化学本科物理化学题库

!第一章 热力学第一定律

;选择题

错误！未指定书签。．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（ ）

(A) 单纯状态变化 (B) 相变化

(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 答案：D

2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是 (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上

(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义

(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量

(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消

答案：B

错误！未指定书签。．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。

错误！未指定书签。．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。

错误！未指定书签。．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数（ ）

(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体

答案：D

错误！未指定书签。．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。

错误！未指定书签。．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是（ ） (A) 等容过程

(B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程

(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程

答案：D

错误！未指定书签。．下列过程中, 系统内能变化不为零的是（ ）

(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程

(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程

答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。

错误！未指定书签。．第一类永动机不能制造成功的原因是（ ）

(A) 能量不能创造也不能消灭

(B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 答案：A

错误！未指定书签。．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（ ）

(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质 (C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征 答案：D

错误！未指定书签。．当某化学反应ΔrCp,m＜0,则该过程的

$?rHm(T)随温度升高而（ ）

(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律

$答案：A。根据Kirchhoff公式d?rHm(T)/dT??rCp,m可以看

出。

错误！未指定书签。．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）

(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律

(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化

学反应过程, 可使用盖斯定律

(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减

(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以

答案：C

错误！未指定书签。．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。

错误！未指定书签。．关于热平衡, 下列说法中正确的是（ ）

(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度

(B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件

(C) 若系统A与B成热平衡, B与C成热平衡, 则A与C直接接触时也一定成热平衡

(D) 在等温过程中系统始终处于热平衡

答案：C。（A）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A的温度大于B，A向B传热，而B向外散热。若传入B的热与从B散去的热相等，则B的温度不变，为一等温过程，但A与B之间却并没有达到热平衡。

错误！未指定书签。．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：B

错误！未指定书签。．在一个循环过程中，物系经历了i步变化，则

(A) ∑Qi=0 (B) ∑Qi－∑Wi=0 (C) ∑Wi=0 (D) ∑Qi＋∑Wi=0

答案：D。因为ΔU＝∑Qi＋∑Wi，循环过程ΔU＝0。 错误！未指定书签。．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是

(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零

(B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值

(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同

答案：B。

错误！未指定书签。．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是

(A) 等容条件下的化学反应过程 (B) 等压条件下的化学反应过程

(C) 等压或等容且不做非体积功的化学反应过程 (D) 纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程

答案：C

错误！未指定书签。．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是

(A) 可逆过程不一定是循环过程

(B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小

(C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小

(D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达

答案：B。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。

错误！未指定书签。．理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后 (A) ΔH≠0 (B) W=0 (C) ΔU≠0 (D) Q=0

答案：A。上述两过程因绝热和不做功故W与Q均为零。于是ΔU亦均为零。理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。

错误！未指定书签。．如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，

今以电阻丝为体系有：

(A) W =0， Q <0， ?U <0 (B). W＞0， Q <0， ?U >0 (C) W <0， Q <0， ?U >0 (D). W <0， Q =0， ?U >0 答案：B。电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故?U＞0。 错误！未指定书签。．如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右

> p左，将隔板抽去后:

（A） Q ＝0, W ＝0, ?U ＝0 （B） Q＝0, W <0, ?U >0 （C）. Q >0, W <0, ?U >0 （D） ?U ＝0, Q＝W??0 答案：A。因系统为恒容绝热，Q＝W＝0，故?U＝0。 错误！未指定书签。．对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：

??U???U?(A) ??0 (B) ????0??T?p??V?T??H???U?(C) ??0 (D) ????0?p?p??T??T

答案：A。理想气体的内能只是温度的函数。 错误！未指定书签。．凡是在孤立体系中进行的变化，其?U 和

?H 的值一定是：

（A） ?U >0, ?H >0 （B） ?U ＝0, ?H ＝0 （C） ?U <0, ?H <0

（D） ?U ＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定。 答案：D。

错误！未指定书签。．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:

（A）Q >0, ?H ＝0, ?p < 0 （B）Q ＝0, ?H <0, ?p >0 （C）Q ＝0, ?H ＝0, ?p <0 （D）Q <0, ?H ＝0, ?p <0

答案：C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 错误！未指定书签。．?H ＝Qp此式适用于哪一个过程:

（A）理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa

（B）在0℃、101325Pa下，冰融化成水 （C）电解CuSO4的水溶液

（D）气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )

答案：B。?H ＝Qp成立的条件是恒压、W’＝0。 错误！未指定书签。．一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。

（A） V1 < V2 （B） V1 = V2 （C） V1 > V2 （D） 无法确定

答案：C（因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。）

错误！未指定书签。． 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1升高到T2，则此过程的焓变?H:

（A）小于零 （B）大于零 （C）等于零 （D）不能确定

答案：C。因恒压、不做其它功，??＝Qp，又因绝热故??＝?。

错误！未指定书签。．下图为某气体的p－V 图。图中A→B为恒温可逆变化，A→C为绝热可逆变化，A→D为多方不可逆变化。B, C, D态的体积相等。问下述关系中哪一个错误？

