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1、北师大物理化学练习题 上册各章都有题物 理 化 学 练 习 题(上册)北京师范大学化学学院第一章 热力学第一定律及热化学一判断题：正确划()，错误划()( ) 1凡是体系的温度升高时，就一定吸热，而温度不变时，则体系既不吸热，也不放热。( ) 2对于一定量的气体，温度一定，内能就一定。( ) 3状态一定，焓值就一定，状态变化了，焓也一定变。( ) 4W = (P1V1 P2V2)/(- 1)，此公式是在绝热可逆条件下推出的，所以此公式只能在绝热条件下使用。( ) 5H = U + (PV)适用于封闭体系中任何过程的H的计算。( ) 61摩尔乙醇在恒温下变为蒸气，假定为理想气体，因该过程温度未变

2、，故U = 0，H = 0。( ) 7因为恒压热容大于恒容热容，所以化学反应的等压热效应必定大于化学反应的等容热效应。( ) 8标准状态下，反应：CH2OH(g)O2 (g) CO2(g)2H2O(g)=-393kJmol-1，此值就是甲醇的燃烧热。( ) 9标准状况下，C(金刚石)O2CO2(g)的反应热，既是金刚石的燃烧热，也是的CO2生成热。( ) 10在标准压力和298K下，某电池反应放出的热量为350kJmol-1，则该反应的H（298）=-350 kJmol-1。( ) 11化学反应的反应进度的单位是mol，其值与反应方程式的写法有关。( ) 12对于某化学反应，若已知反应的Cp0

3、，则反应的H随温度升高而减少。( ) 13对含有放射性物质蜕变反应的热效应，不能用下列公式计算：=()p()r，(下角标p表示产物，r表示反应物)。( ) 141mol单原子理想气体(Cvm = 3R/2)，温度从300K绝热压缩到500K，则其焓变H为500R。( )15对于反应 3H2(g)N2(g) 2NH3(g)，当其中N2因反应消耗了0.3mol时，反应进度(mol)为0.3。二、选择题：( ) 1H2和Cl2在绝热刚性容器中生成HCl(g)，则状态函数改变值为零的是：(A)T (B)C(C)U (D)H( ) 2在25、101325Pa时，下列反应分别于烧杯中和在原电池中对外放电来

4、实现，并分别称为途径a和b，过程的热及焓变分别用Q和H表示则以下结论能成立的是(A) Ha =Hb (B) Qa = Qb(C) Hb = Qb (D)Ha Qa( ) 3理想气体由压力为101325Pa受恒外压102325Pa绝热压缩至平衡终态，则(A) Q = 0，W = 0，U 0，H 0(B) Q = 0，W 0，U 0，H 0(C) Q = 0，W 0，U 0，H 0(D) Q = 0，W 0，U 0，H 0( ) 4已知反应BA和BC所对应的等压反应热分别为H2和H3，则反应AC的H1为(A) H1 = H2 + H3(B) H1 = H2 - H3(C) H1 = H3 H2(D

5、) H1 = -H2 - H3( ) 5有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔，当阀门打开时，大气(视为理想气体)进入瓶内，此时瓶内气体温度将(A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)不确定( ) 6公式H = Qp 适用于下列过程中的(A) 理想气体从101.325Kpa反抗恒定外压10.1325Kpa膨胀(B) 273K、101.325Kpa下，冰融化成水(C) 298K、101.325Kpa下，电解CuSO4水溶液(D) 气体从状态等温可逆变化到状态( ) 7实际气体经节流膨胀后(A) Q = 0，H = 0，P0(B) Q = 0，H = 0，T0(C) Q = 0，H0，P0(D) Q

6、 = 0，H = 0，PW2 Q1 Q2 (B) W1 W2 Q1W2 Q1 Q2( ) 101mol液态苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和CO2气体，同时放热3264kJmol-1，则其等压燃烧焓为(A) 3268kJmol-1 (B) -3265kJmol-1(C) 3264kJmol-1 (D) -3268kJmol-1三、简答题：11mol单原子理想气体始态为273 K、，经下列过程(a) 恒容升温1K (b) 恒温压缩至体积缩减一半(c) 恒压升温10K (d) 绝热可逆压缩至体积减一半上述四个过程哪一个终态压力最大？哪一个终态压力最小？哪一个终态温度最高？哪一个最低？

