(完整版)物理化学期末考试试题库2017(附答案与解析)汇总

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：B6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:（A）QH＝p0（B）Q＝Hp0（C）Q＝H＝p0（D）QH＝p0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）AApVnRT（B）BAB()pVnnRT（C）AAApVnRT（D）BBBpVnRT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Cp（B）温度低于CT（C）体积等于m,CV（D）同时升高温度和压力答：（B）CT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。2;填空题8．节流膨胀过程又称为_恒焓___过程，多数气体经此过程后引起温度__下降_____.(2分)9．25℃下,1m可视为理想气体)由1dm3膨胀到5dm3吸热2kJ,则对外作功W=2kJ(按系统得功为正的规定)第二章热力学第二定律;选择题10．对任一过程，与反应途径无关的是(A)体系的内能变化(B)体系对外作的功(C)体系得到的功(D)体系吸收的热答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。11．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定答案：A。绝热不可逆过程熵要增加。12一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转,当工作物质为气体时,热机效率为42%,若改用液体工作物质,则其效率应当(A)减少(B)增加(C)不变(D)无法判断答案：C13．在标准压力下，100℃的液态水气化为100℃的水蒸汽，体系的熵变为：(A)ΔS体＞0(B)ΔS体＜0(C)ΔS体＝0(D)难以确定答案：A。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。14．263K的过冷水凝结成263K的冰，则：(A)ΔS0(B)ΔS0(C)ΔS=0(D)无法确定答案：A。恒温下液体变固体熵减少。15．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隔离(D)ΔU答案：C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，故为隔离系统。16．在α，β两相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：ABAAABAB(A)(B)(C)(D)答案：B17．热力学第三定律可以表示为：(A)在0K时，任何晶体的熵等于零(B)在0K时，任何完整晶体的熵等于零(C)在0℃时，任何晶体的熵等于零(D)在0℃时，任何完整晶体的熵等于零答案：B;问答题;填空题18．一个过程系统的熵变为△S，而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为__△S___。(1分)因为状态函数与过程无关;计算题19．(15分)101.3kPa下,1mol的100℃水与100℃的大热源相接触,经过两种不同的过程到达终态100℃,101.3kPa的水蒸气:(1)保持压力不变;(2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的△U,△△△A及△G并判断过程是否可逆.已知100℃,101.3kPa下水的气化热△vapHΘm－118.8×10-63－1－23-1解:(1)W=-p△V=-101.3×103－2-18.8×10-6-3.06kJQ=△H=40.71kJ△U=Q+W=40.71-3.06=37.65kJ△S=Q/T=40.71×10－3△A=△U-T△S=37.65-40.71=-3.06kJ3△G=0∵在沸点下蒸发,故为可逆过程.由△G=0也可判断.△△△△A=-3.06kJ△G=0Q=△U-W=37.65kJ△S(环)=-Q/T=-(△U-W)/T=-37.65×10－3-△S(总)=△S+△S(环)=109.1-100.9=8.2J.K－1过程(2)为不可逆过程.20．将装有0.2mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20dm3的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、xmol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10kJ·mol－1。试求（1）混合气体中乙醚的分压；（2）分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。（10分）解：(1)3311乙醚乙醚m1020K15.308molKJ3145.8mol2.0VRTnp==0.2*8.314*308.15/2025621Pa=25.62kPa(2)变化过程中氮气的温度和分压没变，故△H=0J、△S=0J·K－1、△G=0J。乙醚的变化过程可设想为：乙醚(l，308.15K，100kPa))1(乙醚(g，308.15K，100kPa))2(乙醚(g，308.15K，p乙醚)于是：△H=△H1+△H2=(0.2×25.10+0)kJ=5.02kJS=△S1+△S2=乙醚乙醚乙醚pTHnRnmkPa100lnvap=]kPa62.25kPa100ln3145.82.015.3081010.252.0[3J·K－1=18.56J·K－1G=△G1+△G2=0+]ln15.3083145.82.0[ln10062.25100kPa乙醚pnRTJ=－697.8J或者采用下式计算△G=△H－T△S第三章多组分系统热力学;选择题21．两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若p*Ap*B，则：(A)yAxA(B)yAyB(C)xAyA(D)yByA答案：A22．已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为：(A)1(B)1/2(C)2/3(D)1/34答案：C;填空题23．在20℃、标准压力下各为0.8mol的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4cm3·mol－1，则该混合物的体积为__(0.8×17.0+0.8×57.4)cm3·mol－1=59.52cm3·mol－1_。(2分)!第四章化学平衡;选择题24．下面的叙述中违背平衡移动原理的是(A)升高温度平衡向吸热方向移动(B)增加压力平衡向体积缩小的方向移动(C)加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动(D)降低压力平衡向增加分子数的方向移动答案：C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动25．已知反应2NH3=N2+3H2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2N2+3/2H2=NH3的标准平衡常数为：N2+3H2=2NH3标准平衡常数为4所以答案为C(A)4(B)0.5(C)2(D)1答案：C。26．某温度时，NH4Cl(s)分解压力是p,则分解反应的平衡常数Kp为：(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8答案：C。某温度不，固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的分解压力为p，可见分解产物NH3与HCl的分压均为(1/2)p。27．在1100℃时，发生下列反应：(1)C(s)+2S(s)=CS2(g)K1=0.258(2)Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g)K2-3(3)2H2S(g)=2H2(g)+2S(s)K3－2则1100℃时反应C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的K为:(A)－8(B)－5(C)3.69×10－5(D)－8答案：A。反应(3)=(1)-2(2)+(3)故KK1(K2)2K328．在298K时，气相反应H2+I2=2HI的rGm=－16778J·mol-1，则反应的平衡常数Kp为：(A)12(B)6(C)873(D)18.9答案：C。根据lnrmpGRTK$$。29．加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率？(A)C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)(B)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(C)3/2H2(g)+1/2N2(g)=NH3(g)(D)CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=H2O(l)+C2H5COOH3(l)答案：A;填空题30．气相反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g),其△H=-200KJ·mol-1,采用(降低，恒定，提高)_降低_温度和(降低，恒定，提高)__提高__压力措施可使平衡最有效地向右移动?(2分)放热反应，△vB0,故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。31．在温度为T时反应C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为___K1/K2______。(1分)5!第五章相平衡;选择题32．一单相体系,如果有3种物质混合组成,它们不发生化学反应,则描述该系统状态的独立变量数应为(A)3个(B)4个(C)5个(D)6个答案：B。F＝C－P＋2＝3－1＋2＝433．NaCl(s),NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时,系统的自由度(A)F=0(B)F=1(C)F=2(D)F=3答案：B。F=C-P+2，C＝2，P＝3，故F=2-3+2=1。34．如果只考虑温度和压力的影响,纯物质最多可共存的相有(A)P=1(B)P=2(C)P=3(D)P=4答案：C。F=C－P＋2＝1－P＋2＝3－P，当F最小为零时P=3。35．对于相律,下面的陈述中正确的是(A)相律不适用于有化学反应的多相系统(B)影响相平衡的只有强度因素(