（A） TB > TC （B）TC > TD （C）TB > TD

（D）

TD > TC

答案：B

错误！未指定书签。． 在体系温度恒定的变化过程中，体系

与环境之间：

（A）一定产生热交换 （B）一定不产生热交换 （C）不一定产生热交换 （D）温度恒定与热交换无关

答案：C。例如，理想气体自由膨胀为恒温过程，W＝0，Q＝0。

错误！未指定书签。． 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：

（A）一定升高 （B）一定降低 （C）一定不变 （D）不一定改变 答案：A

错误！未指定书签。．体系的状态改变了，其内能值：

（A）必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关

答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。

错误！未指定书签。．在一定T、p下，气化焓?vapH ,熔化焓?fusH 和升华焓?subH 的关系：

(A)??subH > ?vapH (B) ?subH > ?fusH (C)??subH = ?vapH +?fusH (D) ?vapH > ?subH 答案：D

错误！未指定书签。．一可逆热机与一不可逆热机在其它条

件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离:

(A) 较长 (B) 较短 (C) 一样 (D) 不一定 答案：A

错误！未指定书签。．封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？

(A)一定是可逆途径 (B)一定是不可逆途径 (C)不一定是可逆途径 (D)体系没有产生变化 答案：C

错误！未指定书签。．某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升到T2，则此过程的焓增量?H :

(A)?H = Q (B)?H = 0 (C)?H = ?U +?(pV) (D)?H 等于别的值。

答案：C

错误！未指定书签。．非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误：

(A)Q = 0 (B)W = 0 (C)?U = 0 (D)?H = 0 答案：D

错误！未指定书签。．下述哪一种说法正确：

（A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零 （B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零 （C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质

（D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, T值只有一组

答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零，膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。

错误！未指定书签。．欲测定有机物的燃烧热Qp ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为QV。由公式得：Qp = QV + ΔnRT = QV + pΔV,式中p应为何值？

(A)氧弹中氧气压力 (B)钢瓶中氧气压力 (C) p? (D) 实验室大气压力 答案：D

错误！未指定书签。．下述说法何者正确：

(A)水的生成热即是氧气的燃烧热 (B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热 (C)水的生成热即是氢气的燃烧热 (D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热 答案：C

错误！未指定书签。．一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔCp >0,则此反应:

(A)吸热 (B)放热 (C)无热效应 (D)吸放热不能肯定

答案：D

;问答题

错误！未指定书签。．对理想气体来说ΔUT＝0，是否说明若水蒸气为理想气体则在25℃下将水蒸发成水蒸气时ΔUT＝0？

答：温度不变内能则不变的说法只是对理想气体才适用。水蒸发变为水蒸气不符合此条件，故不成立。实际上水蒸发过程需吸收热量q=ΔU－W，可见所吸之热一部分对外做功，一部分使内能增加。

错误！未指定书签。．说明下列有关功的计算公式的使用条件。

（1）W＝－p(外)ΔV （2）W＝－nRTlnV2/V1 （3）W≈－pV=－nRT （4）W＝CvΔT

（5）W??nR(T2?T1)/(1??) γ＝Cp/Cv 答：由体积功计算的一般公式W???p(外)dV可知：

（1）外压恒定过程。则W＝－p(外)ΔV。

（2）理想气体恒温可逆过程。此时p(外)＝p(内)，pV=nRT，

W???VnRTdV??RTln2。 VV1（3）液体在恒温恒压p（外）＝p（内）下蒸发成气体，此蒸气为理想气体，且液体体积与气体体积相比较可以略去。W??p(外（)V氯－V液）－p（内）V氯＝－nRT。

（4）理想气体绝热过程。ΔU＝W＝CvΔT

（5）理想气体绝热可逆过程。p1V1?p2V2?k，代入功的积分式可得

???W??nR(T2?T1)/(1??)。

错误！未指定书签。．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？ 答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。

错误！未指定书签。．为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式W??p（外）dV？

答：热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统抵抗外压对环境做功，环境得到功，相当于将一重物升高。因此W??p（外）dV。当外压大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为W??p（外）dV。

错误！未指定书签。．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则

ΔH＝ΔU＋Δ（pV），ΔU＝0，Δ（pV）＝0，故ΔH＝0 ΔH＝ΔU＋pΔV，ΔU＝0，pΔV≠0，故ΔH≠0 上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？

答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU＝0，理想气体恒温下pV=nRT为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H＝U＋pV中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)＝pΔV。

错误！未指定书签。．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。 错误！未指定书签。．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W＝ΔU，绝热膨胀时若外压为零则W＝0，ΔU＝0；若外压不为零则ΔU≠0。以上两ΔU不相等与U为状态函数的性质是否矛盾？

答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部分用以转化为功，同时系统的温度要下降；当外压等于零时，系统不对外做功，不消耗内能故ΔU＝0，同时系统的温度也不变。 错误！未指定书签。． 25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。问些反应的ΔH是否就是4561J?

