大學(xué)物理化學(xué)匯總

1、物理化學(xué)習(xí)題匯總一、填空題1. 一定量的某理想氣體，經(jīng)過節(jié)流膨脹，此過程的U =0 ,H =0,S 0,G ， 0 及環(huán)境的熵變Ssur 0 。(理想氣體等溫膨脹，體積增加，熵增加，但要從環(huán)境吸熱，故環(huán)境的熵減少。）11.在50時(shí)，液體A的飽和蒸汽壓是液體B的飽和蒸汽壓的3倍，A和B兩液體形成理想液態(tài)混合物，達(dá)氣液平衡時(shí)，液相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，則氣相中B的摩爾分?jǐn)?shù)yB為_。0.25yB=PBP=PB*xB(PA*xA+PB*xB）13. 道爾頓定理的內(nèi)容：混合氣體的總壓力等于各組分單獨(dú)存在于混合氣體的溫度體積條件下所產(chǎn)生壓力的總和 。14. 熱力學(xué)第二定理表達(dá)式 ds &Q / T 。1

2、5. 熵增原理的適用條件 絕熱條件或隔離系統(tǒng) 。16. 353.15K時(shí)苯和甲苯的蒸氣壓分別為100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡氣相的組成Y苯為0.30，則液相的組成X苯為 0.142 。17. 在室溫下，一定量的苯和甲苯混合，這一過程所對(duì)應(yīng)的DH大約為 0 。18. 反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù) 。答案：dS條件是絕熱體系或隔離系統(tǒng)，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。20.節(jié)流膨脹的的定義 。答案：在絕熱條件下氣體的的始末態(tài)壓力分別保持恒定不變情況下的膨脹過程。21.吉布斯-杜亥姆方程描述了 的相互變化關(guān)系。答案：各組分偏摩爾量的變化。22.絕熱可逆過程;Q= 0;

3、W= rU =nRTlnv1/v2; rH =nCpmrT;rS=0;rG= nCpmrT; rA= nRTlnv1/v2.答：絕熱過程的Q=O,并且根據(jù)可逆功的計(jì)算公式便可得出一系列值。23.當(dāng)產(chǎn)生制冷效應(yīng)是，節(jié)流膨脹系數(shù)Uj-t=0 。答：節(jié)流膨脹dp0,制冷dt0,異號(hào)，所以小于零。24.兩個(gè)不同溫度的熱源之間工作的所有熱機(jī)，以可逆熱機(jī)效率最大。答：在卡諾循環(huán)中，兩個(gè)絕熱可逆過程做功相同，符號(hào)相反。兩個(gè)恒溫可逆過程，因可逆過程功最大。因此兩個(gè)恒溫可逆過程功加和最大，所以卡諾循環(huán)效率最大。25.可逆相變的條件是：恒溫，恒壓，兩相平衡?？赡嫦嘧冞^程熵變計(jì)算：rS=nrHm/T.26.對(duì)于純物

4、質(zhì)，其化學(xué)勢(shì)就等于它的摩爾吉布斯函數(shù)；對(duì)于混合物或溶液中組分B的偏摩爾吉布斯函數(shù)GB定義為B的化學(xué)勢(shì)。27.理想氣體在微觀上具有那兩個(gè)特征：分子間無相互作用力，分子本身不占體積 。28.節(jié)流膨脹為 恒焓 過程。29.在絕熱條件下，系統(tǒng)發(fā)生不可逆過程其 熵 增加。30.在理想氣體的單純PVT變化過程中，不論過程 與否，系統(tǒng)的熱力學(xué)能量增量U均可由Cv,m借助 來計(jì)算。注：因?yàn)楹闳荩琖=0，Q=U，而不恒容時(shí)，QU。答案：恒容 U= nCv,mT 31.1mol水蒸氣（H2O，g）在100，101.325 kPa下全部凝結(jié)成液態(tài)水。求過程的功W= 。注：W=PambV1V2Pamb Vg液態(tài)的水體

