物理化学章节习题

第一章热力学第一定律

一、单选题

1）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.F=0,0〈0,r<0,0<O,A〃>OC.『<0,0<O,\UyQD.

W<0,Q=0,bU>0

2）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。右＞0左,将隔板抽去后：（）

空气空气

p&%

A.Q=0,W=0,A〃=0B.gO,F<0,A〃>OC.Q>0,W<0,A〃>OD.\U

=0,Q=M

3)对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：()

A.(dU/dT)r=0B.(S勿dDr=OC.(dH/d0r=OD.(dU/dp)r=Q

4)凡是在孤立孤体系中进行的变化，其△〃和的值一定是：()

A.\U>0,\H>0B.\U=0,\H=0C.\U<0,<0

D.\U=0,大于、小于或等于零不能确定。

5）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,=0,Ap<0B.Q=0,<0,bp>0

C.Q=0,=0,\p<0D.Q<0,&H=0,bp<0

6）如图，叙述不正确的是：（）

A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小

B.A〃表示无限稀释积分溶解热

C.A4表示两浓度m和色之间的积分稀释热

D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HC1的微分溶解热

7）A〃=Q,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10132.5sPa

B.在0℃、101325Pa下，冰融化成水

C.电解CuSOi的水溶液

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

8）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/、为。（）

A.匕〈七B.匕=%C.匕><D.无法确定

9）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7；升高到

&则此过程的焰变△"（）

A.小于零B.大于零C.等于零D.不能确定

10）对于独立粒子体系，式中的第一项物理意义是：（）

A.热B.功C.能级变化D.无确定意义

11）下述说法中哪一个正确：（）

A.热是体系中微观粒子平均平动能的量度

B.温度是体系所储存能量的量度

C.温度是体系中微观粒子平均能量的量度

D,温度是体系中微观粒子平均平动能的量度

12）下图为某气体的图。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。问下述个关系中哪一个错

误？（）

A.RB.£＞为C.品＞八D.£〉£

13）理想气体在恒定外压严下从10dn?膨胀到16dm;同时吸热126J。计算此气

体的。（）

A.-284JB.842JC.-482JD.482J

14）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

15）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

16）若一气体的方程为0匕=RT*ap1a>0,常数）,贝心（）

A.（dU/dV）T=QB.{dU/dp）v=0C.9勿3少『=0D.

17）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

18）在一定7、0下，气化焰〃，熔化焰Am〃和升华焰A"〃的关系：（）

A.A/>B.△sn.H>

C.=△、,，+△,•，D.〉Asub^

19）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

20）压力为10'Pa的2m范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系压力达到

5X105pa时为止。此变化中，该气体做功为多少：（）

A.2X106JB.106JC.105JD.OJ

21）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

22）某体系在非等压过程中加热，吸热s,使温度从7；升到则此过程的焰增

量:（）

A.0B.A，=0CM=A6z+A（/?0D.A4等于别的值。

23）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.0=0B.F=0C.=0D.=0

24）始态（n,/,幻完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系，分

别进行绝热恒外压（加膨胀。当膨胀相同体积之后，（）

A.范德华气体的内能减少量比理想气体的多

B.范德华气体的终态温度比理想气体的低

C.范德华气体所做的功比理想气体的少

D.范德华气体的焙变与理想气体的焰变相等

上述哪一种说法正确。

25）下述哪一种说法正确：（）

A.理想气体的焦耳一汤姆逊系数〃不一定为零

B,非理想气体的焦耳一汤姆逊系数〃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〃为零的0,7值只有--组

26）某理想气体从同一始态3,7；）出发,分别经过恒温可逆压缩和绝热可逆

压缩至同一压力R,若环境所做功的绝对值分别为脩和用，问明和用的关系

如何？（）

A.明〉吸B.脩〈取C.咒=&D.无确定关系

27）某理想气体的，=/。尸140,则该气体为儿原子分子气体？（）

A.单原子分子气体B.双原子分子气体C.三原子分子气体D.四原子分子气体

28）实际气体绝热恒外压膨胀时，其温度将：（）

A.升高B.降低C.不变D.不确定

29）一定量的某均相纯流体从298K,10/^恒温压缩时，总物系的焰增加，则该

物系从298K,10吠节流膨胀到某一状态时，物系的温度必将：（）

A.升高B.降低C.不变D.不确定

30）欲测定有机物的燃烧热。，一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为Q。公

式Q=Q,+中的7为：（）

A.氧弹中的最高燃烧温度B.氧弹所浸泡的水的温度C.外水套的水温度D.