答：否。Qp＝ΔH的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH≠Qp。

错误！未指定书签。．25℃100KPa下液态氮的标准摩尔生成热?fHm(298K)为零吗？

答：否。因为按规定只有25℃100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa下不能稳定存在，故其?fHm(298K)不等于零。只有气态氮的?fHm(298K)才为零。

$$$???错误！未指定书签。．下面的说法是否正确，并说明理由？

(1）系统的焓等于等压热。

(2) 系统的焓改变值ΔH等于等压热。 (3)系统的焓等于系统的热量。 答：

(1）不正确。系统的焓H＝U＋pV。焓具有能量的单位，但其绝对值是不知道的，焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。

(2) 不正确。ΔH＝Qp的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH才等于等压热。 (3) 不正确。焓为状态函数，状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH（而不是H）在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。 错误！未指定书签。．对于一定量的理想气体，温度一定时，内能与焓是否一定？是否对所有气体来说温度一定，内能与焓都一定呢？

答：对理想气体来说，其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数，故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。 错误！未指定书签。．1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同？Q是否相同？W是否相同？

答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。 错误！未指定书签。．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp＝ΔH，又因为是绝热系统，Qp＝0，所以ΔH＝0。这结论对吗？

答：不对。此过程因环境对系统做了电功，故Qp≠ΔH。 错误！未指定书签。．下列两个过程是否都是循环过程？

(1)由H2与O2合成水，然后再电解成H2与O2； (2)金属铜在试管中氧化成氧化铜，然后再通入氢气，使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。

答：（1）为循环过程。（2）若以铜为系统，是循环过程；若以铜和氧为系统，则不是循环系统。因为若用氢气还原，氧生成水而未能还原成氧。

;是非题

错误！未指定书签。．（ ）恒容下，一定量的理想气体在温度升高时，其内能将增加。 错误！未指定书签。．（ ）理想气体反从10p反抗恒定外压膨胀到p过程中△H=QP 错误！未指定书签。．（ ）对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，Q＋W或W

（当Q=0时）就有确定值。

错误！未指定书签。．（ ）相变过程一定是恒温恒压过程。

错误！未指定书签。．（ ）从始终态的角度看，对于状态函数，凝华可以看作冷凝和凝固的加和。

错误！未指定书签。．（ ）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。

错误！未指定书签。．（ ）在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H不一定为零。

错误！未指定书签。．（ ）一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨的标准摩尔燃烧

??焓。

错误！未指定书签。．（ ）单质的标准摩尔生成焓为零。

错误！未指定书签。．（ ）等温等压下液态水蒸发为水蒸气，如把水蒸气看成理想气体，因温度不变，故过程的ΔU=0；ΔH=0 。

错误！未指定书签。．（ ）稳定单质的标准摩尔生成焓为零。

错误！未指定书签。．（ ）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。

;填空题

错误！未指定书签。．已知反应 A(g) + B(g) → C(g)+H2O(l) 在298.15K时的恒容摩尔反应热为100kJ2mol1 ，则在同温下该反应的恒压反应热Qp=_ QV+?vBRT_(计算

-

式)=_100kJ2mol-1+(-1)38.3145310-3kJ2K-12mol-13298.15K=102.5kJ2mol-1_。(2分) 错误！未指定书签。．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)

错误！未指定书签。．25 ℃下, 1 mol N(可视为理想气体)由 1 dm吸热 2 kJ, 则对外作功 W = 2 kJ (按系统得功为正的规定) .

3

3

5 dm

3

,

错误！未指定书签。．1 mol H2(可看作理想气体)等温可逆地由 100 kPa、20 dm压缩至 200 kPa， 终态体积 V ＝

10 dm

3

。

QV

= △nRT 的适用条件是封闭

错误！未指定书签。．化学反应的热效应变换公式 QP

系统,

,

反应组分中的气体为理想气体。

;计算题

错误！未指定书签。．在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。 (1) 计算甲醇的标准燃烧焓 △cHm?。

(2) 已知298.15K时 H2O(l) 和CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ2mol

1

－

、－393.51 kJ2mol，计算CH3OH(l)的△fHm?。

－1

－1

(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ2mol，计算CH3OH(g) 的 △fHm?（10分）

32解：（1） 甲醇燃烧反应：CH3OH(l) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)

△ cU m??= －119.50 kJ/(5.27/32)mol = －725.62 kJ2mol

－1

△cH m? = △cU m?+

?vB(g)RT

－3

－1

= (－725.62 － 0.538.31453298.15310)kJ2.mol

= =-725.6-0.5*8.314*0.29815 \\# \－726.86 kJ2mol （2）△cH m??= △fH m? (CO2) + 2△fH m?(H2O ) － △fH m? [CH3OH(l)] △fH m?[CH3OH (l)]= △fH m? (CO2) + 2△fH m?(H2O ) － △cH m?

= [－393.51+23(－285.83) － (－726.86) ] kJ2mol = =-393.51-2*285.83+726.8 －238.31 kJ2mol （3）CH3OH (l) →CH3OH (g) ，△vapH m?= 35.27 kJ2.mol

－1

－1

－1－1

－1

△fH m?[CH3OH (g)]= △fH m?[CH3OH (l)] + △vapH m?= (－238.31+35.27)kJ2.mol = － 203.04 kJ2mol

－1

错误！未指定书签。．在一定压力p和温度298.2 K的条件下，1molC2H5OH(l)完全燃烧时所做的功是多少？设体系中气体服从理想气体行为。

解：反应方程

C2H5OH(l)?3O2(g)????2CO2(g)?H2O(l)

这是等温、等压下的化学反应：

（2分） （2分） （1分）

W??p(V2?V1)n1RT3RTnRT2RT?V2?2?pppp

2RT3RTW??p(?)??(2?3)?RTpp?RT?8.314?298.2?2479JV1?

