物理化学第五版上册复习题及答案汇编.docx

1、物理化学第五版上册复习题及答案汇编第二章 热力学第一定律一、 选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（ ）(A)系统状态确定后，状态函数的值也确定(B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定(C)经循环过程，状态函数的值不变(D)状态函数均有加和性2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（ ）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（ ）(A)

2、绝热箱中所有物质 (B)两个铜电极(C)蓄电池和铜电极 (D) CuSO4水溶液5、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）(A)因为，所以焓是恒压热 (B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为（），所以任何过程都有的结论6、在标准压力下，1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的反应热为rH ，下列哪种说法是错误的? （ ）(A) H 是CO2(g)的标准生成热 (B) H =U(C) H 是石墨的燃烧热 (D) U 0, 下列说法中正确的是（ ）(A)rHm是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓(B)rHm (C)rHmrm(D)rHm不随温度变化而变化8、下面

3、关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（ ）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（ ）(A) Q 0，W 0，U 0 (B)Q = 0，W = 0，U 0(C) Q = 0，W = 0，U = 0 (D) Q 0，U W (B)QH2 W1W2 (B)H1W2(C)H1=H2 W1W214、当理想气体从298K，2105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1105Pa时，则( ) (

4、A)H1W2 (B)H1H2 W1W2(C)H1H2 W1H2 W1W215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上16、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17、功的计算公式为nCv,m(TT)，下列过程中不能用此式的是（ ）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、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(

5、C) U 0 , H H2 (B) H1= H2 (C) H1=H220、将H2（g）与O2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（ ）(A)T=0 (B)p=0 (C)U=0 (D)H=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为 ( )(A)孤立体系 (B)敞开体系 (C)封闭体系 (D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是 ( )(A)焓总是不变 (B)内能总是增加(C)焓总是增加 (D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( )(A)Cp,m与Cv,m不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)Cp,

6、mCv,m=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)Cv,m=3/2R适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中Cp,m和Cv,m都为无限大24、下列哪个过程的 dT0，dH=0？ ( )(A)理想气体等压过程 (B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程 (D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(A)热力学能守恒,焓守恒(B)热力学能不一定守恒，焓守恒(C)热力学能守恒，焓不一定守恒 (D)热力学能、焓均不一定守恒二、 判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。错2恒温过程的Q一定是零。（ ）3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等

7、于系统对外所做的功（ ）对4尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（ ）5、由于热力学能是状态函数,则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（ ）错6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的初终态（ ）对7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。（ ）8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ ）9、因H = Qp所以只有等压过程才有H。（ ）10、理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式都适用。（ ）三、 计算题1、0.01m3氧气由273K，1MPa经过 (1)绝热可逆膨胀 (2)对抗外压p=0.1MPa做绝

8、热不可逆膨胀，气体最后压力均为0.1MPa，求两种情况所做的功。(氧气的Cp,m=29.36JK-1mol-1)2、10mol的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K从1.810-3m3等温膨胀到2.410-3m3，试计算其膨胀功W及体系所吸收的热Q。(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026105Pa的等温膨胀。3、在298.2K，101325Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锌，已知此反应放热为7.155104J，试计算：(1)上述过程中Q，W，U，H 的值；(2)若上述反应在密闭容器中发生，求Q，W，H，U的值。4、将1kg水过冷到-5，在101

9、.325kPa下，加入极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5Jg-1，0至-5水的比热为4.238JK-1，求结出冰的质量。5、已知水在100时的蒸发热为2259.36Jg-1，则在100时蒸发30g水，系统的Q，W，H，为多少?6、将1mol单原子理想气体，在1.013105Pa下从298K加热到373K，再恒温可逆膨胀至体积增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K，求全过程的W，Q，U，H。7、1molO2由0.1MPa，300K 恒压加热到1000K，求过程的Q、W、U及H。已知：Cp,m(O2)=(31.64+3.3910-3T-

