物理化学学习指导书试题

物理化学学习指导书

热 力 学

填空题：

4、焦耳-汤姆孙系数?J-Tdef ????T?? ，?J-T>0 表示节流膨胀后温度（低于）节流膨???p?H胀前温度。（第二空选答高于、低于或等于） 11、等式???U???U???H??????p?????V??0 适用于 理想气体 。 ?V??T??T?T?3

12、298 K下的体积为2dm的刚性绝热容器内装了 1 mol的O2(g)和2 mol的H2(g)，发生

反应生成液态水。该过程的? U ＝ 0 。 13、有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了，他只模糊记得的是

nR??S? 。你认为，这个公式的正确表达式中，x应为 p。 。 ?????xp??T选择题：

1. 关于循环过程，下列表述正确的是 ( B )

A、可逆过程一定是循环过程 B、循环过程不一定是可逆过程 C、

D、

3. 对常压下进行的气相化学反应，已知体系中各物质的等压热容与温度有关，下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是 ( D ) A、 B、 C、 D、

4. 理想气体的热力学能由U1增加到U2，若分别按：（Ⅰ）等压（Ⅱ）等容和（Ⅲ）绝热从始态到终态，则 C A、 C、

B、 D、

D )

5.下列各式不受理想气体条件限制的是 ( A 、

B 、

1

C 、 D 、

8. 理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行：（I）可逆；（II）不可逆。则下列关系成立的是 ( A ) A

B

C

θ

D

10. 已知反应C（s）+O2（g）→CO2（g）的ΔrHm (298K)<0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C和O2发生反应.则体系( D )

A

B

C

)

D

13. 对封闭体系下列关系不正确的是 ( A

A B

C D

14. 对一定量的纯理想气体，下列关系不正确的是 ( B )

A B

C D

17.状态方程为p(Vm–b)= RT（常数b>0）的气体进行绝热自由膨胀，下列结论不正确的( C ) A W = 0 B △U = 0 C △T > 0 D 19. 关于生成焓△fHm，下列说法中正确的是 ( D ) A 化合物的△fHm就是1 mol该物质所具有的焓值

B

C

D 20.

A

2

A △rHm(Ⅰ) >△rHm(Ⅱ) B △rHm(Ⅰ) <△rHm(Ⅱ) C △rHm(Ⅰ) =△rHm(Ⅱ) D △rHm(Ⅱ) > 0

23. 状态方程为p(V–nb)=nRT常数（b>0）的气体进行节流膨胀时 ( A

B

C

D

C )

24. 硫酸和水在敞开容器中混合，放出大量热，并有部分水汽化。若始态和终态均与环境处于热平衡，则 ( C ) A C

B D

26. 体系从状态A变化到状态B，有两条途径：I为可逆途径，II为不可逆途径。以下关系中不正确的是 ( C )

A B

C D

31. 等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的 ( B )

A B C D

35. ( A )

A 0 B C D

36. 373.2 K和101.3 kPa下的1 mol H2O(l)，令其与373.2 K的大热源接触并向真空容器蒸发，变为373.2 K、101.3 kPa下的H2O(g)，对这一过程可以判断过程方向的是 ( C )

A

B

C

D

37. 在等温等压下,将1molN2和1molO2混合,视N2和O2为理想气体,混合过程中不发生变化的一组状态函数是( A ) A

B

C

D

38. 某理想气体在等温膨胀过程中(不做非体积功.Wf=0), 则 ( A ) A 39. D

B

C

D

3

A C 40. C A41. B

B

C

B D

D

A B C D 42. C

A 43. C

B

C

D

A 44.

B

C

D

D

4

A

B 电解水制取氢气和氧气 C D 45. B A 46. C

B

C

D

A 47. A B C D

B C D 液体蒸气压与外压无关

( C )

48. C

A 理想气体恒外压等温压缩

B 263K、101.3Pa下,冰熔化为水 C 等温等压下，原电池中发生的反应 D 等温等压下电解水

49. 实际气体节流膨胀后其熵变为 (

B )

A B C D

58、从热力学四个基本过程可导出 =（ ）B

5

??A???H???U???G?(A)?(B)?(C)?(D)?? ? ? ? ??V?T??S?p??V?S??T?p??G?59、对封闭的单组分均相系统，且W’=0时， 的值应是（B ） ????p?

