物理化学试题练习题

一、单项选择题

1 . 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则： （ ） A. 焓总是不变 B. 热力学能总是增加 C. 焓总是增加 D. 热力学能总是减少

2. 玻璃管两端分别有半径大小不等的肥皂泡，当打开活塞接通两个气泡后，有什么现象发生？ （ ）

A.大泡变大，小泡变小 B.大泡变小，小泡变大C.无法确定D.不变化

3. 将克拉贝龙方程用于H2O的液-固两相平衡，因为Vm( H2O,s ) > Vm( H2O,l )，所以随着压力的增大，则H2O( l )的凝固点将： （ ） A.上升 B.下降 C.不变 D.不能确定

4. pVγ=常数适用的条件是 （ ） A. 绝热过程 B. 理想气体绝热过程 C. 理想气体绝热可逆过程 D. 绝热可逆过程

5. 298.15K时反应N2O4（g）=2 NO2（g）的Kθ=0.1132。当p（N2O4）=p(NO2) =100kPa时，反应 （ ）

A. 向生成NO2的方向移动 B. 向生成N2O4的方向移动 C. 正好达到平衡 D. 难以判断反应进行的方向

6. 在同一温度下，同一气体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容CV,m之间的关系为： （ ）

A. Cp,m < CV,m B. Cp,m > CV,m C. Cp,m = CV,m D. 难以比较

7. 毛细现象中液柱上升或下降的高度和下列哪个因素无关 （ ） A.液体的表面张力 B.毛细管半径 C.液体的密度 D.大气压

8. 设反应aA(g ) == yY(g) + zZ(g),在101.325 kPa、300 K下A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下体系压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应 （ ）

A.平衡常数与温度、压力成反比

B.平衡常数与温度成在正比，与压力成反比 C.是一个体积增加的放热反应 D.是一个体积增加的吸热反应

9. 温度与表面张力的关系是： （ ） A.温度升高表面张力降低 B.温度升高表面张力增加 C.温度对表面张力没有影响 D.不能确定

10. 以C6H5C2H5为原料通过反应 C6H5C2H5（g）= C6H5C2H3（g）+H2（g）制取C6H5C2H3（g）。在一定的温度和压力下该反应达平衡，若加入惰性气体而保持温度和总压力不变，则C6H5C2H5（g）的平衡转化率将 （ ） A.提高 B.不变 C.降低 D. 无法判断

11. 下列说法中不正确的是： （ ） A.孤立体系的熵不会减少 B.焓的绝对值不可测

C.不可能造成第二类永动机D.热不能从低温物体流向高温物体

12. 等压过程是指 （ ） A.体系的始态和终态压力相同的过程 B.体系对抗外压力恒定的过程

C.外压力时刻与体系压力相等的过程

D.外压力时刻与体系压力相等且等于常数的过程

13. 水中有一球形气泡，半径为r，水的表面张力为?，则气泡内的附加压力是： （ ）

4?2???p??p??p?r D.无法计算。 r C.2r B.A.

14. 液体表面分子所受合力的方向总是： （ ）

1

液体表面张力的方向总是： （ ） A.沿液体表面的法线方向，指向液体内部 B.沿液体表面的法线方向，指向气相 C.沿液体的切线方向 D.无确定的方向 二、判断题

1．分子间力越大的液体，其表面张力越大。 （ ）

2．因为Qp = ?H，QV = ?U，而焓与热力学能是状态函数，所以Qp与QV也是状态函数。 （ ）

?H?n?TCp,mdT1T23．物质的量为n的理想气体，由T1，p1绝热膨胀到T2，p2，该过程的焓变化 。 （ ）

4．若天空中的小水滴要发生变化，一定是其中大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。 （ ）

5．dU = nCV,mdT这个公式对一定量的理想气体的任何p、V、T变化过程均适用。（ ） 6．绝热过程都是等熵过程。（ ）

7．在一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸气达到平衡时气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。 （ ）

8．在等温等压条件下，?G ? 0的过程一定不能进行。 （ ）

9．在?10℃，101.325 kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。 （ ）

10．纯水在毛细管内上升的高度为h，当把毛细管折断一半，水会从管顶冒出。 （ ） 三、填空题

1. 玻璃毛细管中水面上的饱和蒸气压???????同温度下水平的水面上的饱和蒸气压。 2. 可逆过程中体系对环境所做的功最_______。

3. 今将一定量的放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡：2NaHCO3(s)=NaCO3(s)+H2O(g)+CO2(g)，则体系的物种数S= ，相数φ= ，自由度数f = 。