298.2K

31）欲测定有机物的燃烧热口,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为。。由

公式得：Q„=Qv+XnRT=Q+。△匕式中夕应为何值？（）

A.氧弹中氧气压力B.钢瓶中氧气压力C.yD.实验室大气压力

32）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

33）一恒压反应体系，若产物与反应物的ACP>0,则此反应：（）

A.吸热B.放热C.无热效应D.吸放热不能肯定

34）Cb（g）的燃烧热为何值?（）

A.HCl（g）的生成热B.HCIO3的生成热C.HC1O，的生成热D.Ck（g）生成盐酸水溶

液的热效应

35）完全燃烧4dm乙快气，需要同样压力和温度下的氧气：（）

A.4dmB.10dm3C.15dm:,D.18dm3

36）将某理想气体从温度力加热到①。若此变化为非恒压过程，则其焰变△〃应

为何值？（）

A.=0B.&〃=&（冕-幻C.△，不存在D.△〃等于其它值

二、多选题

1）关于“等压反应热效应”和“等容反应热效应”之间的关系式中不正确的

是：（）

A.△以。B.△以=A〃+0△匕

C.△〃=△〃+pAVD.Q二Q+△nRT

2）对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是：（）

A.系统和环境之间没有热和功的过程

B.系统的温度不变，内能变化值为零

C.系统的压力不变

D.系统对外作功

3）在一绝热恒容箱内，将NO（g）和6（g）混合，假定气体为理想气体，达平衡后,

哪些量不为零。（）

A.B.C.D.

三、填空题

1）理想气体恒温可逆膨胀，\H—队Q―Oo

2）Imol理想气体绝热可逆膨胀，W—Oo

3）理想气体恒温可逆压缩，\U-0,ALOo

4）Imol理想气体经恒温可逆膨胀、恒容加热、恒压压缩回到始态，\U—0,

\H_0,a_Oo

5）4和O2以2:1的比例在绝热钢瓶中反应生成水,则A〃一0。

6）理想气体绝热反抗外压膨胀，Q0,\U0,\H0o

7)若规定温度7时，标准态下稳定单质的烙值为零，则内能规定值—O0

8)石墨和金刚石(C)在25℃,101325Pa下的标准燃烧热分别为-393.4kJ・mol'

和-395.3kJ.moL,则金刚石的标准生成热(298K)为kj-mol'o

9)300K时0.125mol的正庚烷(液体)在氧弹量热计中完全燃烧，放热602kJ,

反应

CHAI)+1102(g)T7C02(g)+8H20(l)

的kJ-mol1,△"kj-mol'o(RT«2.5kJ)

10)lOmol单原子理想气体｛dH/dT)r=—J-Ko

11)理想气体经恒温可逆膨胀，其—Q.

12)理想气体经一次卡诺循环后回到原来的状态，则此过程

13)10moL单原子理想气体在恒外压0.987严下由400K,2铲等温膨胀至

5

0.9S7/,物体对环境作功kjo

14)某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统的温度由B升

高至次则此过程的焰变—零；如果这一反应在恒温小恒压和只做膨胀功的

条件下进行，则其焰变零。

15)反应C(s)+02(g)-C02(g)的A"»(298K)@若此反应在恒容绝热器中进

行，则该体系的零，零，M—零。

四、是非题

1）热量是由于温差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向

含热量较少的低温物体。

2）恒容条件下，一定量的理想气体，温度升高时，内能将增加。

3）等温等压条件下，一定量的水变成水蒸汽（视为理想气体），

因为d〃=（3V37）〃d7+[dU/dT）Ap,等温dT=0,等压d0=0,所以d〃=0。

4）理想气体向真空膨胀，体积增加一倍，则/=nRTYMV^=M?71n2。

5）理想气体向真空绝热膨胀，d〃=0、d7=0,而实际气体节流膨胀过程的

=0、d7>0o

6）常压下用2伏特的电压往Imol水中通电，电流为2安培，通电10分钟后，

水的温度由20℃上升到50℃,gW=-W=ZKt=-2400Jo

7）一定量的理想气体从同一始态出发，分别经等温压缩、绝热压缩到具有相同

的压力的终态，以〃和笈分别表示两个终态的焰值，则〃<h

8）高温下臭氧的摩尔等压热容为7凡

9）在加压力下，C（石墨）+02（g）TC02（g）的反应热为A诡，则A,<A,Mo

10)反应Nz(g)+()2(g)-»2N0的热效应为这就是Nz(g)的燃烧热，也是NO(g)

生成热的2倍。

11)热力学第一定律的数学表达式△〃=0+/只适用于封闭系统和孤立系统。

12)封闭系统和环境间没有温度差就无热传递。

13)一-种物质的溶解热和它的溶液的稀释热应当有相同的正、负号。

14)液体在等温蒸发过程中的内能变化为零。

15)〃口=0的温度叫转换温度。一种气体只有一个转换温度。

16)不同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(如U、

H、G、S等)都应相同。

17)绝热反应的热效应不为零。

18)系统从同一始态出发分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至相同体积时，系

统在等温可逆膨胀中做的功小于绝热可逆膨胀。

19)d〃=C，d7及d次=的适用条件是无化学反应和相变，且不做非体积

功的任何等压过程及无化学反应和相变而且系统的焰值只与温度有关的非等压

过程。

20）化学反应中系统的焰变不一定大于内能变化。

五、计算题

1）将100℃、101325Pa的1克水在恒压（0.5X101325Pa）下恒温气化为水蒸气,

然后将此水蒸气

慢慢加压（近似看作可逆）变为100C,101325Pa的水蒸气，求此过程的久历和

该体系的A〃和△儿

（单位：J）（100℃、101325Pa下水的气化热为2259.4J.gT）

2）用搅拌器对一摩尔理想气体作搅拌功41.84J,并使其温度恒压地升高1K,若

此气体

的&.=29.2811.1<%0广，求0、及△〃和△儿（单位：J）

3)已知298K时CH,(g)、C02(g),HQ(D的标准生成热分别为-74.8,-393.5,

-285.8kJ.moL,求算298K时CH,(g)的燃烧热。(单位：kJ.mol1)

