物理化学解题指南习题(冯霞版)

第一章气体的PVT关系1.2.1填空题1.温度为400K，体积为2m3的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B，则该混合气体中B的分压力PB=()kPa。2.在300K,100kPa下，某理想气体的密度𝜌=80.8275X10-3kgm-3。则该气体的摩尔质量M=()。3.恒温100℃下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O(g)，当缓慢地压缩到压力p=()kPa时才可能有水滴H2O(l)出现。4.恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率(𝜕𝑉𝑚𝜕𝑝⁄)T=()。5.一定量的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度变化率(𝜕𝑝𝜕𝑇⁄)V=()。6.理想气体的微观特征是：()。7.在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：()。8.在n，T一定的条件下任何种类的气体当压力趋近于零时均满足lim𝑝→0(𝑝𝑣)=()。9.实际气体的压缩因子定义为Z=()。当实际气体的Z1时.说明该气体比理想气体()。Z与处在临界点时的压强因子Zc的比值Z/Zc=()。10.实际气体A的温度为T,临界温度为Tc。当T()Tc时，该气体可通过加压被液化，该气体的对比温度Tr=()。1.2.2单项选择题1.在任意T，P下，理想气体的压缩因子Z()。(a)1；(b)1；(c)=1；(d)无一定变化规律。2.在一定的T，P下，某真实气体的Vm，真实大于理想气体的Vm，理想，则该气体的压缩因子Z()。(a)1；(b)1；(c)=1；(d)无法判断。3.在以下临界点的描述中，哪条是错误的？()。(a)(𝜕𝑝𝜕𝑉𝑚)𝑇𝑐=0，(𝜕2𝑝𝜕𝑉𝑚2)𝑇𝑐=0;(b)临界参数是pc,Vm,c,Tc的统称;(c)在pc,Vm,c,Tc三个参数中，临界摩尔体积最容易测定；(d)在临界点处，液体与气体的密度相同、摩尔体积相同。4.已知H2的临界温度tc=-239.9℃，临界压力pc=1.29ⅹ103kpa。有一氢气钢瓶，在-50℃时瓶中H2的压力为12.16ⅹ103kPa,则H2一定是()态。(a)气；(b)液；(c)气-液两相平衡；(d)无法确定其相态。5.在温度恒定为100℃、体积为2.0dm³的容器中含有0.035mol的水蒸气H2O(g)。若向上述容器中再加入0.025mol的液态水H2O(l)，则容器中的H2O必然是()。(a)液态；(b)气态；(c)气液-两相平衡;(d)无法确定其相态。6.真实气体在()的条件下，其行为与理想气体相近。(a)高温高压;(b)低温低压;(c)低温高压;(d)高温低压。7.当真实气体的T与其波义尔温度TB为：(1)TTB时，lim𝑝→0[𝜕(𝑝𝑉𝑚)𝜕𝑝]𝑇();(2)T=TB时，lim𝑝→0[𝜕(𝑝𝑉𝑚)𝜕𝑝]𝑇();(3)TTB时，lim𝑝→0[𝜕(𝑝𝑉𝑚)𝜕𝑝]𝑇()。(a)0;(b)0;(c)=0;(d)无法判断。第二章热力学第一定律2.2.1填空题1.封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的U()；H()，Q与W的关系是()，但Q与W的数值(),因为()。2.状态函数在数学上的主要特征是()。3.系统的宏观性质可以分为()，凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为()。4.在300K的常压下，2mol的某固体物质完全升华过程的体积功W=()。5.某化学反应:A(l)+0.5B(g)C(g)在500K恒容条件下进行，反应进度为1mol时放热10kJ。若反应在同样温度恒压条件下进行，反应进度为1mol时放热()。6.