物理化学(上册)练习题

练 习 题 第一章 热力学第一定律 一 选择题 1 等压过程是指 A 系统的始态和终态压力相同的过程 B 系统对抗外压力恒定的过程 C 外压力时刻与系统压力相等的过程 D 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程 2 系统经某过程后 其焓变 H Qp 则该过程是 A 理想气体任何过程 B 理想气体等压过程 C 真实气体等压过程 D 封闭系统不作非体积功的等压过程 3 下列说法中 是正确的 A 只有等压过程才有焓的概念 B 系统的焓等于系统所含的热量 C 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量 D 在等压且不作非体积功的条件下 系统吸收的热在数值上等于焓的增量 4 公式可用于计算 2 1 md T p T HnCT A 真实气体的变温过程 B 任意系统的可逆过程 C 理想气体的绝热过程 D 等压进行的化学反应 5 物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度 从T1至T2 U等于 A nCp m T B nCV m T C nR T D nRln T2 T1 U可能不为零的过程为 A 隔离系统中的各类变化 B 等温等容过程 C 理想气体等温过程 D 理想气体自由膨胀过程 7 理想气体等温自由膨胀过程为 A Q 0 B C W 0 则 A 随温度升高而减小 B 随温度升高而增大 rm H rm H C 不随温度升高而改变 D 随温度变化没有规律 rm H rm H 15 一封闭绝热钢罐内发生爆炸反应 自反应开始至爆炸前瞬间钢罐内物质内能变化 U A 0 C 0 D 不能确定 16 H2和O2以2 1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O 在该过程中 是正确的 A H 0 B T 0 C pV 常数 D U 0 17 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 H A 小于零 B 大于零 C 等于零 D 不能确定 18 某理想气体从同一始态 p1 V1 T1 分别经过恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体 积 环境所做功的绝对值分别为WT 和WA 则WT 和WA 的关系为 A WT WA B WT WA C WT WA D 无确定关系 0 B 0 B 0 C 0 D 不能确定 24 下列说法中错误的是 经过一个节流膨胀后 A 理想气体温度不变 B 实际气体温度一定升高 C 实际气体温度可能升高 也可能降低 D 气体节流膨胀焓值不变 25 H Qp 此式适用于哪一个过程 A 理想气体从 101325Pa 反抗恒定的外压 10132 5Pa 膨胀到 10132 5Pa B 在 0 101325Pa 下 冰融化成水 C 298K 101325Pa 下电解 CuSO4的水溶液 D 气体从状态 1 等温可逆变化到状态 2 二 填空题 1 在一个容积恒为50dm3的绝热刚性容器内发生一化学反应 温度比原来升高了75 压 力比原来增大60 kPa 则此过程Q W U H 2 一恒容绝热箱中有CH4和O2混合气体 发生化学反应后气体的温度升高 压力增大 则 过程的 U 0 H 0 3 反应C s O2 g CO2 g 的 0 D H 0 0W 0Q 7 1mol 理想气体从 分别经 1 绝热可逆膨胀到 2 绝热恒外压 1 p 1 V 1 T 2 p 2 V 2 T 下膨胀到 若 则 2 p 2 V 2 T 22 pp A B 22 TT 22 VV 22 SS 22 TT 22 VV 22 SS C D 22 TT 22 VV 22 SS 22 TT 22 VV 22 SS 8 理想气体在恒温条件下 经恒外压压缩至某一压力 此变化中体系的熵变及环境S 体 的熵变应为 S 环 A B S 体 0S 环 0S 体 0S 环 0 C D S 体 0S 环 0S 体 0S 环 0 