??T

A、<0 B、>0 C、 =0 D、无法判断 67．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 A .

A． B． C． D． 72．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 B . A．Q R = Q IR B．

77．环境的熵变等于 B .

A．

B．

C．W R = W IR D．

C． D．

多组分系统热力学

SB??13、偏摩尔熵的定义式为 13 答： 。 ??n???B?T,p,n(C,C?B) ?19 、均相多组分系统中，组分B的偏摩尔体积定义VB为 19 答：???V?? 。 ???nB?T,p,n(C,C?B)??S?选择题：

4. 特鲁顿(Trouton)规则(适用于不缔合液体)。B

?ΔvapHmTb????(A)21 J·mol－１·K－１ (B)88 J·K－１ (C)109 J·mol－１·K－１ 5、在a、b两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡时，下列三种情况正确的是： （B ）

αββ(A)?α(B)?α(C)?αA??B A??A A??B7 、由A及B双组分构成的a和b两相系统，则在一定T、p下，物质A由a相自发向b相

转移的条件为（ A ）

βββ(A)?α(B)?α(C)?αA??A A??B A??B8、 某物质溶于互不相溶的两液相a和b中，该物质在a相以A的形式存在，在b相以A2形式存在，则定温定压下，两相平衡时（C ）

(A)?α(A)??β(A2) (B)?α(A)?2?β(A2) (C)2?α(A)??β(A2)24．下列化学势是偏摩尔量的是 B 。

6

A． B. C．

26．下述化学势的公式中，不正确的是 D 。

D． 。

A． ； B．

与 =

；C． ； D． 。

27．在373.15K，10132Pa， A．

＞

；B．

的关系是 B 。 ；C．

＜

； D．无法确定。

28．只做膨胀功的封闭体系， 的值 B 。

A．大于零； B．小于零； C．等于零； D．无法确定。

29．某一过程?G = 0,应满足的条件是 D 。

A．任意的可逆过程； B．定温定压且只做体积功的过程； C．定温定容且只做体积功的可逆过程；D．定温定压且只做体积功的可逆过程。 30．1mol理想气体经一定温可逆膨胀过程，则 A 。 A．?G = ?F B．?G ＞ ?F C．?G ＜ ?F D．无法确定 31．纯液体在正常相变点凝固，则下列量减小的是 A 。 A．S ； B．G ； C．蒸汽压； D．凝固热。 32．图中 B 点是稀溶液溶质的标准态。

A．a 点； B．b点； C．c点； D．d点。

**

33．温度为T时，纯液体A的饱和蒸汽压为pA，化学势为μA，在1 p时，凝固点为 ，向A中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则pA、μA、Tf的关系是 D 。

A．pA＜pA ，μA＜μA ，

*

*

*

*



＜Tf ； B．pA＞pA ，μA＜μA ，

*

*

**

＜Tf ；

C．pA＞pA ，μA＜μA ， ＞Tf ； D．pA＞pA ，μA＞μA ， ＞Tf 。



34．在p下，当过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中正、负号无法确定的量是 D 。

A．?G B．?S C．?H D．?U 35．实际气体的化学势表达式为 ，其中标准态化学势为 D 。



A．逸度f=p的实际气体的化学势 B．压力p =p的实际气体的化学



C．压力p =p的理想气体的化学势 D．逸度f=p的理想气体的化学势

36．理想气体的不可逆循环，?G B 。

A．＜0 B．=0 C．＞0； D．无法确定

37．在α、β两相中含A、B两种物质，当达平衡时，正确的是 B 。

A． B． C．

38．多组分体系中，物质B的化学势随压力的变化率，即 A．＞0 B．＜0 C．=0 D．无法确定

的值 A 。

相平衡

7

填空题：

2 、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，则这个系统的组分数(独立)=____1__；自由度数=___1____。 3、AlCl3 溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成.此系统的组分数为 3 ，自由度数为 3 。 4、将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合，放入一密闭容器中，一定温度下建立化学平衡，则系统的组分数C=__2____；相数? =___3____；条件自由度数??=____0____。 5、将Ag2O(s)放在一个抽空的容器中，使之分解得到Ag(s)和O2(g)并达到平衡，则此时系统的组分数（独立）=___2___；自由度数=___1_____。 6、CH4(g)与H2O(g)反应，部分转化为CO(g)和CO2(g)及H2(g)，并达平衡，则系统的S =___5___；R =___2___；R′=___0___；C =____3__；? =__1____；f =___4___。