（1分）

！第二章 热力学第二定律 ;选择题

错误！未指定书签。．ΔG=0 的过程应满足的条件是

(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (B) 等温等压且非体积功为零的过程 (C) 等温等容且非体积功为零的过程 (D) 可逆绝热过程 答案：A

错误！未指定书签。．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵

（A）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大

答案：D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。

错误！未指定书签。．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。

错误！未指定书签。．下列各式哪个表示了偏摩尔量：

答：（1）正确。因熵为状态函数，其熵变的计算与恒温可逆膨胀相同。 （2）正确。由G＝H－TS知，若恒温则ΔS＝（ΔH－ΔG）／T。

（3）正确。此式为Gibbs-Helmhotz方程。使用条件是恒压，化学反应或相变都可用。 错误！未指定书签。．冰在273K下转变为水，熵值增大，则ΔS＝（Q／T）＞0。但又知在273K时冰与水处于平衡状态，平衡条件是dS=0。上面的说法有些矛盾，如何解释？ 答：孤立系统的平衡条件是dS＝0。上述过程非孤立系统，故熵值理应增大。 错误！未指定书签。．进行下述过程时，系统的ΔU、ΔH、ΔS和ΔG何者为零？

（1）非理想气体的卡诺循环 （2）隔离系统的任意过程

（3）在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水蒸气 （4）绝热可逆过程 答：（1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。 （2）ΔU＝0。

（3）可逆相变ΔG＝0。 （4）ΔS＝0 错误！未指定书签。．改正下列错误

（1）在一可逆过程中熵值不变；

（2）在一过程中熵变是?S???QT；

（3）亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量； （4）吉布斯函数是系统能做非体积功的能量； （5）焓是系统以热的方式交换的能量。 答：（1）在绝热可逆过程中熵值不变。 （2）在一过程中熵变是?S???QrT；

（3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量； （4）在恒温恒压条件下，吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；

（5）焓没有明确的物理意义。在恒压且不做非体积功的情况下，焓的增量等于恒压热，即ΔH＝Qp。

错误！未指定书签。．在标准压力下，将室温下的水向真空蒸发为同温同压的气，如何设计可逆过程？

答：这可以有两种设计途径，一种是等压可逆过程变温到水的沸点，再恒温恒压可逆相变为气，此气再可逆降温至室温；另一条是先等温可逆变压至室温下水的饱和蒸气压，然后可逆相变为气。

错误！未指定书签。．请说明下列公式的使用条件 (3分)

dS = ?Q/dT ΔH = nCp,m(T2-T1) ΔG =ΔH - TΔS

答： dS = ?Q/dT ：可逆过程

ΔH = nCp,m(T2-T1) ：恒压且热容与温度无关 ΔG =ΔH – TΔS ：恒温

;是非题

错误！未指定书签。．（ ）能发生的过程一定是自发过程。

错误！未指定书签。．（ ）功可以全部转变成热，但热一定不能全部转化为功。 错误！未指定书签。．（ ）从单一热源吸取热量而全部变为功是可能的。

错误！未指定书签。．（ ）家里没有空调，可以打开冰箱门来代替空调达到降温的目的。 错误！未指定书签。．（ ）所有绝热过程的Q为零，△S也必为零。 错误！未指定书签。．（ ）熵值不可能为负值。

错误！未指定书签。．（ ）某一化学反应的热效应被反应温度T除，即得此反应的?rSm 错误！未指定书签。．（ ）因为?S??QR/T，所以只有可逆过程才有熵变；而

?S??A?QIR/T，所以不可逆过程只有热温商，没有熵变。

?错误！未指定书签。．（ ）物质的标准熵Sm(298K)值是该状态下熵的绝对值。

B?错误！未指定书签。．（ ）理想气体绝热可逆过程的△S一定为零，△G不一定为零。 错误！未指定书签。．（ ）体系达到平衡时熵值最大，吉布斯函数最小。

错误！未指定书签。．（ ）在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl,此过程的?rUm为零。

错误！未指定书签。．（ ）水在100℃，102325Pa下沸腾，吉布斯函数会减少。 错误！未指定书签。．（ ）△G代表在恒温恒压条件下，体系对外做功的最大能力。

错误！未指定书签。．（ ）隔离体系的熵恒定不变。 错误！未指定书签。．（ ）不可逆过程必为自发过程。

错误！未指定书签。．（ ）ΔrGm>0的反应，是不可能进行的反应。

;填空题

错误！未指定书签。．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 错误！未指定书签。．0 ℃, 101.3 kPa下, 1 mol冰熔化成水, 吸热 6.02 kJ,此过程 △G =

0. 错误！未指定书签。．液体水在100℃，P?下气化为水蒸气，此过程的

ΔU ＞ 0，ΔH ＞ 0，ΔS= ＞ 0，ΔG = 0

（填“＞”、“＜”或“=”

错误！未指定书签。．101.3 kPa下, 1 kg 100 ℃的水蒸气冷凝为同温度下的水,此过程 △S(系统)

<

0,

S(总)

=

0 ( 填 >, < 或 = ).

;计算题

错误！未指定书签。．(15分)101.3 kPa下, 1 mol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 ℃, 101.3 kPa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 Q, W,逆.已知 100℃,101.3 kPa下水的气化热310-6解:

(1) W = - △V = - 101.33103 Q = △H = 40.71 kJ

U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ S = Q/T = 40.71310

－3

U,△H,

Θ

S,A及G 并判断过程是否可

－1

vapHm

－2

= 40.71 kJ.mol.mol

-1

, V(l) = 18.8

m3

.mol

－1

, V(g) = 3.02310

m3

.