4）0.500g正庚烷放在弹式量热计中，燃烧后温度升高2.94K,若量热计本身及

其附件的热容量为8.177RJ-K1,计算298K时正庚烷的摩尔燃烧焰（量热计的平

均温度为298K）,正庚烷的摩尔质量为0.1002kg.moli（单位：kJ-mol）

5）用量热计测得乙醇（1）、乙酸（1）和乙酸乙酯（1）的标准恒容摩尔燃烧热

△因（298K）分别

为-1364.27,-871.50和-2251.73©.11101%计算298K、为下乙醇酯化反应的

（单位：kJ-mol）

6）CO2通过一节流过程由50严向严膨胀，其温度由原来的25c下降到一39C。

已知CO?的范德华系数a=0.3637Pa.m〔moli,b=4.3XlO-W-mol3o

（1）计算〃尸；（2）估算CO2气体的反转温度；

（3）已知COa的沸点为一78.5℃,当25℃的CO?经过一步节流膨胀欲使其温度下

降至

其正常沸点，试问起始压力为若干严（终态压力为严）。（设〃产为常数）。

7）0.5mol氮气（理想气体），经过下列三步可逆变化回复到原态：

1.从2严，5dn?在恒温刀下压缩至1dm1

2.恒压可逆膨胀至5dm',同时温度由7；变至&

3.恒容下冷却至始态T、,2铲，5dm3o

试计算：（1）T、,&（2）经此循环的4〃总，4〃总，0总，/。

第二章热力学第二定律

一、单选题

1）理想气体绝热向真空膨胀，则（）

A.AS=0,AW=0B.=0,NU=0C.\G-0,NH=0D.△〃=0,\G=0

2）对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是（）

A.r=0B.0=0C.AS>0D.=0

3）理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程，则（）

A.可以从同一始态出发达到同一终态。

B.不可以达到同一终态。

C.不能确定以上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。

4）求任一不可逆绝热过程的嫡变可以通过以下哪个途径求得？（）

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。

5）在绝热恒容的系统中，乩和Ch反应化合成HC1。在此过程中下列各状态函数

的变化值哪个为零？（）

A.A&B.A"C.ASD.AG

6）将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为

0=101.3kPa,匕=2dm:7]=273.2K;右气室内状态为

R=101.3kPa,%=ldm\&=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分

混合。此过程中氧气的病变为：（）

A.AS>0B.AS<0C.AS=0D.都不一定

7）Imol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和

孤立体系的嫡变分别为：（）

A.19.14J-K-19.14J-K1,0B.-19.14J-K1,19.14J-K',0

C.19.14J-K0,0.1914J.K1D.0,0,0

8）ImolAg（s）在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag（s）

的Q.=24.48J.K-1.mol-1则其嫡变为:（）

A.2.531J-K'B.5.622J-K1C.25.31J-K-1D.56.22J-K

9）理想气体的物质的量为n,从始态AS,匕，幻变到状态B（R,%,©，其嫡变的

计算公式可用：（）

g5

A.AS=z?7?ln(/%//?!)B.AS=M?ln(%)—

C（3印）广(C/T/T)

C.AS=zWLn(%//)+D.AS=〃mn(%//)—松''

10)理想气体经历等温可逆过程，其嫡变的计算公式是：()

A.A5=z?7?71n(A/A)B.A5=z?7?71n(%//)

C.AS=z?/?ln(/%//?i)D.AS丁Ain(%/%)