4. 在723K时，某反应的△rGmθ= -20.8kJ·mol-1，△rHmθ= 154kJ·mol-1，则该反应的△rSmθ= J·K-1·mol-1。

5. A物质在α相和β相的化学势分别为μA(α)和μA(β)，若发生A物质从β相自发地向α相迁移，则μA(α) μA(β)。(选填 > , = , < )

6. 已知反应2NH3(g)=N2(g)+3 H2(g)的标准平衡常数为0.25，则在相同温度下，NH3(g)=1/2N2(g)+3/2 H2(g)的标准平衡常数为 。

7. 今有2mol某双原子理想气体在等压下，温度由20℃变为10℃，则该过程的△H= kJ，△S= J·K-1。

四. 将2molH2(g)置于带活塞的气缸中，若活塞上的外压力很缓慢地减小（视为可逆过程），使H2(g)在25℃下从15dm3等温膨胀到50 dm3，试求该过程的Q、W、△H、△S和△G。假设H2(g)服从理想气体行为。

五、 苯（C6H6）在101.325kPa下于80.1℃时沸腾，其摩尔蒸发焓△vapHm=30.878 kJ·mol-1。现有2mol液态苯在上述温度、压力下全部气化，试计算该过程△H、△U、W、△S和△G。（气体可看成理想气体）

六． 已知298K时下列物质的热力学数据如下：

物质 △fHmθ/kJ·mol-1 Smθ/J·K-1·mol-1

H2O(g) 188.83

CO(g) 197.67

CO2(g) 213.70

H2 (g) 0 130.68

-241.82 -110.52 -393.51

（1）298K，当反应体系的压力为101.325kPa，且CO(g)、 H2O(g) 、CO2(g)和H2 (g)

2

的物质的量相等时，判断反应CO(g)+ H2O(g)= CO2(g) + H2 (g)进行的方向？

（2）298K，反应体系的压力为101.325kPa下，且反应的起始混合物是由1mol H2O(g)、1mol CO(g)及2molN2(g)组成，求反应达平衡时H2O(g)的转化率是多少？ 答案： 一、

D A B C B B D C A A D D B A C 二、 √ × √ × √ × √ × × × 三、 1． 小于 2． 大

3． 4 3 1 4． 241.77 5． ＜ 6． 0.5

7． -0.58 -2.26 四、解：

理想气体等温膨胀，故?U = 0，?H = 0

VW???pdV?－nRTln2?V1 －2× 8.314×298ln( 50.0 / 15.0 ) J = －5.97 kJ

Q = －W = 5.97 kJ

-1

?S = nRln(V2/V1) = 2.63 J·K

?G = nRln(p2/p1)=－nRln(V2/V1)= －5.97 kJ

五、解：

W=－p外（Vg－Vl）=－pVg=－nRT=－2×8.314×（273.15+80.1）=－5.87kJ ?H =n?vapHm=2×30.878=61.756 kJ Qp=?H

?U=Qp+W=61.756－5.87=55.886 kJ ?S = n?vapHm/T=61756 /（273.15+80.1）=174.8 J·K ?G = 0 六、解：

（1）CO(g) + HO(g) == CO(g) + H(g)

2

2

2

-1

ΔH mθ=ΣνBΔHmθ(B) = －41.17 kJ·mol

r

f

-1

ΔSm= ΣνBS m(B)= －42.12 J·K·mol

θ

θ

r

-1 ΔGmθ=ΔH mθ－TΔSmθ=－28.62 kJ·mol r

r

r

-1-1

3

Qp =1时，ΔGm =ΔGm+RTln Qp=ΔGm=－28.62 kJ·mol＜ 0

r

r

r

θθ

-1

所以反应向正向进行。 （2）298K时Kpθ = exp（－ΔGmθ/RT）= exp[28620/(8.314×298] = 1.04×105

r

CO(g) + HO(g) == CO(g) + H(g) N(g)

2

2

2

2

开始时 1 1 0 0 2 平衡时1(1-α) 1(1-α) 1α 1α 平衡时∑nB= 4 mol

Kpθ = α2/（1-α）2 =1.04×105

解得 α = 0.997=99.7%

一：选择题

1. 理想气体的绝热可逆膨胀过程中，为零的是： ( )