7、将一定量NaCl(s)溶于水中形成不饱和溶液，假设NaCl完全电离，H2O(l) 可建立电离平衡，离子无水合反应，则系统的S =___5___；R =___1___；R′=___2___；C =___2___；? =____1__；f =___3___。

8 、已知NaHCO3(s)热分解反应为2NaHCO3 == Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

今将NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CO2和H2O(g)按任意比例混合，放入一个密闭容器中，当反应建立平衡时系统的R′=___0___；C =___3___；? =___3___；f =___2___。

9、 450℃时，将与混合，由于的分解，最终得到和平衡共存的系统，则系统的组分数C =___2___；相数? =___1___；条件自由度数f’ =____2__。

10、Na2CO3(s)与 H2O(l) 可生成Na2CO3? H2O (s)、 Na2CO3? 7H2O (s) 、 Na2CO3? 10H2O (s)，则30℃时，与Na2CO3 水溶液、冰平衡共存的水合物最多有 1 种。 11、下列化学反应，同时共存并达到平衡（温度在900~1200K）：

CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)； CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)

H2O(g)+CO(g)+CaO(s)==CaCO3(s)+H2(g)。

该系统的自由度=___3___。

12、CaCO3(s)、BaCO3(s)、CaO(s)、BaO(s)和CO2(g)构成一个多相平衡系统，这个系统的组分数（独立）=___3___；自由度数=___0_____。

13、 FeCl3与 H2O 可生成四种水合物FeCl3 ?６H2O (s)、 ２FeCl3 ?３H2O (s) 、 ２FeCl3 ?５H2O (s)、 FeCl3 ?２H2O (s) ，这个系统的组分数（独立）=___2___；在定压下最多有 3 相平衡共存种。

14、一个达到平衡的系统中有任意量ZnO(s)、Zn(s)、CO(g)、CO2(g)、C(s)五种物质，则这个系统的组分数（独p一定

t

立）=___3___；自由度数=___2_____。

15、理想液态混合物定温p-xB(yB)相图最显著的特征是液相线为 直线 。 16、一般有机物可以用水蒸气蒸馏法提纯，当有机物的 饱和蒸气压 和 摩尔质量 越大时，提纯一定质量有机物需要的水蒸气越少，燃料越节省。

17、右图为两组分具有最高沸点的相图，若有组成为x0

x0

的溶液，经过精馏，则在塔顶得到 纯B ，塔A xB B 底得到 恒沸混合物 。

18、完全互溶的A，B二组分溶液，在xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-平衡时，yB(g)，xB(1)，xB(总)的大小顺序为__yB(g)> xB(总) > xB(1)________。

8

将xB=0.4的溶液进行精馏, 塔顶将得到___xB=0.6的恒沸混合物___________。

19、定压下A，B可形成具有最低恒沸点的系统，最低恒沸点组成为xB=0.475。 若进料组成为xB=0.800的系统，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，塔顶将得到_____xB=0.475的恒沸混合物_________。塔底将得到__纯B__。 20、35℃时，纯CH3COCH3的饱和蒸气压力为43.06kPa。 CH3COCH3与CHCl3组成溶液，当CHCl3的摩尔分数为0.30时，溶液上CH3COCH3的蒸气压力为26.77kPa，则该溶液对CH3COCH3为 负 偏差。 21、右图是水的相图。

(1)oa是———平衡曲线； ob是———平衡曲线； oc是______平衡曲线；

(2)o点称为___三相_____点；oa线中止于a点，a点称为____临界___点；

(3)处于d点的水称为______水，它与水蒸气达到的平衡称为__亚稳_____平衡。

24．在石灰窑中，分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g)已平衡，则该体系的组分数C= 2 ，相数P = 3 ，自由度数f = 1 。 25．CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)和CO2(g)达到平衡时，此体系的相数是 5 ， 组分数是 3 ，自由度数是 0 。

-1

27．已知水的平均气化热为40.67kJ·mol,若压力锅允许的最高温度为423K，此时压力锅内的压力为 472.88 kPa. 28．在一透明的真空容器中装入足够量的纯液体，若对其不断加热，可见到 临界 现象，若将容器不断冷却，又可见到 三相共存 现象。