11）固体碘化银（Agl）有a和£两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为

419.7K,由a型转化为£型时，转化热等于6462J.mol由a型转化为£型

时的病变AS应为：（）

A.44.1JB.15.4JC,-44.1JD.-15.4J

12）298K,加下，双原子理想气体的体积/=48.91dm：经等温自由膨胀到2匕，

其过程的AS为：（）

A.11.53J-K1B.5.765J-K1C.23.06J.K1D,0

13）在标准压力下，90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽，体系的嫡变为：（）

A.AS体＞0B.AS伴＜0C.AS体=0D.难以确定

14）在10L325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列

各式中哪个正确：（）

A.AS体+AS”；〉0B.AS体+ASj（、<0

C.AS体+AS环=0D.AS体+AS环的值无法确定

15）在标准压力加和268.15K时，冰变为水，体系的嫡变AS体应：（）

A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定

16）Imol理想气体从为匕，为分别经：（1）绝热可逆膨胀到％&（2）绝热

恒外压下膨胀到川，“，般，若P"p/则：（）

A.7?=T2,分=%W'=SB.7?>T2,“<七，S'<S

C.7?>T2,分>以£>£D.T2）<T2,夕<%$

17）理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的嫡变

AS体及环境的嫡变AS环应为：（）

A.AS体>0,ASif<0l>.AS体<0,\S洪>0

（.AS体〉0,AS环=0D.AS体<0,ASjf=0

18）理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的体系端变AS体

及环境嫡AS环应为：（）

A.AS体>0,45环<0I!.AS体<0,AS环>0

（.AS体〉0,AS环=0I）.45体<0,AS环二0

19）在10L3kPa下，110C的水变为110℃水蒸气，吸热圆在该相变过程中下

列哪个关系式不成立？（）

A.AS体>0竹.AS环不确定C.AS体+AS环>0D.八弓体《0

20）一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案

中哪一个是正确的：（）

A.AS体〉0,\S环<0I）.AS体<0,AS环>0

（.AS体<0,AS环=0I）,AS体>0,45环=0

21）Imol范德华气体从「匕绝热自由膨胀至石、七，设容热容册为常数，则过

程的嫡变为：（）

A.AS=Gln（A/7;）B.AS="Ln［（右一〃/（/-〃］

C.AS=Gln（A/7］）+M?ln［（玄-6）/（/-8）］D.AS=0

22）263K的过冷水凝结成263K的冰，则：（）

A.AS<0B.AS>0C.AS=0D.无法确定

23）理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,

达到同一体积七，则过程⑴的嫡变A8）和过程⑵的嫡变AS⑵之间的关系是：（）

A.A5ID>AS（2）B.A5（I）<A5（2）（.△WI）=AS⑵D.两者无确定关系

24）从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附

在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的高低如何？（）

A.前者高B.前者低C.相等D.不可比较

25）--绝热容器分成两部分，分别置入同温同压的ImolO?和3molNM均为理想气

体），抽去隔板使两气体混合达到平衡，则终态与始态热力学概率之比（Q?/

为：（）

A.exp（13.5X1023）B.exp（27.0X1023）C.exp（54.OX1023）D.exp（6.75X1023）

26）在300C时，2mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能6的差值

为：（）

A.G-F=1.247kJB.G-F=2.494kJC.G-F=4.988kJD.G-F=9.977kJ

27）理想气体从状态I经自由膨胀到状态H,可用哪个热力学判据来判断该过

程的自发性？（）

A.NHI）.AG（.\S隔离D.A〃

28）理想气体从状态p“V、，7等温膨胀到A,hT,此过程的A尸与AG的关系为

（）

A.A/7>\GB.\F<C.AQ=AGD.无确定关系

29）在一简单的（单组分，单相，各向同性）封闭体系中，恒压只做膨胀功的条件

下，吉布斯自由能值随自由能如何变化？（）

A.{8G/dT）„>0B.（SG/dT）.<0C.（dG/dT）P=0D.视具体体系而定

30）在标准压力严下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Q,。对于该相变

过程，以下哪个关系式不能成立？（）

A.AC<0B.\H=以C.ASse<0D.ASise>0

31）某气体的状态方程为仇（勿〃）-3=E7,式中b为常数，〃为物质的量。若该

经一等温过程，压力自0变至R，则下列状态函数的变化，何者为零？（）

A.\UB.\HC.ASD.\G

32）下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？（）

A.（阴阴$=（dV/dS）p6.（dT/dp）s=（8勿85）0

c.（dS/d0T=（dp/ST）（dS/dp）r=-{dWdT）P

33）在理想气体的5-T图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在

恒温时的含义是：（）

\.（dS/dT）v/（SS/dT）P=0B.（8S/dD,-/{dS/dT）P=°0

c.{ds/dT）r/（,ds/dT）P=cP/aD.{ds/dT）v/（ds/dT）P=cP/a

34）在下列状态变化中，哪些可以应用公式d〃=7HS-㈤/?（）

A.N02气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡N0?。NO+（1/2）02

B.NOz气体以一定速度膨胀，解离出来的NO+（1/2）0,总是低于平衡组成

C.SO3气体在不解离为S0?+（1/2）02的条件下膨胀

D.水在T0°C时等温结冰

35）对临界点性质的下列描述中，哪一个是错误的：（）

A.液相摩尔体积与气相摩尔体积相等

B.液相与气相的界面消失

C.气化热为零

D.固，液，气三相共存

36）下述说法中哪一个正确？当温度恒定时：（）

A.增加压力有利于液体变为固体

B.增加压力不利于液体变为固体

C.增加压力不一定有利于液体变为固体

D.增加压力与液体变为固体无关

37）对于平衡态的凝聚相体系，压力P表示什么含义？（）

A.101.3kPaB.外压C.分子间引力总和D.分子运动动量改变的统计平均值

38）用130c的水蒸汽（蒸汽压2.7严）与1200C的焦炭反应生成水煤气：（）

C+HQ-CO+H2,如果通入的水蒸汽反应掉70%,问反应后混合气体中CO的

分压是多少？设总压2.7严不变。

A.0.72/B.1.11^C.2.31严D.1.72严

39）下列四个偏微商中哪个不是化学势？（）

A.B.C.D.

40）下列四个偏微商中哪个是化学势？（）

A.B.C.D.