(A) W (B)?H (C)?S (D)?G

2. 对于化学反应N2(g)＋3H2(g) = 2NH3(g) ，当H2的消耗量为3 mol 时，其反应进度为： ( )

(A) 1 mol (B) 2 mol (C) 3 mol (D) 4 mol

3. 体系接受环境做功为160J，且其热力学能增加200J，则体系： ( )

(A) 吸收热量360J (B) 吸收热量40J (C) 放出热量360J (D) 放出热量40J

4. 对理想气体来说，下列关系式不正确的是： ( ) (A)???H???U???H???U??0 (B) (C) (D)?0?0????0 ??????V?T??V?T??T?p??p?T5. 下列说法正确的是： ( ) (A) 自发过程一定是不可逆过程。 (B) 不可逆过程一定是自发过程。 (C) 熵增大的过程一定是自发过程。

(D) 等温可逆过程中，体系的熵值一定不变。

6. 在两相（分别为α和β）和两组分（A和B）体系中，达到相平衡时，设两相中都含有A和B，则一定有： ( )

????????(A) ?A??B (B) ?A??B (C) ?B??B (D) ?B??B

7. 体系经一循环过程回到始态，则其熵变： ( ) (A) ?S?0 (B) ?S?0 (C) ?S?0 (D) 不确定

8. 在T、p恒定的条件下，反应H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g)达到平衡的条件是： ( )

(A)?H2,g??O2,g??H2O,g (B)?H2,g?1?O2,g??H2O,g 2 4

(C)?H2,g??O2,g??H2O,g (D)?H2,g?1?O,g??H2O,g 229. 封闭体系由初始状态1，经绝热不可逆过程达到状态2，再经过绝热可逆过程达到状态3， 则体系的熵值： ( ) (A) S1 > S2 > S3 (B) S1 < S2 < S3 (C) S1 = S2 = S3 (D) S1 < S2= S3 10. 下列关系式不正确的是： ( ) (A) U = H -pV (B) G= H-TS

(C) dU=TdS-pdV (D) dG=-SdT -Vdp

11. 二组分体系相数最多为： ( )

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 12. 过饱和蒸汽中气相的化学势比液相的化学势： ( )

(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不确定

13. 对于封闭体系中的一定量理想气体，下列过程不可能发生的是：

( )

(A) 等温绝热膨胀 (B) 等压绝热膨胀 (C) 吸热而温度不变 (D) 吸热而体积缩小

二： 填空题

1. 体系的S、Q、G、?这些物理量中，属于状态函数的是 ，这些状态函数中属于体系广度性质的是 。

2. 反应(1)、(2)的标准平衡常数分别为K1?、K2?，若反应(3) = (1)﹣(2)，则反应(3)的标准平衡常数K3?= 。

3. 将过量的NaHCO3(s)放在一抽真空容器中，在373K下，NaHCO3(s)按下式进行分解：2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g)，反应达平衡后，体系的独立组分数是 ，自由度数是 。 4. 狭义化学势的定义式 ?B? 。

5. Cu(s)+1/2O2(g) = CuO(s)，已知ΔfGm?298K, CuO(s) =﹣130kJ/mol，则在298K，该反应的ΔrGm?= 。

6. 对冰加压，则其熔点将 ；而对干冰加压，则其熔点将 。（填升高或降低）

7. 用5 mol A和5 mol B组成二组分液态混合物，在两相区的某一温度下达成平衡，测得液相线对应的xB(l)为0.2，气相线对应的xB(g)为0.7，则此时气-液两相平衡体系中气相的物质的量n(g)= 。

三. 3 mol的理想气体在350 K，30 dm3下恒温可逆膨胀到60 dm3，计算该过程的W、ΔU、ΔS、ΔG。

四.苯的正常沸点为353K，摩尔气化焓是ΔvapHm= 30.77 kJ·mol-1，在353 K和p?下，将1 mol液态苯向真空定温蒸发为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。 (1) 计算该过程苯吸收的热量Q和功W；