7、2理想气体从相同始态分别绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则两者终态温度、体积及过程的焓变相同吗？3请证明对于理想气体。41mol单原子理想气体，从273 K、2经PT=常数的可逆途径压缩至压力增加1倍的终态，则该过程的U为多少？5298K、条件下的化学反应Zn(s) + H2SO4(ag) ZnSO4(ag) + H2(g)放热177.9kJ，则过程的H、U、W、Q为多少？6请简单说明热力学中标准态对纯气体、纯固体、纯液体都是指什么状态？7对于理想气体， Q可写成下式 Q = CV dT + dV，其中CV只是T的函数，试证明Q不是全微分，而是全微分。四计算题1用搅拌器对1mo

8、l理想气体作搅拌功为41.84J，并使温度在恒压下升高1K，若气体的Cpm = 29.28JK-1mol-1，求该过程的Q、W以及体系的U、H。21mol单原子理想气体，从始态273 K、202.65KPa，延着P/V = 常数的可逆过程，变化到压力加倍的终态，试求： (a) 通过该过程后体系的U、H和过程的Q、W， (b) 该途径的C热容为多少。3已知在298K时，C6H6(l)的(298)= 49.03kJmol-1 C6H6(g)的(298)= 82.93kJmol-1， C6H6(l)的Cpm = -50.8 + 2.5510-3T(Jmol-1)， C6H6(g)的Cpm= -33.

9、0+ 4.7110-3T(Jmol-1)， 求苯在正常沸点时1mol液态苯气化为苯蒸气时的U及H。4气相丙烯加氢反应的(298)= -123.35kJ，298K时碳和丙烷的燃烧热分别为-393.51 kJmol-1和-2220.03 kJmol-1，水的生成热为-285.84 kJmol-1 。计算丙烯的燃烧热和标准生成热，又查得290K到400K范围内，丙烯、氢气、丙烷的CP分别为63.9，28.8，73.5 JK-1mol-1，求373K时丙烯加氢反应的是多少？5298.15K时，草酸的标准摩尔燃烧焓为-251.9 kJmol-1，根据下面的表值数据，计算(a) 298.15K时，草酸的标

10、准摩尔生成焓(b) 318.15K时，草酸的标准摩尔生成焓(c) 298.15K时，草酸的燃烧内能变化cUmH2(g)O2(g)C(石墨)H2O(l)CO2(g)(COOH)2 (298.15)/ kJmol-1000-285.9-393.5?CP (298.15)/ JK-1mol-128.8729.298.7975.3137.2497.916已知298K,101.3KPa时，液态丙烯腈(CH2=CH-CN)，石墨和H2(g)的分别为-1756.9，-392.9，-285.5 kJmol-1，气态氰化氢和乙炔的分别为129.6及226.6kJmol-1, 在101.3KPa下，液态丙烯腈的沸

11、点为351.7K。298.2K时其蒸发热为32.8 kJmol-1，求298K及101.3KPa下反应C2H2(g) + HCN(g) CH2=CH-CN(g)的。 第二章 热力学第二定律一判断题：正确划()，错误划()( ) 1某化学反应的熵变可用反应热效应rHm被反应温度除求得，即。( ) 2在压力为101.325KPa下，110的水变成水蒸气，所吸收的热为Q，则此过程的熵变为。( ) 3若S 0，则此过程不能进行。( ) 若S 0，则此过程一定能进行。( ) 若S = 0，则此过程为可逆过程。( ) 4苯的熔点为278.7K，则在下，苯(l, 278.7K) 苯(s, 278.7K)的G

