物理化学上册部分内容填空题及答案

1、一、选择题)1 .关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：(A)偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B)溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量(C)除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势(D)溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯-杜亥姆关系式二、填空题2 .300 K时，将2 mol Zn片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热Qp,在封闭刚性容器中进行时放热Qv,则Qv-Qp=J。3 .当一个不可逆过程发生之后， 增加了，而 的可用性减少了。4 .已知C12的共价半径为1.988父10-10 m, k=1.38父10 /3J K/，h=6.6父10型J 0

2、 Cl原子的相对摩尔质量为 35.0, 35Cl2的第一激发态的能量等于kT时转动运动对配分函数的贡献变得重要，则此时的温度 T=。5 .热力学封闭体系与环境之间的界面所起的作用为：(1)； (2)。6 . CO晶体的标准摩尔残余嫡是由于 而产牛的.其 S m残余=。7 .双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为 。8 .在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 ,烙变化为 时最大功的1/10,则体系的嫡变 AS =JK。19. 以粒子的配分函数 q表达热力学函数 F时，独立可别粒子体系的F = 。不可别粒子体系的F= ,用体系的配分函数 Z表达时，F=

3、。20. 在恒嫡恒容只做体积功的封闭体系里，当热力学函数 到达最 值时，体系处于平衡状态。21. 在理想气体的S T 图上，任一条等容线与任一条等压线的斜率之比|即()V/(在)J在等温情况下应等于。IL T T22. A和B为Einstein晶体，各有100个原子，均处于0 K,则A和B两体系的Q总,=S 总=O23. 10 mol单原子理想气体，在恒外压0.987p4由400 K,2 p等温膨胀至0.987p三物体对环境 作功 kJ。24. 选择”中的一个填入下列空格：理想气体经节流膨胀，AS 0, AG 0。25. 已知 CO 的转动惯量 I=1.45 父 10-26 kg m2, k=

4、1.38x10/3J K/，h=6.627父 10&4J s,则CO的转动特征温度为 ©r =26. 对一封闭体系， Wf = 0时，下列过程中体系的 AU, AS, AG何者必为零?(1)绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 (2)某物质的恒温恒压可逆相变过程 ;(3)某物质经一循环恢复原状态 。27.计算下列各恒温过程的嫡变(气体看作理想气体)。28. 在300 K时，由N个分子组成的理想气体。气体分子的能级s 1=6.0父10-21 J相应的统计权重g1 = 1 ,能级e 2=8.1父10-21 J,统计权重g2=3。则这两个能级上分子数之比231Ni/N2=o (k=

5、1.38x10 J K )29. 某理想气体，等温(25C)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J,则此气体的物质的量为 摩尔。30. A物质溶解于互不相溶的口和P两相中，该物质在 口和P相中分别以A和A2的形 式存在，当两相达平衡时，该物质在两相中的化学势有下列关系:31. 一个双原子分子的振动配分函数表示为 exp(-®r /2T)/1-exp(- 0v/T),振 动是以 为能量零点的。若振动配分函数表示为1/1-exp(-Ov /T),振动是以 为能量零点的。32. 已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2A1C1 3(aq) + 3H

6、2(g) $1ArH 1,1(298 K) = -1003 kJ mol -(2) H2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g) $-1ArH m,2 (298 K) = -184.1 kJ mol (3) HCl(g) + nH2O = HCl(aq) $-1ArH m,3(298 K) = -72.45 kJ mol (4) AlCl 3(s) + nH2O = AlCl 3(aq) $-1A rH m,4 (298 K) = -321.5 kJ mol 则无水AlCl 3在298 K的标准摩尔生成始为 。33 .热力学温标是以 为基础的。34 .氢气可看作理想气体，设H2为刚性分子

