浙江工业大学物理化学2009- 2010(2)学年习题1

浙江工业大学2009 / 2010（2）学年

期终复习卷1

一、选择题

1、对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是

(a) 体系处于一定的状态，具有一定的内能

(b) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 (c) 状态发生变化，内能也一定跟着变化 (d) 对应于一个内能值，可以有多个状态

2、一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有 (a) H1> H2 (b) H1= H2 (c) H1< H2 (d) H1?H2

3、对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是 (a) 恒温下绝热膨胀 (b) 恒压下绝热膨胀 (c) 吸热而温度不变 d) 吸热，同时体积又缩小

4、下面的说法中不符合热力学第一定律的是

（a）在孤立系统内发生的任何过程中，系统的内能不变 （b）在任何等温过程中系统的内能不变 （c）在任一循环过程中，W=-Q

（d）在理想气体自由膨胀过程中，Q=?U=0

5、摩尔理想气体的

（a）???T???U???0 （b）???0 ??P?H??V?T??H???(PV)???0 （d）???0 ?T?P??P??T（c）?

7、下列关系式中哪个不需要理想气体的假设？ (a) Cp- CV = nR

(b) (dlnp)/dT =?H/RT

(c) 对恒压过程，?H =?U + p?V

? (d) 对绝热可逆过程，pV= 常数。

2

8、体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？

（a） 体系本身没有任何变化

（b） 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化 （c） 体系复原了，但环境并未复原 （d） 体系和环境都没有任何变化

9、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 (a) 可以从同一始态出发达到同一终态

(b) 从同一始态出发，不可能达到同一终态

(c) 不能断定 (a)、(b) 中哪一种正确

(d) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定

10、氮气进行绝热可逆膨胀

（a）?U＝０ （b）?S＝０

（c）?A＝０ （d）?G＝０

11、孤立体系发生的下列过程中一定是可逆过程的是 （a）?U?0 （b）?H?0 （c）?S?0 （d）?G?0

12、下列四种表述

(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变ΔS =ΔH相变/T相变 (2) 体系经历一自发过程总有 dS > 0 (3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向 (4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零 两者都不正确者为：

(a) (1)，(2) (b) (3)，(4) (c) (2)，(3) (d) (1)，(4)

13、1 mol范德华气体从T1，V1绝热自由膨胀至T2，V2,设定容热容CV为常数,则过程的熵变应为

(a) ?S=CVln(T2/T1) (b) ?S=nRln[(V2-b)/(V1-b)]

(c) ?S=CVln(T2/T1)+nRln[(V2-b)/(V1-b)] (d) ΔS=0

14、理想气体的物质的量为n,从始态A(p1,V1,T1)变化到状态B(p2,V2,T2)，其熵变的计算公式可用

(a)?S?nRln?p2p1?? (b)?S?nRln?p1p2?? (c)?S?nRln?V2V1????CdTT?

T1pT2??CdTT?

T1pT2T1VT2??CdTT?

(d)?S?nRln?V2V1????CdTT?

T1VT2

16、热力学第三定律可以表示为：

(a) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (b) 在0 K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

17、从热力学基本关系式可导出 (?U/?S)V等于：

(a) (?H/?S)p (b) (?A/?V)T (c) (?U/?V)S (d) (?G/?T)p

18、可以直接用公式dH?TdS?Vdp进行计算的是

（a） 90℃的水蒸汽在标准压力下凝聚为液态水 （b） 将1mol水蒸汽进行绝热可逆压缩 （c） 电解水制取氢气和氧气

（d） 氧气和氢气的混合气在一定条件下反应生成水气

19、在物质的量恒定的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为 (?S/?T)V=X 和 (?S/?T)p= Y，则在该点两曲线的斜率关系是 (a) X < Y (b) X = Y (c) X >Y (d) 无定值

20、下列四个偏微商中哪个既是偏摩尔量，又是化学势？ （a）(?U?H)S,V,nC （b）()S,p,nC ?nB?nB?A?G)T,V,nC （d）()T,p,nC ?nB?nB （c）(

21、某物质溶解在互不相溶的两液相 ? 和 ? 中，该物质在 ? 相中以 A 形式存在，在 ? 相中以 A2形式存在，则 ? 和 ? 两相平衡时： (a)?Ad?A??A2d?A2 (b) cA?cA2 (c) aA?aA2 (d)2?A??A2

??????????

22、单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：

（a） 高 （b） 低

（c） 相等 （d） 不可比较

23、在?，?两相中均含有A和B两种物质,当达到平衡时,下列哪种情况是正确的? (a) (c)

=α?α???=β?α??? (b) (d)

=β ?α???=β ?β???

??