9 在 263k 101 3 kPa 下 1 mol 水凝结成同样条件下的冰 则系统 环境及总熵变应 A S 体 0S 环 0S 总 0 B S 体 0S 环 0S 总 0 C S 体 0S 环 0S 总 0 D S 体 0S 环 0S 总 0 10 理想气体由同一始态出发 分别经 1 绝热可逆膨胀 2 等温可逆膨胀 达到同一 体积V2 则过程 1 的熵变 1 和过程 2 的熵变 2 之间的关系是 S S A 1 2 B 1 2 C 1 2 D 两者无确定关 S S S S S S 系 11 求任一不可逆绝热过程的熵变 可以通过以下哪个途径求得 S A 始终态相同的可逆绝热过程 B 始终态相同的可逆恒温过程 C 始终态相同的可逆非绝热过程 D B 和 C 均可 12 和在绝热定容的体系中生成水 则 2 H 2 O A S 0 B 0Q 0H 0Q 0W 0U C S 0 D S 0 0Q 0U 0Q 0W 13 封闭系统中发生等温过程时 系统的亥姆霍兹函数降低值 等于 A A 系统对外所做的体积功 B 系统对外所做的非体积功 C 系统对外所做的总功 D 可逆条件下系统对外做的总功 二 填空题 1 1 一切可逆循环的热温商之和 i Q T 2 一切不可逆循环的热温商之和 i Q T 2 某实际气体经可逆过程 R 与不可逆过程 I 两条途径由同一始态到达相同的终态 则 SR SI 3 1 mol 理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀 I 与不可逆绝热膨胀 II 至相 同终态温度 则 UI UII SI SII 4 一绝热恒容的反应器内装有H2和Cl2混合气 温度为25 经化学反应变成HCl g 已 知25 时 HCl 92 30 则该过程的 U 0 H 0 S fm H 1 kJ mol 0 5 理想气体在绝热条件下向真空膨胀 U 0 H 0 S 0 6 实际气体绝热自由膨胀 则该过程的 U 0 S 0 7 公式 G H T S 的适用条件是 8 发生下列过程时 系统的五个热力学函数 中没发生变化的热力学函数UHSAG 是 a 在恒容绝热反应器中进行反应 不变 222 H g 0 5O g H O g b 在 0 101 3kPa 下冰化成水 不变 c 某实际气体经历一个不可逆循环过程 不变 d 实际气体绝热可逆膨胀 不变 e 理想气体等温不可逆压缩 不变 f 1 可看作真实气体 进行节流膨胀 不变 mol 3 NH 三 问答题 已知 dG SdT Vdp 则在 100 kPa 下由 268 15 K 的冰变为 268 15 K 的水时 其 G 0 此说法对吗 为什么 另外见书上P86 6 13 15 P87 16 17 四 计算题 1 1 mol O2由298 15K 100 kPa的压力下经等温可逆压缩增至600 kPa的终态 1 试求 U H G A S 系 W和Q以及 S 隔 2 若改在恒外压600 kPa压缩至同一 终态 上述各热力学量又为多少 2 标准状况下的1 mol理想气体 等温可逆地膨胀到224 0 dm3 1 试计算气体在过程 中的W Q U H S A G及 S 环 2 若是该气体向真空膨胀直到其气 体的最终压力为10 13 kPa 温度仍为原来的温度 则气体的 W Q U H S A G及 S 环 各为多少 并说明该过程是不可逆过程 3 今有2 mol的水 H2O l 在100 及其饱和蒸气压101 325 kPa下全部蒸发成水蒸气 H2O g 已知在此条件下H2O l 的摩尔蒸发焓 40 668 求过 vapm H 1 kJ mol 程的Q W U H S A及 G 液态水的体积相对气态的体积可以忽略 第三章 化学势 一 选择题 1 下列关于偏摩尔量的理解 错误的是 A 只有广度性质才有偏摩尔量 B 偏摩尔量是广度性质 C 纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量 2 今有纯苯的气液两相系统 则在一定T p下苯由气相自发冷凝为液相的条件是 A B C gl gl gl 3 在298 K时 