7、，电子处于基态，其Cv,m = ,Cp, m = ,以气体常数 R表示。35 .所谓热力学概率就是 的微观状态数.状态的数学概率等于 除以。36 .选择”中的一个填入下列空格：若反应C(s) + O 2(g) = CO2(g)在恒温、恒压条件下发生，其ArHm< 0 ,若在恒容绝热条件下发生，则 ArUm 0, ArSm 0。37 .在理想气体的S干图上，任一条等容线与任一条等压线的斜率之比在等温时所代表的 含义是。138 .已知反应 2 H2(g) + O2(g)' 2 H2O(l)在 298 K 时恒容反应热 Qv =-564 kJ mol ,则$.1H2(g)在298 K时

8、标准摩尔燃烧烙 AcH m =kJ mol。39 .对于体系和环境之间既有能量又有物质交换的敞开体系来说，其嫡的变化，一部分是由间相互作用而引起的，这部分嫡称为嫡流；另一部分是由的不可逆过程产生的 ，这部分嫡变称为嫡产生。40 .从统计热力学观点看，功的微观本质是 。 热的微观本质是 。41 .选择“>"、m"、“ = ”中的一个填入下列空格：100 C, 1.5p丽水蒸气变成 100C, p粉液体水，AS 0, AG 0。42 . N2O晶体的标准摩尔残余嫡S m = 。43 .理想气体等温过程的 AF AGo (填>、<、二)44 .封闭体系中，如果某

9、过程的AF =0,应满足的条件是 。45 .夏季在四周均绝热的室内将电冰箱门打开，接通电源，则室内的温度将：()(A)降低 (B)升高 (C)不变 (D)不能确定是升高还是降低46 . 公式 A mixS=-R12 BnBlnxB 的应用条件是 47 .有一固定的导热良好的隔板(aa')将一个带有无摩擦的绝热活塞的绝热气缸分为左右两室，左室中充入1 mol单原子分子理想气体，右室中充入2 mol双原子分子理想气体(始态如下图所示)。若将绝热活塞上的销钉拔掉，求达到平衡时体系终态的温度及过程的W, AU ,AH,ASo 已知外压 p 外=101.325 kPa。“E mol=300 Kj

10、?A«=101.325 kPa月mol ?I=300 K 户广20265 kPa = 101,325 kPa48 .根据卡诺定律，可得到如下推论：“49 .对于多组分体系：(1)( 3旧/CT )p,n= ；(2)(否B,m/律)T,n + ( B,m/tT)p,n=；式中SB,m, VB,m是组分B的偏摩尔嫡，偏摩尔体积。50 .卡诺认为：“。”这就是卡诺定理。参考答案一、选择题1 .答(B)二、填空题2 .答Qv -Qp=-MRT= -4988 J3 .答嫡能量4 .答T=0.70 K币=J(J +1)h2 /(8 / I )一.2 _ 2第一激发态 e r=1 父(1 +1)M

11、(h2/8：t2T) =kT_ 2_ 22_T = 2h /(8 冗 kr m/2) =0.70 K5 .答1、隔开体系与环境；2、体系与环境之间功和热的传递必须通过界面进行。6 .答0K时微观状态数 W°w 1Rln2 = 5.76 J K-1 mol-17 .答qv =1/1 -exp( -hv/kT)TT 0 时，q v=18 .答0; p2V2-p1V19 .答恒温恒压恒温恒容恒嫡恒容恒嫡恒压10 .答NNg =1.3 黑 10”N. N .卫=exp(-hv/kT)=1.3 10-11 .答零dU = TdS-pdV(U/ ；V)t= T( f S/j V)T-p = T(

12、 f p/ f T)v -p=TR/(V- ： )-RT/(V-： ) = 0所以AU =012 .答等于13 .答Ni+1/Ni= exp(- A s/kT) = 0.35214 .答=0 , = nRln(V2/V1)15 .答减少16 .答N/N0=g r,1exp(- £ r,1/kT)/g r,0exp(- £ r,0/kT)=3exp(-0.1)Or =0.1T/2 =0.1 300K /2 =15K17 .答=,>18 .答20因为 Wr= Qr= 600 JX 10 = 6.000 kJ-1所以 AS = Qr/T = 6000 J/300 K = 2