24、今有298 K, p的N2气[状态Ⅰ]和323 K, p的N2气[状态Ⅱ]各一瓶,问哪瓶N2气的化学势大?

(a) μ(Ⅰ)> μ(Ⅱ) (b) μ(Ⅰ)< μ(Ⅱ) (c) μ(Ⅰ)= μ(Ⅱ) (d) 不可比较

25、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是什么？ (a) 天气太热 (b) 很少下雨

(c) 肥料不足 (d) 水分从植物向土壤倒流

26、下列说法中, 不正确的是：

（a） ??G/???表示在恒温恒压下完成 1mol化学反应吉布斯自由能的变化

T,P（b） 若??G/???（c） 若??G/???T,P ＜0, 该反应能自发向右进行 =1, 该反应系统处于平衡状态

T,P（d） 若??G/???T,P＞0, 该反应的ΔrGm＞0

27、一个化学反应体系 A(g)==B(g)，若开始时反应物 A的化学势大于产物 B的 化学势 ，则其G～?图：

（a） 是一条??G/???T,P<0 的曲线 （b） 是一条??G/???T,P>0 的曲线 （c） 必然存在??G/???T,P=0 的点 （d） 上述说法都不对

28、对于理想气体反应体系，标准反应自由能与平衡常数之间的关系式，下列正确的是：

（a） ΔrG $＝－RTlnKp

m（c） ΔrG $＝－RTlnKx

m （b） ΔrG $＝－RTlnKc

m

（d） ΔrG $＝－RTlnK m

29、已知在通常温度下NH4HCO3(s)可以发生下列分解反应NH4HCO3(s) = NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g),设在两个容积相等的密闭容器（甲）和（乙）内 ，开始只分别盛有纯NH4HCO3(s) 1kg和 20kg，均保持恒温 298Ｋ，达到平衡后，下述说法中正确的是：

（a） (甲)内压力大于（乙）内压力

（b） 两容器内压力相等

（c） (甲)内压力小于（乙）内压力

（d） 须经实际测定才能判明哪个容器内的压力大

30、X05A02127(题目) (题分：2) (测点：5-7)

PCl5的分解反应是 PCl5(g) ＝PCl3(g) + Cl2(g) ，在473K达到平衡时，PCl5(g)有 48.5% 分解，在573K达到平衡时，有 97% 分解，则此反应为：

（a） 放热反应 （b） 吸热反应

（c） 即不放热也不吸热 （d） 这两个温度下的平衡常数相等

31、化学反应体系在等温等压下发生 Δ?= 1 mol 反应，所引起体系吉布斯自由能的改变值?rGm的数值正好等于体系化学反应吉布斯自由能??G/???的条件是：

T,P（a） 体系发生单位反应 （b） 反应达到平衡

（c） 反应物处于标准状态 （d） 无穷大体系中所发生的单位反应

32、化学反应等温式 ?rGm＝?rG变，该反应的 ?rGm和Qa将：

（a）都随之改变 （b）都不改变

（c）Qa变，?rGm不变 （d）Qa不变，?rGm改变

33、要使一个宏观系统的微观状态数有确定的值，必须满足的条件是_______

(a) T，V，N不变 (b) N，U，V不变

(c) T，N，U不变 (d) N，U，P不变

34、在正方形势箱中运动的平动子的第三能级与第一能级（即基态能级）值之差??t为_______

当选取不同标准态时，反应的m+ RTlnQa，

?rGm将改

h2h2?9 (b) ?6 (a)

8ma28ma2

h2h2(c) ?4 ?5 (d) 228ma8ma

35、下边关于分布的说法，哪一种是正确的_______

(a) 一种分布就是一种微观状态，而且只是一种微观状态

(b) 一种分布就是其中具有能量为?1的有一组粒子n1,具有能量为?2的有一组粒子

n2 …，具有能量为?i 的有一组粒子ni

(c)具有各种能量的各组分子，其中一组表示一种分布 (d) 各种分布具有相同的出现几

36、双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值______

(a) = 0 (b) = 1 (c) > 0 (d) > 1

37、对于完美晶体, 在 S0?kln?0中, 应当是_______

(a) S0?1 (b) ?0?0 (c) ?0?1 (d) ?0?1

38、在作N、V、U有确定值的粒子系统的统计分布时，令N?因为所研究的系统是______

(a) 系统是孤立的，粒子是独立的

(b) 系统是封闭的，粒子是独立的或相依的 (c) 系统是孤立的，粒子是独立的或相依的 (d) 系统是封闭的，粒子是相依的

?n，U??n?iiiii，这是

二、计算题

-1-1-3

1、某理想气体的CV, m /J·K·mol=25.52+8.2×10(T/K)，问 (1) Cp, m 和T的函数关系是什么？

(2) 一定量的此气体在300 K下，由p1=1. 01325×103 kPa，V1=1dm3膨胀到p2=101.325 kPa，V2=10 dm3时，此过程的ΔU，ΔH是多少？ (3) 第 (2) 中的态变能否用绝热过程来实现？