A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解 遵守亨利定律 亨利常数分别为kx A和kx B 且知kx A kx B 则当A和B压力的平衡值相同时 在一定的该溶剂中所溶解的 物质的量是 A A的物质的量大于B的物质的量 B A的物质的量小于B的物质的量 C A的物质的量等于B的物质的量 D A的物质的量与B的物质的量无法比较 4 二元溶液 B 组分的 Henry 系数等于同温度纯 B 蒸汽压 按 Raoult 定律定义活度系数 A B C D AB AB 1 BA AB 1 5 关于亨利系数 下列说法中正确的是 A 其值与温度 浓度和压力有关 B 其值与温度 溶质性质和浓度有关 C 其值与温度 溶剂性质和浓度有关 D 其值与温度 溶质和溶剂性质及浓度的标度有关 6 在 298K 下 两瓶含萘的苯溶液 第一瓶为 2dm3 溶有 0 5mol 萘 第二瓶为p 1dm3 溶有 0 25mol 萘 若以和 分别表示两瓶中萘的化学势 则 l 2 A B C D 12 10 12 2 12 1 2 12 7 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溶剂的化学势 A 升高 B 降低 C 相等 D 不确定 8 在讨论稀溶液的蒸汽压降低规律时 溶质必须是 A 挥发物 B 电解质 C 非挥发物 D 气体物质 9 关于理想溶液 下列说法不正确的是 A 组成理想溶液的几种物质 化学结构和物理性能十分接近 B 理想溶液中各种微粒间的相互作用力可忽略不计 C 理想溶液中各种物质的分子从溶液中逸出难易程度和纯态一样 D 恒温恒压下 在由纯组分组成理想溶液的过程中既不吸热 也不放热 10 真实气体的标准态是 A 的真实气体 B 的真实气体 fp pp C 的理想气体 D 的理想气体 fp pp 11 某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时 采用不同的浓标 则下列说法中正确的 是 A 溶质的标准态化学势相同 B 溶质的活度相同 C 溶质的活度系数相同 D 溶质的化学势相同 12 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 二 填空题 1 下列各式属于化学势的是 属于偏摩尔量的是 既不是化学势 也 不是偏摩尔量的是 1 2 3 c B C B T S n U n c B C B T p n H n c B C B S p n H n 2 在101 325 Pa下 5 过冷水的化学势 5 冰的化学势 选填 3 在100 101 325 kPa时 H2O l 与H2O g 成平衡 则 H2O g 100 101 325 kPa H2O l 100 101 325 kPa H2O g 100 102 000 kPa H2O l 100 101 325 kPa H2O g 100 100 000 kPa H2O l 100 101 325 kPa 4 氧气和乙炔气溶于水中的亨利常数分别是7 20 107和1 33 108 1 Pa kg mol 由亨利常数可知 在相同条件下 在水中的溶解度大于 1 Pa kg mol 在水中的溶解度 5 等温等压下纯组分A和B混合形成理想液态混合物 则混合过程的 0 0 0 0 选填 mixV mixH mixS mixG 6 糖可以顺利地溶解在水中 这说明固体糖的化学势比糖水中糖的化学势 7 A B 二组分形成下列各体系时 物质 B 的亨利常数 与其饱和蒸气压 相比 应该 Bx k B p 是 1 当 A B 形成理想液态混合物时 Bx k B p 2 当 A B 形成一般正偏差体系时 Bx k B p 3 当 A B 形成一般负偏差体系时 Bx k B p 8 理想溶液中某组分的浓度为 则化学势 i i x i 某纯实际气体的化学势的表达式为 B B 第四章 化学平衡 一 选择题 1 对于化学反应进度 下面的表述中不正确的是 A 化学反应进度随着反应的进行而变化 其值越大 反应完成的程度越大 B 化学反应进度与化学方程式的写法无关 C 