13、0 J K19 .答F = -kTlnqNF = -kTlnqN/N!F = -kTlnZ20 .答 U 小21 .答Cv/Cp22 .答Q 总=1,S总=0Q 总= QaMQb =1父1=1$总=$+$8=0+0=023 .答16.85 kJ24 .答> ,<因为 理想气体经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大。 所以 AS = nRln(V2/V1)> 0 , AG = nRTln(p2/p1)< 0 。25 .答Or =2=2.78 K8冗Ik26 .答(1) AU = 0(2) AG = 0(3) AU = 0 , AS = 0 , AG = 027 .答(

14、1) nARln(V/VA)+ nBRln(V/VB)= 0(2) nRln(2V/2V) = 028 .答N1/N2 = g1exp(鸟/kT)/g2e)p(j/kT)=0.59529 .答Q=W=nRTln(V2/Vi), n=2 mol30 .答2座(庆)=W(A2)31 .答分子平衡位置；分子振动基态能量。32 .答0.5 (1)+1.5 0-(4)+3 (3)Al(s)+(3/2)Cl 2(g尸AlCl 3(s)$-1A f H m (AlCl 3,s)=-673.5 kJ mol .33 .答热机在可逆运转时的极限性质34 .答5/2R, 7/2 R35 .答实现某种状态状态的热力

15、学概率在该情况下所有可能的微观状态之总和36 .答=>37 .答(£S/cT)v /(cS/cT)p=CV/Cp38 .答4Hm=Qp=Qv+ART , &H ； =1/2 汨： =-285.7 kJ mol-139 .答体系和环境体系内部40 .答改变分子的能级；改变在分子能级上的分子数41 .答<<$N A-1-142 .答S m= kln2 A = Rln2 = 5.76 J K mol43 .答=44 .答等温等容，且 Wf=0的可逆过程45 .答(B)46 .答封闭体系平衡态、理想气体、等温混合，混合前每种气体单独存在时的压力都相等，且等于混合后的

16、总压力。47 .答Q=0, AU=-W,设右室终态体积为 VB。A U = nACv,m(A)(T2-T1)+nBCv,m(B)(T2-T1)(1)W=p 外(VB- Vb尸nBR(T2-Tp 外/pB)(2)将(1),(2)式代入AU= -W式中，解得T2=276.9 K(3)将(3)式代入(1)、(2)两式，分别求得： A U= -1.06 kJ, W=1.06 kJA H = nACp,m(A)(T2-T1)+nBCp,m(B)(T2-T1)= -1.63kJ _ -1A SA=nACv,m(A)ln( TTi)= -2.00 J K -1A SB=nBCp,m(B)ln( T2/T1)

17、+nBRln(pB/p 外)=3.43 J K .一 一 一 一 一-1AS= ASA+A =1.43 J K 48 .答所有工作在同一高温热源与同一低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等。49 .答(1) -SB,m(2) 0 因(方S/ 6p)T = -( a V/ aT)p50 . 答 所有工作在同一高温热源与低温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机。9.对于封闭体系 Wf = 0的化学反应和相变化，若用工NBdnBW 0公式判断过程的方向和限度，其适用条件是 ,或, , 。10. N2的振动频率丫=6.98父109 10 * 12 13 * * 16 17 s-1 ,在25c时，v =1和v =0能级上粒子数之比为N v=1/N 丫=0=o11.某气体服从状态方程pVm= RT +ap (a> 0的常数)，若该气体经恒温可逆膨胀，其热力学能变化AUm =Jo12.当多孔硅胶吸附水达到饱和时，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，N (自由水分子)将 N (吸附在硅胶表面的水分子)。13. I2分子的振动能级间隔为0.43X 1