12、 0。( ) 51mol理想气体在300K，由10等温膨胀到，其G = -5.7kJ，则该过程一定为不可逆过程。( ) 6根据熵增加原理，当系统达到平衡时，其熵值最大。( ) 物质气化时，熵值增加，因此，气态比液态稳定。( ) 7对于理想气体的自由膨胀，由于是等温过程，故dU = 0，又因为其外压等于零，故PdV = 0，根据dU = TdS PdV，因此TdS = 0，即该过程是等熵过程。( ) 8101325Pa、373.2K下的1mol水向真空容器气化，最后成为101325Pa、373.2K的水汽，这是一个热力学不可逆过程，因是等温等压过程，故G 0。( ) 9某体系从始态经过一个绝热不

13、可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的变量，可以设计一个绝热可逆过程，从同一始态出发到达同一终态。10判断下列各过程的运算公式是否正确：( ) 理想气体向真空膨胀： ( ) 水在298K，下蒸发： ( ) 恒温恒压可逆电池反应二、选择题：( ) 1某体系进行不可逆循环过程时(A) S(体系) 0， S(环境) 0(B) S(体系) 0， S(环境) 0(C) S(体系) = 0， S(环境) = 0(D) S(体系) = 0， S(环境) 0( ) 2N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中(A) U = 0 (B) F = 0 (C) S = 0 (D) G = 0( ) 3单组分体系，在

14、正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是(A) T，P，U (B)H，P，U (C) S，P，G (D) T，P，G( ) 4封闭体系中，W/ = 0，恒温恒压下进行的化学反应，可用下面哪个公式计算体系的熵变(A) S = QP /T (B) S = H/T(C) S = (H -G ) /T (D) S = nRTlnV2/V1( ) 5要计算298K，标准压力下，水变成水蒸汽(设为理想气体)的G，需知道的条件是(A) (H2O、l) 和(H2O、g)(B)水的正常沸点下汽化热Hv,m及其熵变(C) (H2O、l) 和(H2O、g) 及Hv,m(D) (H2O、l) 和(H2O、g) 及Hv,m

15、( )6由热力学基本关系可以导出n mol理想气体B的为(A) nR/V (B) nR/P (C) nR (D) R/P( ) 7某化学反应在300K、下，在试管中进行时，放热6104J，若在相同条件下，通过可逆电池进行反应，则吸热6103J，该化学反应的熵变S体为(A)-200JK-1 (B) 200JK-1 (C) -20JK-1 (D) 20JK-1( ) 8上题反应在试管中进行时，其环境的熵变S环为(A)200JK-1 (B) -200JK-1 (C) -180JK-1 (D) 180JK-1( ) 9在题7中，该反应体系可能做的最大非膨胀功为(A)-66000J (B) 66000J

16、 (C) -54000J (D) 54000J( ) 10在383K、下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变为(A) S体 0 S环 0 S总 0(B) S体 0 S环 0 S总 0(C) S体 0 S环 0 S总 0(D) S体 0 S环 0 S总 0三、简答题：1如何将下列不可逆过程设计为可逆过程？(1) 理想气体从压力为P1，向真空膨胀至P2。(2) 两块温度分别为T1、T2的铁块(T1 T2)相接触，最后终态温度为T。(3) 将理想气体A和B分离成纯A和B。(4) 303K、的H2O (l)向真空蒸发为303K、的H2O (g)。(5) 化学反应A(g) + B(g)

17、C(g) + D(g)(6) 理想气体从P1、V1、T1经绝热不可逆变化到P2、V2、T2。2下面四种设想有道理吗?为什么？(1) 有人想用地球内部的热岩体和地表的不同温度来制造地热发电机。(2) 有人想用赤道和地球二级温差来制造热机。(3) 有人想用大气压不同高度不同压力所造成的压力差来作功。(4) 有人想利用海洋深处与表面的温差来制造热机。3下列过程中U、H、S、G、F何者为0？(1) 非理想气体卡诺循环(2) 实际气体节流膨胀(3) 甲烷气体由T1、P1绝热可逆膨胀到T2、P2(4) 孤立体系中任何过程(5) 理想气体等温等压混合41mol单原子理想气体，始态温度为T1=273 K、P1