5、積很小，可以不計(jì)=PnRTP=RT。答案：3.102kJ32.一定量理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹過程，j-t= ；H= ; U ;W= ;氣體的S= ;G= ;A= 。注：因?yàn)槭墙^熱的，所以T=0，Q=0，V=0，所以W=U=0，H=0，所以由QT得S，G、A有定義式得出答案。答案：0,0,0,0,0,0,0。答案：92.87。35. 計(jì)算下列各恒溫過程的熵變（氣體看作理想氣體）。 答：(1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 0 39.氣體氦自初態(tài)273.2K,1013.25kPa,10dm3經(jīng)絕熱可逆過程膨脹至101.325KPa。分別求

6、出該過程的終態(tài)體積、溫度及過程的Q=-、W=-、U=- 和H=-。解析5/3 nPV/RT101325010103/8.314273.24.461mol p1V1p2V2 V239.81dm3 ; T2P2V2/nR108.76K Q0 ; WUnCv,m（T2T1）-9148.3J HnCp,m（T2T1）-15247.2J40.等溫可逆過程中：du=-，Q=-，H=-.A=-,G=-,S=-.解析：du=0,Q=-W=nRTIn(V終/V始),H=0，,A=G=-TS=nRTIn(V始/V終), S=Q/T=nRTIn(V終/V始)41.在 絕熱 條件下，氣體的始末態(tài)壓力分別保持恒定不變的

7、膨脹 過程稱為節(jié)流膨脹。42. 1mol理想氣體在等溫下通過可逆膨脹至體積增加到10倍,其熵S=-。等溫可逆膨脹解析：43. 恒溫100。C下，在帶有一活塞的氣缸中裝有3.5mol的水蒸氣H2O（g)，當(dāng)緩慢地壓縮到壓力p=101.325kPa時(shí)才可能有水滴H2O（l)出現(xiàn)。解析：因?yàn)?00。C時(shí)水的飽和蒸汽壓為101.325kPa，故當(dāng)壓縮至p=101.325時(shí)候才會(huì)有水滴出現(xiàn)。44. 系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與環(huán)境之間，在一系列無限接近平衡條件下進(jìn)行的過程,稱為可逆過程。45. 在一個(gè)體積恒定為2m3，W=0的絕熱反應(yīng)器中，發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)是系統(tǒng)溫度升高1200。C，壓力增加300kPa，此過程的U=

8、0；H=600KJ。解析：H=u+(pv)=VP=600KJ46. 在300K的常壓下，2mol的某固體物質(zhì)完全升華過程的體積功W=-4.99KJ。解析：W=-pV=-pVB=-npt=(-2*8.314*3000)J=-4.99KJ47.一定量單原子理想氣體經(jīng)歷某過程的（pv)=20KJ,則此過程的U=30KJ；H=50KJ。解析：U=nCv,mT=n*1.5R*T=30KJ，H=nCp,mT=n*2.5R*T=50KJ48.絕熱恒壓狀態(tài)下，終態(tài)溫度升高，體積增大，其過程的W0, U0, H=0.解析：在恒壓，體積增大條件下，W(-pv)0,在絕熱狀態(tài)下，Q=0，U=Q+W0，H=U+(pv

9、), U=-(pv), H=0.49.溫度為400，體積為2立方米的容器中裝有2mol的理想氣體A和8mol的理想氣體B，則該混合氣體中B的分壓力PB=13. 302Pa。解析：由道爾頓定律得:PB=nBRTV=（88.3144002）Pa=13.302Pa. 52.加壓的液態(tài)氨NH3(l)通過節(jié)流閥迅速蒸發(fā)為NH3(g),則此過程的U0.解析：U=H(PV)=-(PV)=-P2Vg+P1Vl0。56.反應(yīng)22() +2() 23()，已知（3）-. kJmol-1，rH =90.0 kJmol-1 ，rS =0.20 kJmol-1K-1 。則在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下逆向進(jìn)行的最低溫度為450K。57.1