(2) 求苯的摩尔气化Gibbs自由能变ΔvapGm和摩尔气化熵变ΔvapSm； (3) 求环境的熵变；

(4) 使用哪种判据，可以判别上述过程可逆与否？并判别之。

五.已知反应3Fe(s)＋2CO(g) = Fe3C(s)＋CO2在T=1000K时的ΔrGm? =﹣2800 J/mol。试问在T=1000 K，p=300 kPa条件下，Fe(s)在1 mol CO和2 mol CO2混合气体中能否发生反应

5

生成Fe3C (s)？ 答案： 一：选择题

1. C 2. A 3. B 4. B 5. A 6. C 7. B 8. D 9. D 10.D 11.D 12. B 13. A 二：

1. S、G、μ； S、G 2. K1?/K2?

3. 2； 0 4. ???G???G?或 ?????nB?T,p,nC(C?B)??nB?T,p,nZ5. ﹣130kJ/mol 6. 降低； 升高 7. 6 mol 三.

n=3 molT1=350 KV1=30 dm3恒温可逆膨胀n=3 molT2=T1=350 KV2= 60 dm3

解：此过程的示意图如上。因为此过程是理想气体的恒温可逆过程，温度不变，所以： ?U?0；

W???pdV??nRTlnV1V2V260??3?8.314?350?lnV130 ??6051J由第一定律得：

Q??U?W?0?(?6051)?6051J因为恒温可逆，得：

?S?Q6051??17.3J?K?1 T350p2由热力学基本关系式dG=-SdT+Vdp和dT=0得：

?G??Vdp?nRTlnp1p2V??nRTln2p1V16030

??3?8.314?350?ln ??6051J四.

6

解：此过程的示意图如上 (1) 向真空中膨胀W实际?0

设计等温等压可逆蒸发，使其始末态与所给实际过程的相同。（见上图）则对等温等压可逆蒸发过程：

QR?n?vapHm?1?30.77?103?30770JWR??p(Vg?Vl)??pVg??nRT??1?8.314?353??2935J 由于始末态相同，所?vapUR?QR?WR?30770?2935?27835J以实际过程的?vapU实际等于所设计可 逆过程的?vapUR，得：

Q实际??vapU实际?W实际??vapUR?W实际?27835?0?27835J

(2) 由于始末态相同，所以实际过程的?vapGm,实际等于所设计 可逆过程的?vapGm,R得： ?vaGpm,实际??

同理，

vap,GmR?0

?vapSm,实际??vapSm,R?(3) ?S环,实际?QR30770??87.2J?K?1?mol?1 nT1?353?Q实际?27835???78.9J?K?1 T353?1 78.?9J8.?K3(4) ?S总??vapS体,实际??S环,实际?87.?2所以利用熵增原理可判断出原过程即液态苯向真空定温蒸发为同温同压的苯蒸气是不可逆过程。

五. 解：在总压p=300 kPa，由 1 mol CO和2 mol CO2构成的混合气体中，CO和CO2的分压分别为;

7

pCO?pCO21?300?10kPa0 1?22??300?200kPa 1?2对化学反应3Fe(s)＋2CO(g) = Fe3C(s)＋CO2，由其化学反应等温式得：

?p??pCO2????rGm??rGm?RTlnQp??rGm?RTln?CO???????p??p??21?21?100??200? ??2800?8.314?1000?ln?????

?100??100? ?2962.8J?mol?1?0所以，在T=1000 K，p=300 kPa条件下，Fe(s)在1 mol CO和2 mol CO2混合气体中不能发生反应生成Fe3C (s)。