(3.02310

－2

-18.8310-6

) = - 3.06 kJ

/373 = 109.1 J.K

A = △U - T△S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ G = 0

∵ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 △G = 0 也可判断. (2)

W =0

△U = 37.65 kJ

H = 40.71 kJ

S = 109.1 J.K

A = - 3.06 kJ △G = 0 Q =△U-W=37.65 kJ

S(环) = - Q/T = - (△U-W)/T = - 37.65310

－3

/373 = - 100.9 J.K

－1

S(总) = △S + △S(环) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K > 0 过程(2)为不可逆过程.

错误！未指定书签。．（16分）1mol甲苯(l)在正常沸点383.2K可逆蒸发为蒸气，设蒸气可视为理想气体，求过程的Q、W、△U、△H、△S体、△S环、△G和

△A。已知正常沸点处△vapHm(甲苯,l)=33.3kJ2mol-1。

解：QR?QP??H?n?vapHm?33.3kJ 4分

WR?P?V?PVm(g)?nRT?1?8.314?383.2?3186J 2分

?U?Q?W?33.3?3.186?30.114kJ 2分

QR?vapHm33.3?103?S体????86.90J?K-1 2分

TTb383.2QQ?S环?环??R??86.9J?K-1 2分

TT?G??H?T?S?QR?QR?0 2分

?A??U?T?S??U?QR??WR?3.186kJ 2分

错误！未指定书签。．1mol 理想气体从300K ,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。已知此理想气体300K时的Sm?=150.0J〃K1〃mol1，cp,m=30.00

－

－

J〃K1〃mol1。（10分）

－

－

1.解：W＝－p?V=－p(V2-V1) =－pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2) =1mol38.315J〃K1〃mol13(300K-600K)= -2494.5J

－

－

?U= nCV,m (T2-T1) =1mol3(30.00-8.315)J〃K1〃mol13(600K-300K)= 6506J

－

－

?H= nCp,m (T2-T1) =1mol330.00J〃K1〃mol13(600K-300K)= 9000J

－

－

Qp=??H?=9000J

?S = nCp,m ln(T2/T1) =1mol330.00J〃K1〃mol13ln(600K/300K)

－

－

= 20.79J〃K1〃mol1

－

－

由 Sm?(600K)=Sm?(300K)+?S=(150.0+20.79)J〃K1〃mol1

－

－

=170.79J〃K1〃mol1

－

－

?TS =n(T2S2－T1S1)

=1mol3(600K3170.79J〃K1〃mol1－300K3150.0J〃K1〃mol1)

－

－

－

－

＝57474J

?G=??H－?TS＝9000J－57474J =－48474J

错误！未指定书签。．在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中 ，将 5 摩尔 40℃ 的水与 5 摩尔0℃的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的 △H 和 △S。已知冰的摩尔熔化焓为 6024 J2mol

－1

－1

，水的等压摩尔热容为 75.3 J2K12mol

－

。(10分）

解： 系统恒压绝热且不做非体积功，过程 △H = Qp =0

若冰全部熔化 △H1 = n△熔化Hm = 5mol36024J2mol－1 = 30120 J，

水降温到0℃时 △H2= nCp,m(T2 － T1) = 5mol375.3J2K2mol－13(－40K) = －15060J

因△H1+△H2 = 15060 J >0 ， 故冰不会全熔化， 系统温度为0℃。 ( 或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据△H=0， 可算出t<0，故合理值应为0)。

设冰的熔化量为n mol，过程的变化如下：

?H2,?S25mol,T?313.2K,HO(l)?????5mol,T2?273.2K,H2O(l) 12

?H1,?S1nmol,T?273.2K,HO(s)?????nmol,T2?273.2K,H2O(l) 22

则 △H =△H1+△H2 = n (6024 J2mol－1) － 15060J = 0， 得 n = 2.5 mol 所以冰熔化熵变

?S1??H1（2.5?6024）J?T273.2K=55.12 J2K－1

水冷却过程的熵变

?TT21nHOCp,m2 △S 2=

－1

TdT?nHOCp,mln2T2?(5?75.3)J?K?1ln273.2K313.2KT1= －51.44 J2K

所以 △S=△S1 + △S2 = 3.68 J2K－1

错误！未指定书签。．将装有0.2 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3

的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、x mol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100 kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10 kJ2mol－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）

n乙醚RT0.2mol?8.3145J?K?1?mol?1?308.15Kp乙醚??V20?10?3m3解：(1)

= =0.2*8.314*308.15/20310－3 25621 Pa = 25.62kPa

(2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故 △H=0J、△S=0J2K－1、△G=0J。

乙醚的变化过程可设想为：

(1)???乙醚(l，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，100kPa)

???乙醚(g，308.15K，p乙醚)

于是：△H=△H1+△H2=(0.2325.10+0) kJ =5.02 kJ

?S=△S1+△S2=n乙醚?vapHmTkPa?n乙醚Rln100p乙醚(2)

30.2?25.10?10[?0.2?8.3145ln100kPa]308.1525.62kPaJ2K－1 = =18.56 J2K－1

?G=△G1+△G2= 0+ = －697.8 J

.62nRTln100kPa?[0.2?8.3145?308.15?ln25]100p乙醚J

或者采用下式计算 △G=△H－T△S

错误！未指定书签。．(15分)1 mol单原子分子理想气体,初态为 25 ℃, 202.6 kPa: (1)向真空膨胀至体积为原来的2倍;(2)可逆绝热膨胀到 - 86 ℃.分别计算这两种过程的 W, Q,△U,△H,△S及△G(已知初态时该气体的摩尔熵 Sm= 163.8 J.K 解:

(1) W = Q = △U = △H = 0

S = nR ln ( V2/V1) = 138.3143ln (2V/V) = 5.76 J.KG =△H - T△S = 0 - 29835.76 = - 1717J = - 1.72 kJ

?