41）在a,£两种相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况

是正确的：（）

A.=4JB.4Aa=4/C.口：D.=4」

42）下列公式中哪个是偏摩尔量的集合公式？（）

以上Z*小3=。2=

A.,B.・C.•D.•

43）在273.15K,2严时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：（）

A.前者高B.前者低C.相等D,不可比较

44）单一一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

45）关于偏摩尔量，下列叙述中不正确的是：（）

A.偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量无关

B.在多组分多相体系中不存在偏摩尔量

C.体系的强度性质没有偏摩尔量

D.偏摩尔量的值只能大于或等于零

46）已知水的下列5种状态：（）

（1）373.15K,O液态

（2）373.15K,23液态

（3）373.15K,2铲,气态

（4）374.15K,fP,液态

（5）374.15K,铲,气态

下列4组化学势的比较中，哪个不正确？（）

A.〃2>〃1B.45>4.IC.〃3>45D.〃3〉4I

47）等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变

而增加，则B的偏摩尔体积将：（）

A.增加B.减小C.不变D.不一定

48）恒温时B溶解于A形成溶液。若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积,

则增加压力将使B在A中的溶解度：（）

A.增加B.减小C.不变D.不确定

49）热力学第三定律可以表示为：（）

A.在0K时，任何晶体的嫡等于零

B.在OK时，任何完整晶体的嫡等于零

C.在0℃时，任何晶体的嫡等于零

D.在0C时，任何完整晶体的嫡等于零

二、填空题

1)在绝热封闭条件不，可逆过程的AS-0,自发过程的AS—0,非自发过

程的AS—0o

2)100℃>1.5严的水蒸汽变为100℃,加的液体水，则此过程的AS—0,\G

0o

3)实际气体绝热自由膨胀，则该过程的—0,AS.0„

4)H20在373.15K和101325Pa下通过强烈搅拌而蒸发,则

A.AS—Q/TB.\F—-FC.kF——%D.\G——%

5)理想气体向真空膨胀，体积由匕变到七,其—0,AS—0o

6)某蛋白质在323.2K时变性并达到平衡状态，即

天然蛋白质o变性蛋白质

已知该变性过程的A/(323.2K)=29.288kJ.mol',则该反应的嫡变

A5(323.2K)=J•K'•mol'。

7)由于隔离体系的—，—不变，故嫡判据可以写作(d5)〃,N.

8）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。

三、是非题

1）任意体系经--循环过程则其A&△〃，AS,△尸均为零，此结论对吗？

2）可逆机的效率最高，用可逆机去牵引火车，可加快速度。

3）凡是AS>0的过程都是不可逆过程，对吗？

4）体系由平衡态A变到平衡态B,不可逆过程的嫡变一定大于可逆过程的嫡变,

对吗？

5）嫡增加原理就是隔离体系的嫡永远增加，对吗？

四、计算题

1）2mol理想气体由5乎,50。0加热到10加,100%,试求此气体的熠变（单

位J-K「‘）。已知此气体的=（5/2）凡

2）在373K及卢条件下，使2moi也0（1）向真空气化为水汽，终态为加,373K,

求此过程中的

"单位kJ）,0（单位kJ）及（单位kJ）,ZU〃（单位J・KD,公馆2（单

位J.KD。

乩0的气化热为40.6kJ.moL。40在373K的密度为0.9798kg.m%（假设水汽

可作为理想气体）

3）Imol理想气体在273.15K等温地从10严膨胀到卢，若膨胀是可逆的，试

计算此过程的0（单位J）、/（单位J）及气体的小〃（单位J）,△〃（单位J）,

AS（单位J/K）,AG（单位J）,△/（单位J）。

4）298K、加下，Zn和CuSO,溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200kJ,

放热6kJ,求该反应的4〃（单位kJ）,△，力（单位kJ）,△/（单位kJ）,4S

（单位J/K）,AG（单位kJ）（设反应前后的体积变化可忽略不计）。

5）2moi苯和3moi甲苯在25久和严下混合，设体系为理想液体混合物，求该

过程的

0（单位J）,/（单位J）,A〃（单位J）,（单位J）,AS（单位J/K）,\F

（单位J）,AG（单位J）。

第三章统计热力学基础

一、单选题

1）统计热力学主要研究（）。

（A）平衡体系（B）近平衡体系（C）非平衡体系（D）耗散结构（E）单个粒子

的行为

2）体系的微观性质和宏观性质是通过（）联系起来的。

（A）热力学（B）化学动力学（C）统计力学（D）经典力学（E）量子力学

3）统计热力学研究的主要对象是：（）

（A）微观粒子的各种变化规律

（B）宏观体系的各种性质

（0微观粒子的运动规律

（D）宏观系统的平衡性质

（E）体系的宏观性质与微观结构的关系

4）下述诸体系中，属独粒子体系的是：（）

（A）纯液体（B）理想液态溶液（C）理想的原子晶体（D）理想气体（E）真实

气体

5）对于一个确定的体系，其微观状态数最大的分布就是最可几分布，得

出这一结论的理论依据是：（）

（A）玻兹曼分布定律（B）等几率假设（C）分子运动论（D）统计学原理（E）

能量均分原理

6）在台称上有7个祛码，质量分别为1g、2g、5g、10g、50g,100g,则能够称

量的质量共有：（）

（A）5040种（B）127种（C）106种（D）126种

7）在节目单上共有20个节目序号，只知其中独唱节目和独舞节目各占10个，

每人可以在节目单上任意挑选两个不同的节目序号，则两次都选上独唱节目的几

率是：（）

（A）9/38（B）1/4（C）1/180（D）10/38

8）以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有（）

（A）648个（B）720个（C）504个（D）495个

9）各种不同运动状态的能级间隔是不同的，对于同一种气体分子，其平动、转

动、振动和电子运动的能级间隔的大小顺序是：（）

(A)△&>△&>△&>△&(B)<△&<△&

(C)A仇>>△&(D)△&>△&>>△£

(E)A&>△&〉Aa>△&

10)在统计热力学中，对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行，按此原

则：()