10、mol單原子理想氣體始態(tài)為273K、p，若經(jīng)歷恒溫下壓力加倍的可逆過程，則該過程的S5.763 JK-1，A1573 J。59.卡諾認(rèn)為：“”這就是卡諾定理。(所有工作在同一高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的熱機(jī)，其效率都不能超過可逆機(jī))60.A物質(zhì)溶解于互不相容的a和b兩相中，該物質(zhì)在a和b相中分別以A和A2的形式存在，當(dāng)兩相達(dá)到平衡時(shí)，該物質(zhì)在兩相中的化學(xué)勢(shì)有下列關(guān)系：。61.理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹，dS0，dG0（）。 62.在衡熵恒容只做體積功的封閉體系里，當(dāng)熱力學(xué)函數(shù)達(dá)到最值時(shí)，體系處于平衡狀態(tài)。(U 小) 68.系統(tǒng)由相同的始態(tài)經(jīng)過不同的途徑達(dá)到相同的末態(tài)，若途徑a的Qa=2.078KJ，Wa=

11、69.157KJ，而途徑b的Qb=0.692KJ。則Wb=（ ）。答案：1.387KJ解析：狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)能的改變量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，U=W+Q，有， U=Wa+Qa=Wb+Qb，故Wb=Wa+QaQb=（4.157+2.078+0.692）KJ=1.387KJ。72.理想氣體發(fā)生絕熱可逆膨脹過程后，系統(tǒng)的U答案：U073.理想氣體的混合過程，混合過程Smix：答案：Smix074.化學(xué)勢(shì)的正確表達(dá)式是（）答案：(G/nB)T，P，n75. 恒溫恒壓下的一切相變化必然朝著化學(xué)勢(shì)（ ）的方向自動(dòng)進(jìn)行。答案：減小。1.理想氣體節(jié)流膨脹時(shí)H0, U0(、=、=、=、=、)。答

12、案：1.= = 2. ， 0，G = nRTln(p2/p1) V2。答案：因絕熱過程無法從環(huán)境吸熱，則同樣溫度下壓力較低，體積較小。14. 理想氣體在恒溫條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至某一壓力，此變化中體系的熵變S體及環(huán)境的熵變S環(huán)應(yīng)為： S體 0。答案：理想氣體恒溫壓縮混亂度減小，故熵減?。欢硐霘怏w恒溫壓縮時(shí)內(nèi)能不變，得到的功要以熱的形式釋放給環(huán)境，故環(huán)境得到熱S環(huán) 0。19.說明下列有關(guān)功的計(jì)算公式的使用條件（1）Wp(外)V（2）WnRTlnV2/V（3）WpV=nRT（4）WCvT由體積功計(jì)算的一般公式-=dVpW)(外可知：（1） 外壓恒定過程。則Wp(外)V。（2） 理想氣體恒溫可逆過

13、程。此時(shí)p(外)p(內(nèi))，pV=nRT，（3） 液體在恒溫恒壓條件下（4） 理想氣體的絕熱過程20.在一定溫度下，發(fā)生變化的孤立體系，其總熵_解：總是增大，因孤立系發(fā)生的變化必為自發(fā)過程，根據(jù)熵增原理其熵必增加21.理想氣體經(jīng)歷等溫可逆過程，其熵變的計(jì)算公式是：S=nRln(V2/V1)22.在101.325kPa下，385K的水變?yōu)橥瑴叵碌乃羝?。?duì)于該變化過程，S體+S環(huán)_0解：大于，因該變化為自發(fā)過程23. 系統(tǒng)由相同的始態(tài)經(jīng)過不同途徑達(dá)到相同的末態(tài)。若途徑a的Qa=2.078kJ，Wa= -4.157kJ；而途徑b的Qb= -0.692kJ。求Wb( )解：因兩條途徑的始末態(tài)相同，故有