10、3.7710-5T2)JK-1mol-1 8、1mol单原子分子理想气体B，由300K , 100.0kPa经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa，过程的Q =1000.0J, H=2078.5J（1）计算终态的温度、体积及过程的W, U。（2）假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,U,H是多少？9、298K时，1molCO与0.5mol的O2按下式反应CO+1/2O2=CO2，生成1mol的CO2，已知：CO2的Cp.m=38.49JKmol-1；fHm(CO2，298K)=-393.5kJmol-1；fHm(CO，298K)=-110.45kJmol-

11、1。求 (1)298K时，rUm，rHm，Q，W；(2)若在绝热恒容反应器中进行，求终态最高温度T2。10、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：(1)cH (298 K)(CH3OH(g)=-763.9 kJmol-1 (2)cH (298 K)(C(s)=-393.5 kJmol-1 (3)cH (298 K)(H2(g)=-285.8 kJmol-1 (4)cH (298 K)(CO(g)=-283.0 kJmol-1 第二章 热力学第一定律一、选择题题号1235678910题号11

12、121314151617181920答案DCACDBCCD答案ACCCADCDCC题号2122232425答案ADBDC二、判断题12345678910三、计算题1、解：(1)绝热可逆膨胀 =Cp/CV=1.39 T2=143K n=4.41 mol Q=0 W=-U=-nCV,m(T2-T1)=12070J (2)绝热不可逆膨胀 nCV,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p2R(T2/p2-T1/p1) T2=203.5K W=-U=-nCV,m(T2-T1)=6452J2、解：(a)理想气体 dT=0 可逆过程 U=Q-W=0 Q=-W W=nRTln(p1/p2) =nRTln(

13、V2/V1)=16kJ (b)dT=0 U=0 Q=W W=p(V2-V1)=1.2kJ 3、解：(1)等压过程 p=0 H=Qp=-7.155104J W=pV=1239.5J U=Q-W=-7.28104J(2)等容过程 V=0 W=0 U=-7.28104J QV=U=-7.28104J H=-7.155104J4、解： H1 H2 该过程由于速度快，可以看作绝热过程 H=0，设最终有xg水结成冰，则H=H1+H2=00=10004.2380-(-5)+(333.5x) 333.5x=21190 x=63.54g 5、解：沸点时p=101325PaW=pV=B(g)RT=5166JQp=

14、H=67780JU=Q-W =626414J6、解：CV,m=12.47JK-1mol-1 Cp,m=20.79JK-1mol-1 (1)W1=nRT=624J Q1=nCp,mT=1559J (2)W2=Q2=nRTln2=2150J(3)W3=-nCV,m(T4-T3)=811J Q3=0全过程:W=Wi=3585J Q=Q =3709J U=CV,mT=125J H=Cp,mT=208J7、解：由题意视O2为理想气体，则W=p(V2-V1)=-R(T2-T1)=5.82kJmol-1 Qp=H=22.69kJU=Q-W=16.87kJ8、解:(1)Cp,m=5/2R CV,m=3/2RH

15、=nCp,m(T2-T1)2078.5=15/28.314(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p2=18.314400/(200.0103)=16.63dm3U=nCV,m(T2-T1)=13/28.314100=1247.1JW=U-Q=1247.1-1000.0=247.1J(2) 300K 400K 400K 100kPa 100kPa 200kPa气态始终态与（1）相同U=1247.1J H=2078.5JW=-p(V2-V1)=-nR(T2-T1)W=-nRT(V3/V2)=-nRT2(P2/P3)W=W+W=-18.314-18.314400100/200=1474JQ=

16、U-W=1247.1-1474=-226.6J9、解：(1)rHm=-283.05kJmol-1 Q=rHm=-283.05kJmol-1 W=B(g)RT=-1.239kJ rUm=Q-W=-281.8kJ(2)U=rUm+U2=0 -281.8+38.4910-3T=0 T=7321.7K T2=7619.7K10、解： 得fH (298 K,CO(g)=-110.5 kJmol-1 fH (298 K,CH3OH(g)=-201.2 kJmol-1 反应 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) rH (298 K)=-90.第三章 热力学第二定律一、选择题1、如图，可表示理想气体卡诺