化学反应进度与所选择表示反应进度的特殊反应物或产物无关 D 反应进度之值只能为正 单位是mol 2 反应PCl5 g PCl3 g Cl2 g 在473 K时的离解度为48 5 而573 K时的离解度为97 则可判断为 A 反应的标准平衡常数 B 在两温度下标准平衡常数相等 2K K C 反应是放热的 D 反应是吸热的 3 对于化学反应与T的关系中 正确的是 K A 若 T增加 增加 rm 0H K B 若 T增加 增加 rm 0H K C 或 T变而不变 rm 0H rm 0H K 4 理想气体反应N2O5 g N2O4 g 1 2O2 g 的为 41 84 rm H 1 kJ mol m 0 p C 要增加N2O4的产率可以 A 降低温度 B 提高温度 C 提高压力 D 等温等容加入惰性气体 5 在等温等压下 当反应的时 该反应能否自发进行 1 rm 5kJ molG A 能正向自发进行 B 能逆向自发进行 C 不能判断 D 不能进行 6 一定温度和压力下 化学反应吉布斯自由能 与标准化学反应吉布斯自由能 rm G rm G 相等的条件是 A 反应体系处于平衡 B 反应体系的压力为 p C 反应可进行到底 D 参与反应的各物质均处于标准态 7 某放热反应在 压力下进行 达平衡后产物的百分含量是 若反应在800KT p50 压力下进行 平衡时产物的百分含量将 200KT p A 增大 B 减小 C 不变 D 不能确定 8 任一反应的平衡常数与温度的关系为 则 2 dln d KTHRT A 随温度升高而增大 B 随温度升高而减少 K K C 不随温度而变 D 随温度升高 可增大 减少 K K 二 填空题 1 25 下 反应 MgO s Cl2 g MgCl2 s 0 5O2 g 达到平衡后 若增大系统总压 则平衡向 方移动 标准平衡常数 填增大 减小或不变 2 范特荷甫等温方程 中 表示系统标准状态下性质的是 rmrm ln p GGRTQ 用来判断反应进行方向的是 用来判断反应进行限度的是 3 某一温度下 反应C s O2 g CO2 g 的标准平衡常数为 反应 CO g 0 5O2 1 K g CO2 g 的标准平衡常数为 同温下 2C s O2 g 2CO g 的标准平衡常 2 K 数与和的关系是 3 K 1 K 2 K 3 K 4 反应在某温度下的标准平衡常数为0 25 则在相同温度下 322 2NH g N g 3H g A 的标准平衡常数为 223 0 5N1 5HNH g g g A 三 问答题 见书上P140 9 四 计算题 1 反应 2H2S g 2H2 g S2 g 在 1065 时的 0 0118 假K 1 rm 177 0kJ molH 设不随温度而变 试求反应在 1200 时的与 rm H K rm G rm S 2 已知NH4HS s 在25 的分解压力为600 kPa 试求35 时的分解压力 在此温度范围内 可设反应NH4HS s NH3 g H2S g 的为常数 其值为 rm H 1 93 7kJ mol 100kPap 第五章 多相平衡 一 选择题 1 对恒沸混合物的描写 下列各种叙述中哪一种是不正确的 A 与化合物一样 具有确定的组成 B 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变 C 平衡时 气相和液相的组成相同 D 其沸点随外压的改变而改变 2 将固体NH4HCO3 s 放入真空容器中 等温在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 为 A B C D 3 某系统存在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 A CO2 g H2 g H2O g CO g A CO2 g C s 2CO g A 则该系统的独立组分数C为 A 3 B 2 C 1 D 4 4 1mol纯液体在其正常沸点汽化 该过程中增加的量为 A 蒸气压 B 汽化热 C 熵 D 吉布斯函数 5 杠杆规则可适用的条件为 A 任何两相平衡的系统 B 组分浓度用摩尔分数表示的两相平衡系统 C 多相平衡系统 