一、判断题

1、 在相同的始末状态之间发生的所有变化，以熵变为最大。（ ）

2、 状态函数只取决于系统的状态，状态发生变化后，状态函数一定变化。（ ） 3、 因为焓变等于恒压热，所以只有恒压过程才有焓变。（ ）

4、 理想气体在变化过程中如果温度不变，则其热力学能和焓也一定不会发生变化。（ ）

5、 熵是度量系统无序度的函数。（ ）

6、 只有广度量才有偏摩尔量，但偏摩尔量是强度量。（ ）

7、 物质化学势的高低决定着物质在变化过程中的方向，总是从高化学势向低化学势方向变化。（ ）

8、 水的三相点和冰点的温度和压强相同。（ ） 9、 根据稀溶液的依数性，溶剂的饱和蒸汽压将下降。（ ）

10、 化学反应的标准平衡常数只是温度的函数，与方程式的书写形式无关。（ ）

二、选择题

1、 等量理想气体从相同始态出发，分别进行恒温可逆膨胀与绝热可逆膨胀达相同末体积，两过程相比较，（ ）对环境作功更大。

A 恒温可逆膨胀 B 绝热可逆膨胀 C 无法比较 2、 在封闭系统内发生的任何绝热过程ΔS（ ）。 A 一定大于零 B 一定等于零 C 可能大于零也可能等于零

3、 恒温、恒压、W’=0条件下进行的可逆相变化过程ΔG（ ）。 A 大于零 B 等于零 C 小于零 D 无法判断

4、 吉布斯函数判据适用于封闭系统的（ ）过程。 A 恒温、恒容、W’=0 B 恒温、恒压、W’=0 C 任何 D 绝热

5、 一定量真实气体向真空膨胀过程系统对环境所做的功（ ）。

8

A >0 B =0

C <0 D 无法计算 6、 5mol单原子理想气体从300K，50kPa，绝热可逆压缩至100kPa，该过程的ΔS=（ ）J/K。

A 28.82 B -28.82 C 0 D 5.76

7、 在恒温、恒压条件下，理想液态混合物混合过程的ΔmixS（ ）。 A >0 B =0

C <0 D 无法确定

θ

8、 在T=300K，反应A(g)+ 2B(g)= D(g)的K=1。在一抽成真空的容器中通入A B D三种理想气体，在300K时三者分压均为100 kPa，在此条件下，反应（ ）。 A 从右向左自动进行 B从左向右自动进行 C 反应处于平衡态 D无法判断

9、 CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡时，F =（ ）。 A 0 B 1 C 2 D 3

10、 在恒温恒压及组成恒定且不作体积功的任一化学反应，当反应能自动进行时，压力商（ ）。

θθ θ

A Qp>K B Qp=KC Qp

三、计算题

1、 2mol水在101.325kPa、100℃下全部蒸发为水蒸汽，求该过程的Q、ΔU、ΔH和ΔS。已知101.325kPa、100℃下水的ΔvapHm=40.668 kJ/mol，假设相对于水蒸汽的体积，液态水的体积可以忽略。

θθ

2、 反应A(g) = 2B(g)的标准平衡常数K与T的函数关系为lnK=-48.23/T+0.965。求

θ

400K、100kPa下的A(g)的平衡转化率α和ΔrGm。

3、 3mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa可逆膨胀到末压为50kPa，求此过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA和ΔG。

答案： 一、判断题

1、√ 2、ⅹ 3、ⅹ 4、√ 5、√ 6、√ 7、√ 8、ⅹ 9、√ 10、√ 二、选择题

1、A 2、C 3、B 4、B 5、B 6、C 7、A 8、C 9、B 10、C 三、计算题

1、 解：Qp=ΔH=nΔVapHM=2×40.668=81.336(kJ) ΔU=ΔH-Δ(pV)= ΔH-Δ(Vg-Vl)≈ΔH-ΔVg=ΔH-nRT

-3

=81.336-2×8.315×373.15×10 =75.13(kJ)

3

ΔS=ΔH/T=81.336×10/373.15=217.97(J/K)

θ

2、 解：lnK=(-48.23/400)+0.965=0.844

θ

K=2.33

A(g) = 2B(g)

开始nB n0 0

9

平衡nB n0(1-α) 2 n0α n总= n0(1-α)+ 2 n0α= n0(1+α)

θθ

平衡pB (1-α)p/(1+α)p 2αp/(1+α)p θθυB22

K=Л(pB/p)=4α/(1-α)=2.33 α=60.6%

θθ

ΔrGm=-RT lnK=-8.315×400×0.844=-2807.1(J/mol)

3、 解：因为题目所给为理想气体恒温变化过程，所以根据理想气体热力学性质有： ΔU＝0 ΔH＝0

Wr=-nRTln(V2/ V1)= nRTln(p2/ p1) =3×8.315×300×ln(50/100)

3

=-5.19×10(J)

3

Q=ΔU-Wr=-Wr=5.19×10(J)

ΔS= nRln(V2/ V1)=-nRln(p2/ p1)=- 3×8.315×ln(50/100)=17.3(J/K)

3

ΔA＝ΔU－TΔS＝－TΔS＝-300×17.3＝-5.19×10(J)