.mol).

(2) Q = 0

U = nCv( T2- T1)

= (3/2)38.3143(187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W = △U = - 1.38 kJ

H = nCp( T2

-T1)

= (5/2)38.3143(187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ

S = 0

G = △H - ( T2S2

- T1S1) =△H - S△T

= - 2307 - 163.83(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ

错误！未指定书签。．(20分) 5mol过冷水在-5℃, 101.3kPa下凝结为冰，计算过程的ΔG, 并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃, 101.3kPa下凝固热ΔHm,凝

=-6.009J2K-12mol-1，水的平均热容为75.3 J2K-12mol-1, 冰的平均热容为37.6 J2K-12mol-1。

解： H2O(l) H2O(s)

ΔG

n=5.00mol, n=5.00mol, t1= -5℃ t1= -5℃ p=101.3kPa p=101.325kPa

H2O(l) H2O(s) n=5.00mol, Δ G 3 n=5.00mol, t1= 0℃ t1=0℃ P=101.3kPa p=101.3kPa

ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J， ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K-1， ΔS2=ΔHm,凝/T=5×(-6009×103)/273.2=-110.0 J·K-1 ΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K-1， ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6.95-110.0-3.47=-106.5 J·K-1 ΔG=ΔH-TΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539 J<0

ˊ

ˊ

ΔG1

ΔG3

wˊ=0,等温，等压，ΔG〈 0，水可以自动结冰。

！第三章 多组分系统热力学

;选择题

错误！未指定书签。．在373.15K和101325Pa?下水的化学势与水蒸气化学位的关系为

(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽) (C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定 答案：A。两相平衡，化学势相等。 错误！未指定书签。．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性

(A) 凝固点降低 （B）沸点升高 (C) 渗透压 （D）蒸气压升高

答案：D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。 错误！未指定书签。．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为 k1和 k2，且k1＞ k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量C1 和 C2 的关系为

(A) C1＞ C2 (B) C1＜ C2 (C) C1＝ C2 (D) 不能确定 答案：B

错误！未指定书签。．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起

(A) 沸点升高 (B) 熔点升高 (C) 蒸气压升高 (D) 都不对

答案：A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。 错误！未指定书签。． 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是

(A) 纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态 (B) 纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体 (C) 纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体

(D) 不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同 答案：D

错误！未指定书签。． 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是

(A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 (B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 (C) 所有依数性都与溶剂的性质无关 (D) 所有依数性都与溶质的性质有关 答案：B

错误！未指定书签。．关于亨利系数, 下面的说法中正确的是

(A) 其值与温度、浓度和压力有关

(B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关 (C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关

(D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关

答案：D

错误！未指定书签。．定义偏摩尔量时规定的条件是

(A) 等温等压 (B) 等熵等压

(C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变 答案：D

错误！未指定书签。．关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是

(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算 (B) 系统的容量性质才有偏摩尔量

(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 (D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量 答案：B

错误！未指定书签。．关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是

(A) 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关 (B) 系统的强度性质无偏摩尔量

(C) 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 (D) 偏摩尔量的数值只能为整数或零 答案：D

错误！未指定书签。．影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是

(A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 （C）溶质本性 (D) 温度和溶剂本性

答案：A。由沸点升高常数Kb?R(Tb)MA/?vapHm,A可以看出。

错误！未指定书签。． 涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是

(A) 在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质 (B) 用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律 (C) 凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统 (D) 依数性都可以用来测定溶质的相对分子量 答案：A

错误！未指定书签。． 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知它们的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85, 5.02，溶液沸点升高最多的是 (A) 氯仿 (B) 苯 (C) 水 (D)四氯化碳

答案：D。由沸点升高公式?Tb?KbbB可以看出。

错误！未指定书签。． 涉及溶液性质的下列说法中正确的是

(A) 理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体 (B) 溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液

(C) 溶剂服从拉乌尔定律, 其蒸气不一定是理想气体 (D) 溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降 答案：C

**

错误！未指定书签。． 两液体的饱和蒸汽压分别为pA，pB ，它们混合形成理想溶液，液相

**

组成为x，气相组成为y，若 pA > pB ， 则：

(A)yA > xA (B)yA > yB (C)xA > yA (D)yB > yA 答案：A

错误！未指定书签。．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

*2$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) 1/3 答案：C

22-1

错误！未指定书签。． 298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPakgmol,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为： (A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa 错误！未指定书签。．真实气体的标准态是：

(A) f = p? 的真实气体 (B) p = p? 的真实气体 (C) f = p? 的理想气体 (D) p = p? 的理想气体 答案：D

错误！未指定书签。．下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质

(A) 与外界温度有关 (B) 与外界压力有关

(C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性 答案：D

错误！未指定书签。．今有298K，p? 的N2[状态I]和323K，p? 的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？