(A)气体和晶体皆属定域子体系

(B)气体和晶体皆属离域子体系

(0气体属离域子体系而晶体属定域子体系

(D)气体属定域子体系而晶体属离域子体系

11)对于定域子体系分布X所拥有的微观状态t,为：()

口附/叼)“Mg—/町)

(A)

%=n(«i*的)

12)对给定的热力学体系，任何分布应满足：()

(A)ZA=N(B)2A后产〃(C)N及V一定(D)£N、=N及1N&=U

13)当体系的确定后，贝U：()

(A)每个粒子的能级后,a,.....,&一定,但简并度£,&,.....,g,及总微

观状态数0不确定。

(B)每个粒子的能级£,£i,....,&不一定，但简并度g,gz,.........,0及总

微观状态数0皆确定。

(0每个粒子的能级£,&,……，8和简并度/当……，g皆可确定，但

微观状态数。不确定。

(D)每个粒子的能级£,8,.・・・•,&和简并度g,部・・・・•,0及微观状态数

0均确定。

14)玻兹曼统计认为()

(A)玻兹曼分布就是最可儿分布，也就是平衡分布;

(B)玻兹曼分布不是最可儿分布，也不是平衡分布;

(0玻兹曼分布只是最可几分布，但不是平衡分布;

(D)玻兹曼分布不是最可儿分布，但却是平衡分布.

15)粒子的配分函数q是表示()

(A)-粒子的玻兹曼因子；

(B)对一个粒子的玻兹曼因子取和；

(0对一个粒子的所有可能状态的玻兹曼因子取和;

(D)对一个粒子的简并度和玻兹曼因子的乘积取和.

16)经典粒子的零点能标度选择不同时，必定影响()

(A)配分函数的值；

(B)粒子的分布规律；

(0体系的微观状态数;

(D)各个能级上粒子的分布数；

(E)各个量子态上粒子的分布数.

17)对于定域子体系和离域子体系，其热力学函数的统计表达式形式相同的是

()

(A)S、F、G；(B)H、F、G；(C)U、H、金(D)U、F、G；(E)U、S、G.

18)分子能量零点的不同选择所产生的影响中，下述哪一点是不成立的？()

(A)能量零点选择不同，各能级的能量值也不同；

(B)能量零点选择不同，其玻兹曼因子也不同；

(0能量零点选择不同，分子的配分函数也不同；

(D)能量零点选择不同，玻兹曼分布公式也不同.

19)对于一个MU、，确定的体系，沟通宏观和微观、热力学与统计力学的桥梁

是()

(A)F=-kTYnq-,(B)S=Hn/2；(C)配分函数q；

(D)尸MTSlnq/S。行(E)

20)关于粒子配分函数的量纲，正确的说法是()

(A)所有配分函数都无量纲；

(B)所有配分函数的量纲都是J-moL；

(0所有配分函数的量纲都是J-K；

(D)定域子和离域子的配分函数的量纲不同。

21)对于玻兹曼分布，下面的表述中不正确的是()

(A)玻兹曼分布就是平衡分布；

(B)最可儿分布一定是玻兹曼分布；

(0玻兹曼分布就是微观状态数最大的分布；

(D)有些理想气体不服从玻兹曼分布。

22)对于单原子理想气体在室温下的一般物理化学过程，若欲通过配分函数来

求过程中

热力学函数的变化()

(A)必须同时获得，、d、Q\q\d各配分函数的值才行；

(B)只须获得，这一配分函数的值就行；

(0必须获得"、八"诸配分函数的值才行；

(D)必须获得，、q\)诸配分函数的值才行。

23)能量零点的不同选择，对热力学量的影响是()

(A)对小H、S、G、F、C的值都没影响，即都不变；

(B)觉U、H、S、G、F、C的值都有影响，即都改变;

(C)对S和a的值没影响，而使U、H、G、F都改变；

(D)对小H、G、夕的值没影响，而使S和G改变.

24)通过对谐振子配分函数的讨论，可以得出Imol晶体的热容G.=3/这一

关系与下列

哪一著名定律的结论相同？()

(A)爱因斯坦(Einstein)定律;

(B)杜隆-柏蒂(Dulong-Petit)定律;

(C)德拜(Debye)立方定律;

(D)玻兹曼分布定律.

25)单维谐振子的配分函数q=[exp(-Av/2A7)]/[(1-exp(-Av/47)]在一定条

件下可演化为

kT/hv,该条件是()

(A)hvkT,m«1；(B)kT»hv,m«1；(C)&=0,kT»hv；

(D)&=0,47=Av；(E)£b=0,m«I.

26)根据热力学第三定律，对于完美晶体，在&中，应当是()

\।0o=0；(B)C0<0；(()Qo=1；(!)•0o>1；(I,J00<1.

27)在298K、体积为103dm的容器内，C1?分子(原子量是35.45)的平动配分函

数是()

(A)5.796X1029；(B)5.796XlO^J-mol1；(C)5.796X1029J•mol-1；

(D)5.796X1026；(E)5.796X1029J-K.

28)对称数是分子绕主轴转动360时分子位形复原的次数.下列分子中对称数

为3的是()

(A)H2；(B)HBr；(C)NH:i；(D)邻二浪苯(o-dibromobenzene)；(E)对二浪

苯(p-dibromobenzene).