18、= 3经则下列各过程的S孤立是0、0或 = 0。(1) 绝热可逆膨胀到终态为2(2) 绝热反抗恒外压为2至终态压力为2(3) 绝热可逆压缩到终态压力为4 (4) 以恒定压力为4，绝热膨胀到终态压力为45简单说下列过程G和S计算(即如何设计过程)(1) 298K、下，1mol乙醇(l)变为乙醇(g)的G、S(2) 268K、下，1mol过冷H2O(l)变为H2O(s)的G、S四计算题1298.2K和5下的1dm3 O2 (g)经过绝热可逆膨胀至压力,求过程的U、H、S、G、A。已知(298K，)=204.8JK-1mol-1，Cp m（O2）=29.26 JK-1mol-1，气体可看作是理想气体

19、。2将Cd + 2AgCl CdCl2 + 2Ag 反应布置为电池，在298K、下反应在电池中可逆进行，作电功130.2kJ，在此温度下CdCl2的= -389.2kJmol-1，AgCl的= -126.7kJmol-1，求上述反应体系的、及可逆电池实际的热效应Q，并判断反应是否自发进行。3请证明(1)气体绝热自由膨胀；(2) 焦耳-汤姆逊过程，均是不可逆过程。41mol理想气体(Cv,m =3R/2)，始态温度为0，压力为101325Pa，计算经下列状态变化的G，已知(273)=108.8 J K-1mol-1(1) 恒压下体积加倍(2) 恒容下压力加倍(3) 恒温下压力加倍5在恒熵条件下，

20、将3.45mol的理想气体从101325Pa、288K压缩到7101325Pa，然后保持体积不变，降温至288K，求此过程的Q、W、H、U、S、A和G。已知该气体的Cv,m =(5/2) R6在273K时，斜方硫 单斜硫的H为322.2 Jmol-1，已知这个变化在368K是可逆进行的，求(1) 273K时变化的G； (2) 在368K时变化的H。已知Cp,m(单斜) = 15.15 + 0.0030 T (J K-1mol-1) Cp,m (斜方) = 17.24 + 0.0197 T (J K-1mol-1)第三章 多组分体系热力学一判断题：正确划()，错误划()( ) 1在1000gH2

21、O 中加入1 molH2SO4，最后溶液体积为V2ml，则H2SO4的偏摩尔体积就等于(V2-1000) ml 。( ) 2某气体的逸度系数=1，则该气体一定为理想气体。( ) 3在理想溶液中，分子间的相互作用力是忽略不计的。( ) 4对双液系，设组分i为易挥发性物质，则i(l)i(g)。 5在一定T、P下，对组成一定某溶液，若对其中组分i的标准态选择不同时，对i 的( ) 化学势无影响。( ) 对也无影响( ) 6在同一系溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，其标准状态选择也不同，则相应的化学势也不同。( ) 7二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。( ) 8在298K时，0

22、.01molkg-1糖水的渗透压与0.01molkg-1食盐水的渗透压相等。( ) 9对溶液而言，只有溶质才有偏摩尔质量。( ) 10气体物质的标准态为P = 101.325KPa的状态。( ) 11处于相同T、P下的N2(g)和O2(g)皆为理想气体，则N2=O2 。( ) 12活度为1的状态必为标准态。二、选择题：( ) 1恒温时，在A-B双溶液系中，若增加A组分使其分压PA上升，则B组分在气相中的分压(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变 (D) 不确定( ) 2已知373K时，液体A的饱和蒸气压为105Pa，液体B的饱和蒸气压为0.5105Pa，设A和B构成理想溶液，则当A在溶液中的

23、摩尔分数0.5时，在气相中A的摩尔分数为(A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3( ) 3一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间后发现(A) A杯水减少，B杯水满后不再变化(B) A杯变成空杯，B杯水满后溢出(C) B杯水减少，A杯水满后不再变化(D) B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出( ) 4保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而(A) 降低 (B)不变 (C) 增大 (D) 不确定( ) 5有一稀溶液浓度为m，沸点升高值为Tb，凝固点下降值为TJ，则(A) TJ Tb (B) TJ = Tb (C) TJTb (D) 不确定关系( ) 6有四杯含有