(A) μ(I)>μ(II) (B) μ(I)<μ(II) (C) μ(I)=μ(II) (D) 不可比较

答案：A。因为???G????S，S＞0故温度升高Gibbs函数下降。 ??T?P3

错误！未指定书签。． 在298K、p?下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm(溶有0.5mol萘)，

3

第二瓶为1dm(溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2 分别表示两瓶中萘的化学势，则 (A)μ1 = 10μ2 (B)μ1 = 2μ2 (C)μ1 = 1/2μ2 (D)μ1 = μ2 答案：D。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。 错误！未指定书签。．298K，p? 下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，

3

苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2, 则

(A) μ1 >μ2 (B)μ1 < μ2 (C)μ1 = μ2 (D) 不确定

$ 答案：B。由?B??B?RTlnxB知浓度高者化学势大。

错误！未指定书签。．有下述两种说法：

(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方 上述说法中，正确的是：

(A)(1) (B)(2) (C)(1)和(2) (D)都不对 答案：A

错误！未指定书签。． 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系

-532-1－532-1

统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79? 10mmol, 2.15? 10mmol, 则混合物的总体积为：

-53-53 -43 -53

(A) 9.67?10m (B)9.85?10m(C)1.003?10m(D) 8.95?10m 答案：C。V＝nAVA+nBVB。 错误！未指定书签。．主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的

特性叫

(A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特征 (D) 等电子特性 答案：B

错误！未指定书签。．两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则： (A) 溶有蔗糖的杯子先结冰 (B) 两杯同时结冰

(C) 溶有NaCl的杯子先结冰 (D) 视外压而定

答案：A。因为NaCl完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。 错误！未指定书签。．沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：

(A) 升高 (C) 相等 (B) 降低 (D) 不确定 答案：B。

错误！未指定书签。．液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是：

(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。 (B) 该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。

(C) 该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。 (D) 该溶液的渗透压为负值。 答案：C

错误！未指定书签。．在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa, 0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kg H2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γx应该为： (A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948

答案：D。根据拉乌尔定律计算。即pA?pA?AxA。

*;问答题

错误！未指定书签。．下列说法是否正确，为什么？

(1) 系统所有广延性质都有偏摩尔量。

(2) 理想液态混合物各组分分子间没有作用力。

(3) 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。 (4) 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。 (5) 亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。 答：(1) 不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。

(2) 不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。 (3) 不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。 (4) 正确。

(5) 不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。 错误！未指定书签。．由A和B组成的溶液沸腾时必然要A和B的分压分别等于101.325Kpa。此种说法对吗？

答：不对。A和B组成的溶液沸腾时应该是A和B的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa。

错误！未指定书签。．是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而下降？

答：由Clapeyron方程

dTT?V?可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，dp?H若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大

而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。 错误！未指定书签。．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？

答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。

0

错误！未指定书签。．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG值，平衡

0

常数K值？

答：若活度所选的标准态不同，?B值就不同，故K会随标准态的不同而不同。

0

0错误！未指定书签。．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液”。此种说法对吗？

答：理想气体的基本假设是分子间没有作用力，分子没有体积。任何真实气体当压力趋近于零时，分子间的距离就很大，因此分子间的相互作用将减弱到可以忽略不计。在压力趋近于零时，分子本身所占的体积与与气体的体积相比亦可以忽略不计。因此当p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体的说法是正确的。理想溶液的分子假定是组成溶液的分子A和分子B的体积相同，各分子间的相互作用力亦相同。故理想溶液各组成在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律。当xB趋近于零时，xA则趋近于1。此时，组分B符合亨利定律，而组分A符合拉乌尔定律。因此，xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液的说法是不妥的。溶液是否是理想溶液主要取决于溶液中各组分的性质是否相似而不是溶液的高低。

;是非题

错误！未指定书签。．（ ）理想溶液与理想气体一样，为了处理问题简单而假想的模型：分子间没有作用力，分子本身体积为零。

错误！未指定书签。．（ ）两种液体相溶，且没有吸放热现象，则此混合液必为理想溶液。 错误！未指定书签。．（ ）二组分理想溶液在性质上与单组分体系很相似，沸点都是确定不

变的温度。

错误！未指定书签。．（ ）若溶质服从亨利定律，则溶剂必须服从拉乌尔定律，反之亦然。 错误！未指定书签。．（ ）溶质分子在溶剂中和气相中的形态应当相同，如果溶质发生电离、

缔合或溶剂化则不能应用亨利定律。

错误！未指定书签。．（ ）温度越高，压力越低（浓度越小）亨利定律越不准确。 错误！未指定书签。．（ ）可以利用渗透原理，用半透膜，向海水施压从而达到使海水淡

化的目的。

错误！未指定书签。．（ ）水中溶解少量乙醇后，沸点一定上升。

错误！未指定书签。．（ ）给农作物施加过量的肥料会因为存在渗透压而造成农作物失水而枯萎。

错误！未指定书签。．（ ）家里煮饺子的时候在水里加少量的盐是想使水的沸点升高，使

饺子尽快熟，从而避免沸腾时间长，饺子皮不完整。

错误！未指定书签。．（ ）由于凝固点和沸点测定方便，所以经常利用测定稀溶液凝固点或沸点的方法确定某些物质（溶质）的摩尔质量。

错误！未指定书签。．（ ）在一定温度下，互不相溶两液体混合物的蒸气总压一定大于

任一纯组分的蒸气压。

错误！未指定书签。．（ ）互不相溶两液体混合物的沸点低于任一纯组分的沸点。 错误！未指定书签。．（ ）向热的油里滴水，会立刻沸腾并溅起来是因为油和水互不相

溶，混合后沸点大降低的缘故。

错误！未指定书签。．（ ）所有难溶于水的有机物都必须通过水蒸气蒸馏的方法进行蒸馏。

错误！未指定书签。．（ ）如果条件允许，在同样多的萃取剂条件下，使用少量多次的萃取可使萃取更有效。

错误！未指定书签。．（ ）依据相律，在一定温度下，纯液体的蒸气压应有定值。

;填空题

错误！未指定书签。．在20℃、标准压力下各为0.5mol的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4 cm32mol1 ， 则该混合物的体积为__(0.5317.0+0.5357.4)