29)若已知压的转动量子数J=l,两原子的核间距r°=0.74X10%,氢原子质量

27

mH=l.673X10kg,

普朗克常数ZF6.626X10"J.S,则imol型的转动能为()

(A)〃=7.43X10&j；⑻〃=3.67X10』j；(C)r=4.86X10，；

(D)U=\.215X1021J；(E)U=2.43XIO'21J.

30)若一双原子分子的振动频率为4X10%,7F6.626X10&J.S,

A=1.38X10-23J.K',则其振动特征温度为()

(A)83.3K；(B)1920.58K；(C)19.21K；(D)833K；(E)120.03K.

31)对于振动，热力学函数间的下列关系式中不正确的是()

(A)H=U；(B)[蹙-£°(0)]〃=[普-普(0)]〃；(0警(0)=看(0)；

(D)^,(0)=a(0)=AW2；(E)S=G.

32)设一离域子体系，其体积为匕粒子质量为加，则其最低平动能级与其相邻

能级的间隔应为()

(A)&-&=4h78mV2/3；(B)&-a=h2/8mV2/3；(C)s>=2h2/8mV2/3；

(D)&-&=3h78mV2/3；(E)&-&=6h2/8mV2/3.

33)单维谐振子的最低能级与第三个能级的间隔是()

(A)hv/2；(B)3Av/2；(C)4加/2；(D)6Av/2；(E)9Av/2.

34)已知温度7时，某种粒子的能级£尸28,简并度g=2g,则能级昂与能级名

上分布的粒子数之比为()

(A)(1/2)•exp3/247)；(B)2•exp(-昂/247)；(C)(1/2)•exp(-8/247)；

(D)exp(-£j/A7)；(E)(1/2)-exp(-£j/A7).

35)无论是经典气体还是量子气体，只要是孤立系统，其分布都同时受到四个

条件的限制，这些条件是()

(A)Zn—N=0,A«ghQ=tmax,/=定值；

(B)ZN=0,ZAg—〃=0,0M■=定值；

(C)Zrii—N=0,/?,«ghZ—〃=0,/=定值；

(D)Z"一N=0,n,«gh(Nl6«1,/=定值；

(E)Z—U=0,0Mtmn,{N/q)«1,/=定值.

36)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、人N不变；(B)N、U、7不变；(C)N、U、，不变；(D)N、U、P不变;

(E)T、V,〃不变.

37)对公式〃尸UV.g.exp(-中有关符号意义的说明中，不正确的是

()

(A)0是任一能级上分布的粒子数；

(B)X代表系统中的粒子总数；

(0q是粒子的各个能级的有效状态和或有效容量和；

(D)g,是£的统计权重；

gt-exp(-fi/kT)是能级g的有效状态数.

38)关于振动能级£=(v+1/2)Av的下列说法中，不正确的是()

(A)£=(v+1/2)Av只适用于单维简谐振子；

(B)任意相邻两能级的差值都是一恒定值；

(0振动量子数只能是正整数(包括零)；

(D)零点能&=W2,可以规定它为零；

(E)振动能与温度无关.

39)在N个NO分子组成的晶体中，每个分子都有两种可能的排列方式，即NO

和ON,也可将晶体视为NO和ON的混合物.在绝对零度时该系统的嫡值为()

(A)S=0；(B)5)=Aln2；(C)5)=Mln2；(D)&=2AlnM(E)5=Mln2v.

40)研究统计热力学的基本方法是()

(A)对微观粒子的微观量求统计平均值；

(B)经典力学与量子力学相结合；

(0求解微观粒子运动的微分方程；

(D)微观结构与宏观性质相关联.

41)对于同一粒子，各运动能级的大小次序是()

(A)£'>£T>£'>£e>£'';

(B)£'<£r<£'<£'<£";

(C)£"<£’<£”<£r<£

(D)£n<£"<£"<£r<£';

(E)£<£<£'<£'<£''.

42)玻兹曼气体与量子气体的相同之处在于

(A)粒子都有相应的配分函数；

(B)都是近独立子体系，其分布都是最可几的；

(0微观状态数的计算方法相同；

(D)它们的分布规律都是自然界客观存在的；

(E)在本质上，粒子都是可分辩的.

43)经典粒子的零点能标度的选择不同时，不受影响的热力学量是()

(A)U、H、S；(B)S、G、p；(C)G,U、G；(D)H、G、F；(E)G、F、p.

44)根据〃=小及各种运动的配分函数公式，可证明2moi双原

子分子组成的理想气体的定压热容为()

(A)7R/2；(B)5R/2；(C)9R/2；(D)7R；(E)9R.

45)量子气体退化为经典气体的必要条件是

(A)粒子数N〜10"；(B)A«g,；(C)A/N«1；(D)0->oo；(E)0

46)若粒子质量和系统温度的数量级范围分别为1027~1026kg>100-1000K,h=

6.626X10<!，1J.s,

63

k=1.38X1023J.K：系统体积为10m,则一个平动自由度的配分函数£的数

量级是()

(A)105~106；(B)10,0-10"；(C)109-10'°；(D)106~107；(E)108~109.