已知水在100℃的摩尔蒸发焓∆vap𝐻𝑚=-40.668kJ·mol1﹣,1mol水蒸气在100℃。101.325kPa条件下凝结为液体水，此过程的Q=();W＝()U=();H=()。7.一定量单原子理想气体经历某过程的(pV)=20kJ,此过程U=();H=()。8.一定量理想气体，恒压下体积功随温度的变化率PWT＝()。9.封闭系统过程的H＝U的条件：(1)对于理想气体单纯pVT变化过程其条件是()；(2)对于有理想气体参加的化学反应其条件是()。10.压力恒定为100kPa下的一定量单原子理想气体其(𝜕𝐻𝜕𝑉)𝑝＝()kPa。11.体积恒定为2dm³的一定量双原子理想气体其(𝜕𝑈𝜕𝑝)𝑉＝()m³。12.学反应的标准摩尔反应焓随温度的变化率d∆𝑟𝐻𝑚⊝d𝑇＝()，在一定的温度范围内标准摩尔反应焓rmH与温度无关的条件是()。13.系统内部及系统与环境之间，在()过程中称为可逆过程。14.在一个体积恒为2m³，𝑊＝0的绝热反应器中，发生某化学反应使系统温度升高1200℃，压力增加300kPa，此过程的U＝()；H＝()。15.在一定温度下cmH(C,石墨)＝rmH()；cmH(2H,g)＝rmH()。16.在25℃时乙烷C2H6(g)的∆𝑐𝐻𝑚⊝−∆𝑐𝑈𝑚⊝=()。17.要确定甲烷燃烧能够达到的最高火焰温度，所需要的热力学基础数据是()。18.一定量理想气体经节流膨胀过程，JT－=()；H=()；U=()；流动功W=()。2.2.2单项选择题1.一定量的某种理想气体，在确定该系统的状态时，只需要说明系统的()。(a)p；(b)V；(c)T,U；(d)T,P。2.在一定压力和一定温度范围内，液体的摩尔蒸发焓随温度的变化率(𝜕∆vap𝐻𝑚𝜕𝑇)𝑝()。(a)＞0；(b)＜0；(c)＝0；(d)无法确定。3.一定量的某种理想气体从同一始态T1，P1,V1出发，经绝热可逆过程膨胀至T2，P2，V2，和反抗恒定外压p2绝热膨胀至T2＇,V2＇,则T2＇（）T2，在数值上W（不可逆）（）W（可逆）。（a）0;（b）=0;（c）0;（d）无法确定。4.某液体物质在恒温恒压条件下蒸发为蒸气，过程中的U()。(a)0;(b)＝0;(c)0;(d)无法确定。5.真实气体经历自由膨胀过程，系统的U()，系统的温度T()(a)＝0，＝0;(b)≠0,＝0;(c)＝0，≠0;(d)≠0,≠0。6.甲烷燃烧反应：4222g2gg2lCHOHO＋＝CO＋，在以下不同条件下进行：(气象可视为理想气体)(1)25℃，常压条件下反应，其过程的Q();W();U();H()。(2)25℃，恒容条件下反应，其过程的Q();W();U();H()。(3)在绝热密闭刚性容器中反应，终态温度升高，压力增大，其过程的U();H()。(4)在绝热恒压条件下反应，终态温度升高，体积增大，其过程的W();U();H()。(a)0;(b)＝0;(c)0;(d)无法确定。7.在一保温良好、门窗紧闭的房间内，放有电冰箱，若将电冰箱门打开，不断向冰箱供给电能，室内的温度将()。(a)逐渐降低；(b)逐渐升高；(c)不变；(d)无法确定。8.在一个体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有n,T,p皆不相同的N2(g),N2(g)可视为理想气体，今抽取隔板，则此过程的U()；H()。(a)＞0；(b)=0；(c)＜0；(d)无法确定。9.下列各摩尔反应焓中，属于摩尔生成焓的是()A,2222gg2gHOHO＋B，221ggg2COOCO＋C，2221ggl2HOHO＋D，2222443gggCHCHCH石墨＋＋10.已知25℃时，金刚石的标准摩尔生成焓fmH＝1.90kJ·mol1﹣，石墨的标准摩尔燃烧焓cmH＝–393·51kJ·mol1﹣，则金刚石的标准摩尔燃烧焓cmH＝()。(a)-391.61kJ·mol1﹣(c)-393.51kJ·mol1﹣(c)-395.41kJ·mol1﹣(d)无法确定11.若要通过节流膨胀达到制冷效果，则要求JT－()(a)＞0；(b)＝0；(c)＜0；(d)无法确定。