3

ΔG＝ΔH－TΔS＝－TΔS＝-300×17.3＝-5.19×10(J) 一、判断题（每小题1分，共10分）

1. 电池的正极就是阳极，负极就是阴极。 （ × ） 3. 向溶胶中加入电解质将会导致ζ电势降低。 （ √ ） 4. 郎缪尔(Langmuir)吸附等温式只适用于单分子层吸附。 （ √ ）

5.万里晴空呈蔚蓝色，主要是由于大气密度的涨落引起了太阳光的散射造成的。 （ √ ）

7. 电池 Cl2 (100kPa)｜KCl (0.01mol/kg)｜Cl2 (10kPa) 25℃时的电动势E＝0.05916V。 （ √ ）

8. 原电池放电时，电解质中总是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 （ √ ）

9. 一般地，温度升高，液体的表面张力减少。 （ √ ） 10. 活性炭吸附Cl2 时，活性炭是吸附质。 （ × ） 二、单项选择题（每小题2分，共30分）

1、在25℃时电池反应H2(g) + ? O2(g) → H2O(l)所对应得电池的标准电动势为E?1，则反应2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)所对应得电池的标准电动势为E?2是（ C ）

(Ａ) E?2 = - 2 E?1 (Ｂ) E?2 = 2 E?1 (Ｃ) E?2 = - E?1 (Ｄ) E?2 = E?1

2、空气中半径为r的小气泡其内外压力差Δp＝p内－p外为：（ B ） （A）2γ/r （B）4γ/r （C）γ/r （D）γ/2 r

10

三、填空题（每空1分，共10分）

1、亚稳状态之所以可能存在，皆与_ 新相____产生困难有关。

2、在装有部分水柱的毛细管中（两端开口），当在左端加热时，水柱将向__右_____端移动。

3、附加压力的方向总是指向 弯曲液面的曲率中心 。计算弯曲液面上的蒸气压可以使用___开尔文_______方程。

7、氢电极（H+|H2(g) |Pt)电极反应 __2H++2e = H2 _ _，

?p/pRTH?能斯特方程 E?E? ln2FaH?

四、（12分）用活性炭吸附CHCl3时，在0℃时的饱和吸附量为93.8dm3·kg-1，已知CHCl3

的分压力为13.3kPa时的平衡吸附量为82.5 dm3·kg-1。

求：（1）郎谬尔吸附等温式中的b值；

（2）CHCl3的分压力为6.6kPa时，平衡吸附量是多少？

解：（1） V?Vmaabp 1?bp代入数据：82.5?93.8解得：b=0.549kPa-1

（2）V?93.8a13.3b

1?13.3b0.549?6.6 =73.5kPa

1?0.549?6.6五、将50dm3 浓度为0.05 mol·dm-3 的AgNO3 加入到70 dm3 浓度为0.010 mol·dm-3 的KCl溶液中，制成AgCl溶胶。

（1）写出该溶胶的胶团结构，并指出哪是胶核、胶粒及胶团。

（2）该胶粒带何种电荷？下列哪个电解质对其聚沉能力最强？并将它们按聚沉值大小进行排序：KNO3，FeCl3， MgSO4。

解：

（1）[(AgCl)m nAg · (n-x)NO3]| xNO3

+

-x--

胶核：[(AgCl)m nAg

胶粒：[(AgCl)m nAg · (n-x)NO3]