2、计算298 K下，CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的标准焓变。已知如下燃烧焓数据：

ΔcHm(298 K)(CH3OH(g))=-763.9 kJ·mol-1 (1)

$ ΔcH$(298 K)(C(s))=-393.5 kJ·mol-1 (2) m ΔcH$(298 K)(H2(g))=-285.8 kJ·mol-1 (3) m-1

ΔcH$(298 K)(CO(g))=-283.0 kJ·mol (4) m

3、重要的化工原料氯乙烯由如下反应制备

C2H2(g)+HCl(g)???CH2═CHCl(g)

假设反应物进料配比按计量系数而定且反应可认为能进行到底。若要使反应釜温度保持在25℃,则每消耗1kg HCl(g)须多少kg冷却水?设水的比热为4.184 J·g·K，进口水温为10℃, 各物质ΔfH$(298 K)/kJ·mol-1分别为CH2═CHCl(g) 35；C2H2(g) 227, HCl(g) -92。 m

4、N2从20.0dm3、2.00MPa、474K恒外压1.00MPa绝热膨胀到平衡，试计算过程的?S。已知N2可看成理想气体。

5、萘在其正常熔点80℃时的熔化焓为150.6J.g-1。已知固态萘及液态萘的密度分别为1.145g.cm-3与0.981g.cm-3，试计算压力增加后熔点的变化。

6、在 298 K 和101 325 Pa 下，1 mol 文石转变为方解石时，体积增加 2.75×10 m3·mol-1，?rGm??794.96J?mol-1。试问在 298 K 时，最少需要施加多大压力，方能使文石成为稳定相。(假定体积变化与压力无关)。

7、在温度为 298 K 的恒温浴中，一理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对体系做功为 3.5 kJ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q，W及气体的?U,?H,?S,?G,?A。

8、已知H2(g),Cl2(g),HCl(g)在298 K和标准压力下的标准生成焓和标准熵的数据如下表所示

-6

-1-1

$$ 试计算333 K时反应：H2(g)+ Cl2(g) → 2 HCl(g) 的?rAm。假设?rHm与温度无

关。

9、固态氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为

ln｛p｝＝23.03－3754/T 液体氨为

ln｛p｝＝19.49－3063/T。其中p的单位为Pa。 试求

① 三相点的温度、压力；

② 三相点的蒸发热、升华热、熔化热。

?vapHm=30.77 10、 苯在正常沸点353 K下的 kJ·mol,今将353 K及p下的1mol C6H6(l)

-1

$?

向真空等温汽化为同温同压的苯蒸气(设为理想气体)。

(1) 求算在此过程中苯吸收的热量Q与做的功W ；

(2) 求苯的摩尔汽化熵?vapSm及摩尔汽化吉布斯自由能?vapGm； (3) 求环境的熵变?S环 ；

(4) 应用有关原理判断上述过程是否为不可逆过程?

(5) 298 K时苯的蒸气压为多大?

11、298 K时，水的饱和蒸气压为3173 Pa，某水溶液上水蒸气平衡压力为 2733 Pa，若选298 K下与133.1 Pa水蒸气达平衡时的假想纯水为标准态，试求该溶液中水的活度；若选用同温度下纯水的真实状态为标准态，该溶液中水的活度又为多少？

12、J05A05008(题目) (题分：5) (测点：5-2)

已知700℃时反应 CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) 的平衡常数为Kp＝0.71，

试问：(1) 各物质的分压均为1.5p?，此反应能否自发进行？

(2)若增加反应物的压力，使pCO＝10 p?，pH2O＝5p?, pCO2＝ p H2＝1.5p?，该反应能否自发进行？

$$13、理想气体的分子配分函数的形式为q ? V?f(T)，试导出理想气体的状态方程。

14、计算理想气体Cl2的标准摩尔平动熵St,m(298.15K)。

15、在298.15 K时，F2分子的转动惯量I = 32.5?10?47 kg?m2，求F2分子的转动配分函数和F2气体的摩尔转动熵。h?6.626?10?34J?s, k?1.38?10?23J?K?1。

16、计算25℃和101325 Pa下，I2(g) 的振动摩尔熵Sv，m在总摩尔熵Sm中所占的百分数，选定最低振动能级的能值ε0= 0。已知 I2(g) 的振动特征温度?v= 308.3 K，总摩尔熵

$Sm= 260.2 J?K?1?mol?1

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