12.某状态下的空气经节流膨胀过程的(pV)＞0则JT－()。(a)＞0；(b)＝0；(c)＜0；(d)无法确定。第三章热力学第二定律3.2.1填空题1.在高温热源T1和低温热源T2之间的卡诺循环,其热温嫡之和1212QQTT()。循环过程的热机效率=()。2.任一不可逆循环过程的热温嫡总和,可以表示为不可逆TQ()0。3.在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,此过程的sysS()0；ambS=（）。4.某一系统在与环境300K大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ的功,则系统与环境交换的热Q=();sysS=()；ambS=（）。5.下列变化过程中,系统的状态函数改变量U,H,S,G何者为零。(1)一定量理想气体自由膨胀过程。()(2)一定最真实气体绝热可逆膨胀过程。（）(3)一定量水在0℃,101.325kPa条件下结冰。()(4)实际气体节流膨胀过程。（）6.一定量理想气体与300K大热源接触做等温膨胀,吸热Q=600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的嫡变S=()。7.1mol过饱和蒸气A(g)在恒盈恒压下凝结为A(l),要计算过程的熵变S,首先需要设计()。8.在恒定温度、压力的条件下,比较同样质量的纯铁与碳钢的熵值,S(纯铁)()S(碳钢)。9.热力学第三定律用公式表示为:mS（）=（）。10.根据热力学基本方程dG=-SdT+Vdp可知,任一化学反应的(1)rmpTG=();(2)rmPGT=();(3)rmPVT=()。11.任一化学反应的dTSdmr=()因此在一定温度范围内化学反应的mrS不随温度而变化的条件是()12.一定量理想气体，恒温条件下熵随体积的变化率TSV=();一定量范德华气体,何温条件下墒随体积的变化率TSV=()13.已知25℃时Hg(l)的Vm=1.482-5310m·-1mol,恒压热膨胀系数-411p1=1.8210VKVT。在恒温25℃时,将1molHg(1)由100kPa加压到1100kPa,假设此过程汞的体积变化可忽略不计.则此过程的S=()。14.乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸气,过程的H与S的关系是（）,H与Q的关系是(),还算H所需要的热力学基础数据：（）或者（）和（）l5.已知在汞的熔点-38.87℃附近,液体汞的密度小于固体汞的密度,因此汞的熔点随外压增大而()，所依据的公式形式为（）。3.2.2单项选择题1.在隔离系统中发生的（）过程，系统的熵变ΔS=0.(a)任何;(b)循环;(c)可逆;(d)不可逆。2.在25℃时,mfG(石墨)（），mfG（金刚石）（）(a)0;(b)=0;(c)0;(d)无法确定3.具有相同状态n,T,V的氧气与氮气,在维持恒温恒容条件下混合,此过程系统的熵变ΔS=()。(a)0;(b)nRln2;(c)-nRln2;(d)2nRln2。4..在101.325kPa,-5℃条件下过冷水结冰，则此过程的ΔH（）；ΔS（）；ΔG（）；ΔSamb()。(a)0;(b)=0;(c)0;(d)无法确定。5..在真空密闭的容器中Imol100℃，101.325kPa的液体水完全蒸发为100℃、101.325kPa的水蒸气,此过程的ΔH（）；ΔS（）；ΔA（）；ΔG（）(a)0;(b)=0;(c)0;(d)无法确定。6.封闭系统中,在恒温恒压条件下发生某一化学反应,反应进度=1mol,则反应系统的mrS=（）(a)THmr;(b)TQmp,;(c)TGHmrmr-;(d)无法确定。7.在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,系统终态温度升高,压力增大，则此过程中的ΔU（）；ΔH（）；ΔS（）；ΔSamb（）(a)0;(b)=0;(