++－2－

29．一个含有K，Na,NO3,SO4,四种离子的不饱和水溶液，其组分数为 4 。 30．已知温度T时，液体A的蒸气压为13330Pa，液体B的蒸气压为6665Pa，设A与B构成理想液体混合物，则当A在溶液中的摩尔分数0.5时，其在气相中的摩尔为 2/3 。 31．定温下水，苯甲酸，苯平衡体系中可以共存的最大相数为 4 。 32．二元液系相图中，共沸点的自由度数f = 0 。

三、选择题：

1 一个水溶液共有S种溶质，相互之间无化学反应。若使用只允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开，当达到渗透平衡时，水面上的外压是pW，溶液面上的外压是ps，则该系统的自由度数为：( D )

(A)f = S (B) f = S + 1 (C) f = S + 2 (D) f = S + 3 2 NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2 S(g)达平衡时有：( A )。

(A)C=2，f=2，f =2 (B) C=1，f=2，f =1(C) C=1，f=3，f =2 (D) C=1，f=2，f =3 3 若A(l)与B(l)可形成理想液态混合物,温度T时,纯A及纯B的饱和蒸气压pＢ＞pA,则当混合物的组成为0＜xＢ＜1时,则在其蒸气压-组成图上可看出蒸气总压p与pA，pＢ的相对大小为:( C )

(A) p＞pＢ

*

*

**

*

(B)p＜pA

*

(C)pA＜p＜pＢ

**

4 对于恒沸混合物，下列说法中错误的是：( D )。

(A) 不具有确定组成 (B)平衡时气相组成和液相组成相同； (C)其沸点随外压的变化而变化 (D)与化合物一样具有确定组成

5 已知硫可以有单斜硫，斜方硫，液态硫和气态硫四种存在状态。硫的这四种状态_B___稳定共存。

9

(A) 能够 (B) 不能够 (C) 不一定

6 二组分合金处于低共熔温度时系统的条件自由度数为：(A )。

(A)0 (B) 1 (C) 2 (D) 3

7、 A(l)与B(l)可形成理想液态混合物，若在一定温度下，纯A、纯B的饱和蒸气压p*A＞p*B，则在该

二组分的蒸气压组成图上的气、液两相平衡区，呈平衡的气、液两相的组成必有:( B )

(A)yＢ＞xＢ (B)yＢ＜xＢ (C)yＢ＝xＢ

8、 在101 325Pa的压力下，I2在液态水和CCl4中达到分配平衡（无固态碘存在）则该系统的条件自由度数为（ B）

(A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) 3

9 、硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三种水合物，问在101 325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？(C ) (A) 3种；(B) 2种；(C) 1种；(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

10 、将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡： NH4HCO3(s) === NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 系统的组分数C和自由度数f为：(C ) (A) (C)

Ｃ＝2，f ＝2； (B) Ｃ＝2，f ＝2； Ｃ＝2，f ＝0； (D) Ｃ＝3，f ＝2。

11 某系统存在任意量C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五种物质，相互建立了下述三个平衡： H2O(g)+C(s) → H2(g) + CO(g)

CO2(g)+H2(g) → H2O + CO(g) CO2(g) + C(s) → 2CO(g)

则该系统的独立组分数C为：( A )。

(A) 3 (B) 2 (C) 1 (D) 4 12 已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得：( C )。

(A)一个纯组分和一个恒沸混合物 (B) 两个恒沸混合物 (C) 两个纯组分。 13 已知A和B二组分可组成具有最低恒沸点的液态完全互溶的系统，其t-x(y)如图所示。若把xB=0.4的溶液进行精馏，在塔顶可以获得：( C )。

(A) 纯组分A(l) (B)纯组分B(l) (C)最低恒沸混合物。

14 已知纯液体A与B，其沸点分别为t*A=116℃， t*B=80℃，A和B可以形成二组分理想液态混合物，将某一定组成的该液态混合物进行精馏（完全分离）时，则（A ）

(A) 在塔顶得到纯B (B) 在塔底得到纯B (C) 在塔中间得到纯B

15 组分A(高沸点)与组分B(低沸点)形成完全互溶的二组分系统，在一定温度下，向纯B中加入少量的A，系统蒸气压力增大，则此系统为：( C )。

(A) 有最高恒沸点的系统 (B) 不具有恒沸点的系统 (C) 具有最低恒沸点的系统。

10

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