17、循环的示意图是： （ ）(A) 图 (B)图 (C)图 (D) 图2、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（ ）(A) 83 (B) 25 (C) 100 (D) 203、不可逆循环过程中，体系的熵变值（ ）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能确4、将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 （正常沸点）下与 110 的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。该过程的： （ ）(A) vapSm= 0 (B) vapGm= 0 (C) vapHm= 0 (D) vapUm= 05、1mol理想气体从30

18、0K，1106Pa绝热向真空膨胀至1105Pa，则该过程（ ）(A)S0、GA (B)S0、GA (C)S0、GA (D)A0、U0、S0 (B)T0、U0、S07、理想气体在等温可逆膨胀过程中( )(A)内能增加 (B)熵不变 (C)熵增加 (D)内能减少8、根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？（ ）(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀9、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,

19、任何完整晶体的熵等于零10、下列说法中错误的是( )(A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行(B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变(C)不可逆过程的热温商之和小于熵变(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为( )(A)S0 (B)S0 (C)S0、H0 (C)S0 (D)S0、H015、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( )(A)S0；U0 (B)S0；U0；U0 (D)S0；U016、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中(

20、 )(A)S(环) 0(C)S(系)+S(环)017、100，1.013105Pa下的1molH2O(l)与100的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100，1.013105Pa的H2O(g)，判断该过程的方向可用( )(A)G (B)S(系) (C)S(总) (D)A18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? (A) (T/V)s=(T/V)p (B)(T/V)s=(T/V)p (C) (T/V)T=(T/V)v (D) (T/V)T= -(T/V)p19、25时，1 mol 理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到1个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？ （ ）(A) 0.

21、04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ20、从热力学基本关系式可导出 (U/S)v等于：（ ）(A) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)s (D) (G/T)p21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( )(A)S0 (B)H0 (C)A0 (D)G022、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（ ） (A) (H/S)p = T (B) (F/T)v = -S (C) (H/p)s = V (D) (U/V)s = p23、热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，可适应用下列哪个过程：（ ）(

22、A) 298K、标准压力下，水气化成蒸汽 (B) 理想气体向真空膨胀(C) 电解水制取氢气 (D) N2 + 3H2 =2NH3未达到平衡24、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( ) (A) S体0,S环0 (B)S体0 (C)S体0,S环=0 25、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S =H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)

23、，(3) (D)(1)，(4) 二、判断题、不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。（ ）、对于绝热体系，可以用判断过程的方向和限度。 （ ）、在10，101.325 kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。（ ）、功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。（ ）、系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（ ）、在绝热系统中，发生一个从状态AB的不可逆过程，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。（ ）、因为,所以只有可逆过程才有熵变；而,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵变。（ ）、因为,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改

24、变值各不相同。（ ）、物质的标准熵Sm(298K)值就是该状态下熵的绝对值。（ ）、可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。（）三、计算题、300K的2mol理想气体由6.0105Pa绝热自由膨胀到1.0105Pa，求过程的U、H、S、A、G，并判断该过程的性质。、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm3膨胀至10.00dm3，求该过程的U、H、S、A、G。、1mol水由始态273K，1105PaH2O(l)变到终态473K，3105PaH2O(g)，计算该过程的S。已知水的正常沸点时的汽化热为40610Jmol-1，水的比热为4.18JK

25、-1g-1，水蒸汽的比热为1.422Jg-1K-1 ，假定水蒸汽为理想气体。、1mol液态苯在101，3kPa，268K能自动地凝固成101，3kPa，268K的固态苯，并放热9874J，计算该过程的S和G。已知苯的正常熔点为278.5K，苯的熔化热为9916Jmol-1，Cp，m(C7H16，l)=126.8JK-1mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6JK-1mol-1。、苯的正常沸点为353.1K，在此温度压力下，1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气，已知C6H6(l)的汽化热为34.7kJmol-1，计算此过程的W、Q、U、H、S、A、G。、计算下列过程的H、S、G。 298K，101.325kPa H2O(l)473K，405.3kPa H2O(g)已知：Sm(298K，H2O，l)=188.7 JK-1 水的比热为4.18 Jg-1K-1 水蒸气的比热为1.422 Jg-1K-1 水在正常沸点时的汽化热为40610 Jmol-1。假设