+

-x-

+

11

胶团：[(AgCl)m nAg · (n-x)NO3]| xNO3

+

-x--

（2）带负电。FeCl3聚沉能力最强。

聚沉值由大到小排序为KNO3，MgSO4，FeCl3 六、在常压下，下列电池的电动势与温度的关系为：

E/V＝1.1365-5.993×10-4（t/℃-25）

Ag(s)｜AgCl(s)｜HCl(a±＝0.2)｜Cl2(g，100kPa)｜Pt

（1）写出所给电池的电极反应和电池反应。

（2）计算25℃时，所给电池的摩尔反应吉布斯函数ΔrGm、摩尔反应焓ΔrHm、摩尔反应熵ΔrSm和可逆电池反应热Qm.r各为若干？

解：（1）阳极：Ag+Cl

- —

e = AgCl

-

阴极：1/2 Cl2 + e = Cl

电池反应：Ag+1/2 Cl2= AgCl （2）25℃时E=1.1365V

(?E)p??5.993?10?4(V/K) ?T-1

ΔrGm= -zFE= -1×96485×1.1365=-109.66（kJ·mol）

?rSm?zF(?E-1-1

)p=1×96485 (-5.993×10-4)=-57.8（J·mol·K） ?T-1

ΔrHm=ΔrGm+TΔrSm=-126.89（kJ·mol） Qm.r= TΔrSm= -17.23（kJ·mol）

一、单项选择题

1、隔离系统经历一任意不可逆过程后，该系统的ΔS （ A ） (A) 一定大于零 (B) 一定小于零 (C)一定等于零 (D)无法确定 2、二组分理想液态混合物的总的蒸汽压 ( B ) （A）与混合物的组成无关 （B）介于两纯组分的蒸汽压之间

-1

（C）大于任一纯组分的蒸气压（D）小于任一纯组分的蒸汽压

3、理想气体的热力学能随着温度的升高而( A ) (A)增大 (B)减小 (C) 保持不变 (D) 以上三者皆有可能

12

4、已知反应C(s) + O2(g)→CO2(g)的ΔH，下列说法中不正确的是( C ) (A) ΔH为CO2(g)的生成热 (B) ΔH是C(s)的燃烧热 (C) ΔH与反应的ΔU数值不等 (D) ΔH与反应的ΔU数值相等

5、在373K和101.325 kPa下，水的化学势μ[H2O(l)]和水汽的化学势μ[H2O(g)]的关系是 ( A )

(A) μ[H2O(g)]=μ[H2O(l)] (B) μ[H2O(g)]>μ[H2O(l)] (C) μ[H2O(g)]<μ[H2O(l)] (D) 无法判断

6、反应2NO (g)+ O2(g) = 2NO2(g) 的ΔrHm < 0 ，当此反应达到平衡时，若要使平衡向产物方向移动，最好的方法是 （ C ）

(A)升温加压 （B）升温降压 （C）降温加压 （D）降温降压 7、组分A和组分B在形成理想液态混合物的过程中 （ D ）

(A) ?S?0 （B）?G?0 （C）?H?0 （D）?V?0

8、在指定温度下，若A、B两液体形成理想液态混合物，且纯A的饱和蒸汽压大于纯B的饱和蒸汽压，则 ( C )

(A) yA < xA (B) yA = xA (C) yA > xA (D) 无法确定 9、平衡共存的相数最大时，体系的自由度f或组分数C ( A ) (A) f = 0 (B) C = 0 (C) f > 0 (D) C < 0

10、高温下，由MgCO3(s)、BaCO3(s)、BaO (s)、MgO (s)及CO2 (g)构成的一个平衡系统，其独立组分数和自由度分别为 ( D )

(A) 5，3 (Ｂ) 4，2 (Ｃ) 3，1 (Ｄ) 3，0

11、下列没有偏摩尔量的状态函数是 ( B )

(A) G (B) p (C) V (D) H

12、化学反应达到平衡时，其摩尔反应吉布斯函数变 ( B )

(A) ΔrGm > 0 (B) ΔrGm = 0 (C) ΔrGm < 0 (D)无法判断

13、今有一封闭系统，当过程的始末状态确定后，下列哪项没有确定值 ( A )

(A) Q (B) Q+W (C) W（Q=0时） (D) Q（W =0时） 14、在400K，理想气体反应：

A(g) + B(g) = C(g) + D(g) 的 K1θ = 0.25 C(g) + D(g) = A(g) + B(g) 的 K2θ = ( B )

13

2A(g) + 2B(g) = 2C(g) + 2D(g) 的 K3θ = ( C ) (A) 0.25 (B) 4 (C) 0.0625 (D) 0.5 二、判断题（每小题1分，共10分）

1、1mol 理想气体恒压下由状态1变到状态2，吸热12kJ，则由此可知该过程中ΔH=12kJ。 （ √ ）

2、热力学基本方程只适用于可逆过程。 （ × ） 3、在可逆过程中体系对环境做最大功。 （ √ ） 4、稀溶液的凝固点一定比纯溶剂的凝固点低。 （ × ） 5、克拉贝龙方程

dp?H描述的是纯物质任意两相平衡时，平衡压力与平衡温度之?dTT?V间的相互依赖关系。 （ √ ）

6、理想气体经一不可逆循环其ΔS一定不为零。 （ × ） 7、理想气体的焓只是温度的函数。 （ √ ） 8、自由度(数) f就是一个相平衡体系的变量数。 （ × ）