24、不同溶质但浓度相同的水溶液，其m = 1molkg-1，分别测其沸点，沸点升得最高的是(A) Al2(SO4)3 (B) MgSO4 (C) K2SO4 (D) C6H5SO3H( ) 7某温度下，A、B两种纯液体的蒸气压分别为10kPa和20kPa，当组成B = 0.4的理想溶液，有(A) P总 = 16 kPa (B) P总- PA = 8 kPa(C) P总- PB = 8 kPa (D) PA = 4 kPa( ) 8对于理想溶液，下列偏微熵不为零的是(A) (B) (C) (D) 三、简答题：1下列各量哪些为偏摩尔量？哪些为化学势？ 2试比较下列H2O的六种状态化学势的大小，按由小到

25、大的顺序排列。100、H2O(l) 100、H2O(g)100、2、H2O(l) 100、2、H2O(g)101、H2O(l) 101、H2O(g)3稀溶液中，若溶剂遵守拉乌尔定律，则溶质亦遵守亨利定律。如何从微观上解释这一规律？4理想溶液中物质的i的Vi = V*m,i，Hi = H*m，那么是否可以推论Gi =，Si =。5试证明6由两种液体所形成的溶液中，组分蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏量，如果浓度用摩尔分数表示且选纯液体为标准态，组分活度系数必定大于1还是小于1？若组分在极稀溶液中，服从亨利定律为参考态，则组分活度系数又如何？7100时，与(NaCl) = 0.0351的水溶液成平

26、衡的蒸气压P(H2O) = 0.931，则该溶液中水的活度为多少?8.含有非挥发性溶质的水溶液，在101.325kPa下，-3时开始析出冰，已知Kf = 1.86 KKgmol-1，Kb = 0.52 KKgmol-1，则该溶液的正常沸点为多少？四计算题1已知液体A和液体B形成理想溶液，设在298.2K时，理想溶液(含1molA和3 mol B)的总蒸气压为101.325kPa，理想溶液 (含2mol A和2mol B和饱和蒸气压为0.8101.325kPa的6mol C)的总蒸气压为101.325kPa，试求：(1) 溶液和溶液的A、B、C(2) 液体A和液体B的饱和蒸气压(3) 溶液蒸气中

27、A、B摩尔分数yA、yB(4) 形成溶液、过程的mixS和mixG2甲醇的正常沸点为65，其蒸发热为35.15 kJmol-1，有一由0.5 molCHCl3和9.5 mol CH3OH组成的溶液，其沸点为62.5，试计算在62.5时由1 mol CHCl3和9 mol CH3OH组成的溶液，其总蒸气压及蒸气相组成是多少？3凝固点为271.3 K的海水，在293.2 K用反渗透法使其淡化，问最少需要加多大压力？（已知水的熔化热Hm = 600 Jmol-1，溶剂的摩尔体积V1(l)= 0.018dm3mol-1）4在300K时，溶液A的蒸气压为37.33kPa，液态B的蒸气压为22.66 kP

28、a，当2molA和2molB混合后，液面上蒸气压为50.66 kPa，在蒸气A的摩尔分数为0.60。假定蒸气为理想气体，求(1) 溶液中A和B的活度(2) 溶液中A和B的活度系数(3) 求mixG(4) 若为理想溶液，mixGid为多少？第四章 化学平衡一判断题：正确划()，错误划() ( ) 1反应3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) NH3(g)，当其中N2(g)因反应消耗0.3mol时，反应进度为0.3mol。( ) 2有化学反应2A + B 3C，以代表i物质的化学势，在恒T、P、W= 0时，该反应达到平衡，则A +B =C 。( ) 3某反应的是反应达平衡时的吉布斯自由能的增量。( )4已知298K时反应Zn(s) + 1/2O2(g) ZnO(s)的= -318.2 Kgmol-1，则通常情况下，Zn在空气中会自动被氧化。( ) 5已知298K下，反应(1) 2CuCl2(s) + H2(g) 2Cu (s) + 2HCl(g)的KP,1 = 212.7kPa，则同温度情况下，反应(2) Cu(s) + HCl(g) CuCl2(