D 气 液平衡或液 固平衡系统 6 A和B形成的固 液系统相图中 存在四个稳定化合物 则此相图中的低共熔点有 个 A 3 B 4 C 5 D 6 7 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体 通过下列哪种作图法可获得一直线 A 对 B 对 C 对 D 对 pTlg Pa pTlg Pa p1 T1 plg K T 8 CuSO4 与水可生成 CuSO4H2O CuSO43H2O CuSO45H2O 三种水合物 则在一定温 度下与水蒸气平衡的含水盐最多为 A 3 种 B 2 种 C 1 种 D 不可能有共存的含水盐 9 已知苯一乙醇双液体系中 苯的沸点是 353 3K 乙醇的沸点是 351 6K 两者的共沸组成 为 含乙醇 47 5 摩尔分数 沸点为 341 2K 今有含乙醇 77 5 的苯溶液 在达到 气 液平衡后 气相中含乙醇为 y2 液相中含乙醇为 x2 下列结论何者正确 A y2 x2 B y2 x2 C y2 x2 D 不确定 二 填空题 1 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 相数 条件自由度数 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 自由度数 3 只受温度 压力影响的二组分平衡系统 可能出现的最多相数为 4 CaCl2与 H2O 可形成三种水合物 CaCl22H2O CaCl24H2O 及 CaCl26H2O 恒压下能 与 CaCl2水溶液及冰成平衡的盐最多有 种 5 在101325Pa下 碘在水和二硫化碳中分配达平衡 不存在固态碘及气相 则此系统的自 由度数为 6 恒压下A和B形成具有最低恒沸点的系统 最低恒沸点的组成为xB 0 475 若进料组成 为xB 0 800的系统 在精馏塔中精馏 则塔顶得到 塔底得到 三 分析相图题 1 已知A B两种液体完全互溶 且 在常压下具有最低恒沸混合物组成为D B p A p 1 试画出该系统的T x 图 p x 图 2 若有一组成介于B与D之间的A B二组分溶液 经精馏后 在塔顶和塔底各得什么产物 2 已知某固液系统的相图如下 1 试写出 1 2 3 各相区的稳定相 2 画出溶液 P 的 步冷曲线 3 写出三相线 FHN 上稳定的三个相是什么 3 A B 二组分凝聚系统相图如下 1 分别绘出系统a b d的冷却曲线 绘于右图相应位置注意温度的对应关系 示意图 2 写出 区 见图 内的相态及成分和条件自由度数 3 点F L G 的组成 wB 分别为0 55 0 75 0 95 10 kg系统d冷至温度达L点时 固体和溶液的质量各为多少千克 上述溶液中还含有多少千克B 4 已知液体A和B可以组成二组分液态部分互溶系统 其相图如下图 图中tA tB 分别 为A B的沸点 1 将图中相区I II III 及点E的相数 相态 条件自由度数f 填入表中 2 若4 mol A与6 mol B混合构成一系统 试将50 C 125 C 160 C 250 C时 系 统的相数 相态 f 填入表中 3 xB 0 50 的 A B 混合物 总量为 10 mol t 50 C 时 系统为几个相 相组成如 何 各相的量如何 1 相区相数相态 f I II III IV E点 2 相区相数相态f 50 C 125 C 160 C 250 C 练习题答案 第一章 热力学第一定律 选择题 DDDCB BDADD BCABC DCBCD AACBB 填空题 1 0 0 0 3 kJ 2 3 4 降低 5 2 4 理由是 W p 外 V 0 Q 0 故 U W 0 而U f T 即温度必然下降 又因H f T 故 H 8 9 10 11 任何 等容 12 p C 问答题 略 第二章 热力学第二定律 选择题 CBADB DCBDC CDD 填空题 1 0 0 2 3 5 6 7 封闭系统 等温过程 8 U G U H S A G S U H H 问答题 略 计算题 1 1 U H 0 A G 4 44 4 44kJQ 4 44kJW kJ S 系 14 9 S 隔