9、亨利定律只适用于稀溶液中的溶质，溶剂服从的是拉乌尔定律。 （ √ ）

10、只有广度性质才有偏摩尔量。 （ √ ） 三、填空题（每空1分，共10分）

1、理想液态混合物中任一组分的化学势表达式为μB=μθB+RTlnxB_。

2、将碳酸氢铵NH4HCO3(s)放在一抽真空的容器中，加热时可发生下列反应：NH4HCO3(s) → NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)，达到化学平衡后，该反应系统的相数Ф = __2________；独立组分数C =___1_____；自由度数f = ____1______。

3、298K时NH4HS(s)分解达平衡时的压力为60 kPa，则该温度下NH4HS(s)分解反应的K? =____0.09_______。

4、对于单组分、二组分和三组分系统，它们最大的自由度分别为__2___、__3__和__4___。 5、在恒温、恒压下，已知反应A → 2B和2A → C的反应热分别为ΔH1和ΔH2, 则反应C→4B的反应热ΔH3为 2ΔH1 - ΔH2 。

6、在_恒温、恒压、非体积功为零__的条件下，才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。

四、已知反应A(g) + B(g) ==2D(g) 的ΔrHmθ及ΔrSmθ分别为180.50kJ mol-1与24.81J.K-1.mol-1。设反应的ΔrCp.m= 0。

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1. 计算当反应的ΔrGmθ为125.52kJ.mol-1时反应的温度是多少？

2. 在上述的温度下，等摩尔比的A(g)与B(g)开始进行反应，求反应达平衡时A的平衡转化率是多少？

3. 求上述反应在1000K下的Kθ。 解：

1、ΔrGmθ = ΔrHmθ – TΔrSmθ

代入数据：125.52×103=180.50×103-24.81T 解得：T=2216 K

2、Kθ =exp（-ΔrGmθ/RT）= exp[-125.52×103/(8.315×2216)] 解得：Kθ =1.1×10-3

A(g) + B(g) == 2D(g)

开始 1 1 0

平衡组成 1-α 1-α 2α n总=2mol 平衡分压 (1-α)p/2 (1-α)p/2 αp Kθ = 4α2/(1-α)2

代入数据：1.1×10-3=4α2/(1-α)2 解得：α=0.016

?K2180.50?10311??(?) 3、ln?31.1?108.31510002216 解得：K2θ = 7.4×10-9

五、取298K，100kPa的氧气20dm3，反抗50kPa的恒外压进行绝热不可逆膨胀，求该过程中氧的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS和ΔG。已知在298K时O2的规定熵为205J·K-1·mol-1，CV,m=20.79 J·K-1·mol-1。 解：n?pV100?20??0.807mol RT8.314?298绝热不可逆，恒外压 Q＝0，ΔU＝-W

Cv,m(T2－T1)＝（p2V2－p2V1）＝R(T2－T1p2/p1) 解得 T2＝255.4K

ΔH＝nCp,m(T2－T1)＝－1000.4J ΔU＝nCv,m(T2－T1)＝－714.8J W=－ΔU = 714.8J

ΔS＝nCv,mln (T2/T1) + nRln(p1/p2)

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＝0.807×(20.79+8.314)ln (255.4/298.2) +0.807×8.314ln(100/50) ＝｛－3.62+4.65｝J/K＝1.028J/K

S2＝S1+ΔS＝(0.807×205＋1.03)J/K＝166.47 J/K ΔG＝ΔH－(TS)

＝ΔH－Δ(T2S2－T1S1)＝－3216 J

六、80℃时，P*（苯）=100.4kPa， P*（甲苯）=38.71kPa，两者可形成理想液态混合物。若苯与甲苯混合物在80℃时平衡蒸气的组成y（苯）= 0.300，试求平衡液相的组成x（苯）及蒸气总压各为若干？ 解：

?y苯 px苯?p（1?x苯）?苯?甲苯?p苯x苯 代入数据：

?0.300 100.4x苯?38.71（1?x苯） 解得： x苯 = 0.14

?? p?p x?p（1?苯x）苯苯甲苯100.4x苯= 100.4×0.14+38.71（1-0.14）

= 47.35（kPa）

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