是代表系统状态的点。5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f=l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。9．