－

cm32mol1 = 37.2 cm32mol1_。 (2分)

－

－

错误！未指定书签。．化学势?B就是 B 物质的偏摩尔 _吉布斯函数__ 。(1分)

错误！未指定书签。．人体血浆可视为稀溶液，密度为103kg2m-3，凝固点为-0.56℃，37℃时人体血浆的渗透压Π= 776.3 kPa。（已知水的Kf =1.86K2kg2mol-1）

错误！未指定书签。．100℃时 xKCl=0.05的水溶液上方蒸气压P=92.5kPa，以纯水为标准态，该溶液中水的活度a水= 0.913 ，活度系数?水= 0.961 。

错误！未指定书签。．已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kPa，则该溶液中溶剂的蒸汽压为 88.561 kPa。 错误！未指定书签。．化学势的定义式为μB= GB（或者??

??G??nB?? 。 ??T,p,nc;计算题

错误！未指定书签。．(10分)101.3 kPa下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在 85 ℃时沸腾. 计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知 85 ℃下,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为 116.9 kPa和 46.0 kPa. 解:

A - 苯, B - 甲苯 p = pAxA

**+ pBxB

***= pAxA

*+ pB( 1-xA)

* =pB + (pA-pB)xA

xA=( p-pB)/(pA-pB) = (101.3-46.0)/(116.9-46.0) = 0.78 xB= 1-xA= 1-0.78 = 0.22

pA= pAxA= 116.930.78 = 91.18 kPa pB= p-pA= 101.3-91.18 = 10.12 kPa yA= pA/p = 91.18/101.3 = 0.90

yB= 1-yA= 1-0.90 = 0.10

****错误！未指定书签。．（12分）设两理想液体混合物①和②；

325.2K时混合物①中含1molA和3molB，蒸气压为78.8kPa；

混合物②中含2molA和2molB，蒸气压为82.7kPa； 求325.2K纯A和纯B的饱和蒸气压PA*和PB*。

??解： ∵ PA xA?PBxB?P总3?1?PB??78.8 6分 ∴ PA441?1PA?PB??82.7 22?联立求解 得 PA?90.7kPa 6分

?PB?74.7kPa

错误！未指定书签。．香烟中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物质。经元素分析得知其中含 9.3% 的 H，72% 的 C 和 18.7% 的 N。现将 0.6 克尼古丁溶于 12.0 克的水中，所得溶液在101325Pa 下的凝固点为 －0.62℃，求出该物质的摩尔质量MB并确定其分子式（已知水的摩尔质量凝固点降低常数为 1.86 K2kg2mol1）。（10分）

－

解：假设尼古丁的摩尔质量为MB，根据凝固点下降公式 △Tf =Kf bB

6?10-4kg/MB 则有 0.62K?1.86K?kg?mol?

0.012kg?1 MB = 150 g2mol1

－

可算出各原子数

C：Mr(B) w(C)/Ar(C)= 15030.72/12 = 9.0 N：Mr(B) w(N)/Ar(N)= 15030.1870/14 = 2.0 H：Mr(B) w(H)/Ar(H)= 15030.093/1 = 13.9 所以分子式为 (C9N2H14)

错误！未指定书签。．1kg 纯水中，溶解不挥发性溶质B 2.22g，B在水中不电离，假设此溶液具有稀溶液的性质。已知B的摩尔质量为111.0g2mol－1, 水的Kb=0.52K2mol－12kg，?vapHm?(H2O)=40.67 kJ2mol－1 为常数，该溶液的密度近似为1 kg2dm－3。试求： (1) 此溶液的沸点升高值。

(2) 此溶液在25 ℃ 时的渗透压?。

(3) 纯水和此溶液25 ℃时的饱和蒸气压。已知纯水100 ℃ 的饱和蒸气压为101325Pa。（10分）

解：(1) bB=(2.22g/111.0 g〃mol－1)/1kg=0.02mol〃kg－1 ?Tb=KbbB=0.52K〃mol－1〃kg×0.02mol〃kg－1 =0.01K (2) cB≈bB ? ≈0.02mol〃kg－1×1 kg〃dm－3=0.02mol〃dm－3

?= cB RT=0.02×1000 mol〃m－3×8.315J〃K－1〃mol－1×298.15K=49.58kPa (3) 已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求

T’=298.15K时的饱和蒸气压p’： ln(p’/p)= －[?vapHm?(H2O)/R](1/T’－1/T)

ln(p’/101325Pa)=－(40670 J〃mol－1/8.315J〃K－1〃mol－1)×(1/298.15K－1/373.15K) p’=3747Pa

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