47)对系统压力有影响的配分函数是()

(A)平动配分函数，；(B)振动配分函数小(C)转动配分函数/；

(D)电子配分函数/；(E)核配分函数小.

48)在0K时，能级分布数、粒子配分函数、能级简并度、系统的微观状态数和

嫡值分别用外、机、球、和S表示，下列关系式中，肯定不正确的是()

(A)n0=阳刍/鱼；(B)q>须；(C)n0=N；(D)&=0；(E)W=Aln/20.

49)已知HBr的转动惯量为2.45XI5kg.m；7F6.626X10一”.s,

A=1.38X10-2SJ.K-\在T=300K时，转动配分函数是()

(A)912.34；(B)912.34J•分子*(C)1824；(D)1824.68J.分子，(E)

18.2468.

,52

50)已知HI的转动惯量为7.43X10kg.m,7F6,626X1031J-S,

A=1.38X10-23J.K',则其转动特征温度是()

(A)0.0542K；(B)18.45K；(C)0.0113K；(D)88.54K；(E)0.0257K.

51)CO?分子转动时，它对内能的贡献为()

(A)IT=RT2(B)U三RT；(C)IT=3RT&(D)U'=5RT[2；(E)Ur=2RT.

52)某个粒子的电子第一激发态与基态的能量差为0.3X10力，已知户300K,

F1.38X10-23J.KT,两个能级都是非简并的，该粒子的电子配分函数是()

(A)1.4845；(B)2.485J・mo：T；(00.4845J-K'；(D)3.064；(E)2.064J-K.

53)有关“能量分布”的下列阐述中，正确的是()

(A)能量分布是指系统内粒子能级的数目；

(B)能量分布是指系统总能量的分配方式；

(0能量分布是指粒子分布在各个能量间隔中或各个能级上的数目；

(D)能量分布是指一个粒子的能量分配方式；

(E)能量分布是指系统内粒子的分布方式(类型)数.

54)若一个粒子的能级£的有效状态数与该粒子有效状态数的和之比等于

2X10'6,则系统的N个粒子在能级£上出现的最大可儿率是()

(A)4X104⑻io：©2X10%⑻6X10%⑻3X1016.

55)在相同的温度和压力下，摩尔平动嫡最大的气体是()

(A)NO；(B)C3H°；(C)CO2；(D)N2；(E)

56)Imol双原子分子气体，当温度由7；升至办时，假定转动惯量不变，石=24,

系统的转动嫡变为()

(A)5.763J-K'.mol1；(B)11.526J-K1.mol1；(C)MnT；；(D)用n(7・Z/o)；

(E)2.882J-K'-mol1.

57)若规定粒子在OK时的能值为零，则在0K时，系统的热力学函数不一定

等于零的是()

(A)U；(B)H；(C)F；(D)G；(E)5.

58)对于一种纯物质，常见的嫡概念有：量热嫡、“绝对嫡”、规定嫡、标准炳、

光谱炳、统计嫡等等.在指定状态下，下面的关系中一定成立的是

(A)标准嫡=统计嫡=“绝对嫡"，量热嫡=光谱嫡；

(B)量热嫡=标准嫡=统计嫡，规定熠=光谱熠；

(0光谱嫡=规定嫡=统计嫡，标准嫡=量热嫡；

(D)“绝对嫡”=光谱嫡，标准嫡=统计嫡=规定场；

(E)统计嫡=光谱嫡，“绝对嫡”=量热淄=规定嫡.

59)CO2(g),30(g)、NHKg)、3(g)、CH3cl(g)五种分子都可发生平动、转动和

振动，

其中振动方式数为4的是()

(A)CH3C1(g)；(B)也0(g)；(C)NH3(g)；(D)N2(g)；(E)C02(g).

60)当粒子数目相同时，定位体系的微观状态数(0定位)与非定位体系的微观状

态数(0非定位)之间的关系为()

50定位＞0作定位；(B)0定位»0非定位；((-0定位＜0।腕位；

1

⑴)0定位＜＜。院位；(I-0定位=0#定位.

61)宏观测知的某种物理量实际上是相应微观量的()

(A)算术平均值；(B)几何平均值；(C)综合反映；(D)统计平均值或时间平均

值.

62)对于一个总微观状态数为0的热力学平衡体系，它的某一个微观状态出现

的概率为()

(A)1/0；(B)ln/2；(C)0；(D)exp(0).

63)等概率原理只适用于()

(A)非孤立体系；(B)处在平衡状态的孤立体系；(C)未达到平衡的孤立体系;

(D)处在平衡状态的非孤立体系；(E)近平衡的孤立体系.

64)在298.15K室时，对于CH3D气体的嫡值，应有()

(A)量热嫡»统计嫡；(B)量热嫡>统计嫡；(C)量热嫡«统计嫡；

(D)量热嫡<统计嫡；(E)量热嫡三统计端.

65)热力学第三定律的基础是()

(A)Nernst热定理；(B)玻兹曼嫡定律；(C)Dulong-Petit定律；

(D)Debye立方定律；(E)晶体热容的Einstein理论.

66)下列诸式中，一般不称为第三定律数学式的是()

(A)lim(ASr=0；(B)A5)=0；(C)lim(05/dp)产0；(D)lim5r=0；(E)

S=0.

T-0T->0T-0

67)对于一定量的某物质(物态不同)，其微观状态数的下列表述中正