14、Ua=Ub，則 所以有，24. 4mol 某理想氣體，溫度升高20，求H -U( )解：26. 始態(tài)為T1=300K，p1=200kPa 的某雙原子氣體 1 mol，經(jīng)下列不同途徑變化到T2=300K，p2=100 kPa的末態(tài), 恒溫可逆膨脹Q( )S( )解: 恒溫可逆膨脹，dT =0，U = 0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，得= - 18.314300ln（100/200） J = 1729 J=1.729 kJ = - 18.314ln（100/200） JK-1 = 5.764 JK-128.卡諾熱機(jī)的效率只與_有關(guān)，而與_無關(guān).答案詳解：根據(jù)定義可知為 兩個(gè)熱源的溫度 工作物質(zhì)29. 已知

15、下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)+S(s)=H2S(s)為K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)為K2。則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)為_（ K1/K2。由反應(yīng)式可知，K= K1/K2）31.已知溫度T時(shí)，液體A的蒸氣壓為13330Pa，液體B的蒸氣壓為6665Pa，設(shè)A與B構(gòu)成理想液體混合物，則當(dāng)A在溶液中摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時(shí)，其在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為_.33.恒溫恒壓下，在a與b組成的均相體系中，若a的偏摩爾體積隨溶度的改變而增加，則b的偏摩爾體積將如何變化？減小，吉布斯-杜亥姆公式 36.體系經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)后-？ 環(huán)境的熵一定增加。.37.公式的適用條

16、件是封閉系統(tǒng) , 等溫等壓可逆過程。2.按系統(tǒng)與環(huán)境之間物質(zhì)及能量的傳遞情況，系統(tǒng)可分為敞開系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、隔離 系統(tǒng)。47.若某狀態(tài)下的空氣經(jīng)節(jié)流膨脹過程的（pV）0，則J-T（無法確定）；H（=0）U=（-（pV）0）。選擇填入：（a）0；（b）=0；（c）0；（d）無法確定。48.絕熱恒壓狀態(tài)下，終態(tài)溫度升高，體積增大，其過程的W0, U0, H=0.解析：在恒壓，體積增大條件下，W(-pv)0,在絕熱狀態(tài)下，Q=0，U=Q+W)0，G(0）55.熱力學(xué)第二定律告訴我們只有（可逆）過程的熱溫商才與體系的熵變相等。56.在等溫等壓，不作其它功的條件下，自發(fā)過程總是向著吉布斯自由能（減小）的

17、方進(jìn)行57.在（絕熱條件）下氣體的始末態(tài)壓力分別（保持恒定不變）得情況下地膨脹過程稱為(節(jié)流膨脹)58.一定量的某種理想氣體，在確定該氣體狀態(tài)時(shí)，只需要說明系統(tǒng)的（T，p）【對(duì)于定量定組成的均相系統(tǒng)，所有狀態(tài)函數(shù)中只有兩個(gè)獨(dú)立變量?！?61.在恒熵、恒容不做非體積功的封閉體系中，當(dāng)熱力學(xué)函數(shù)_到達(dá)最_值的狀態(tài)為平衡狀態(tài)。 U；小65.當(dāng)溶液中的溶質(zhì)濃度增大時(shí)，溶質(zhì)化學(xué)勢(shì)（ ）（增大、減小、不變）67.1摩爾理想氣體等溫膨脹使終態(tài)體積等于終態(tài)體積的100倍，其熵變?yōu)椋?）38.29J/k二、選擇題1.在273k,標(biāo)準(zhǔn)壓力下，冰融化成水的過程中，下列正確的是（B）A:w0 B:dH=Qp c:dH

18、0 D:dU0,S環(huán)0(B)S體0(C)S體0,S環(huán)=0(D)S體0。8.關(guān)于吉布斯函數(shù)G, 下面的說法中不正確的是(A) GW，在做非體積功的各種熱力學(xué)過程中都成立(B)在等溫等壓且不做非體積功的條件下對(duì)于各種可能的變動(dòng)系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù)最小 (C) 在等溫等壓且不做非體積功時(shí)，吉氏函數(shù)增加的過程不可能發(fā)生(D) 在等溫等壓下，一個(gè)系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過程不可能發(fā)生答案：A.因只有在恒溫恒壓過程中GW才成立。 9關(guān)于熱力學(xué)第二定律下列哪種說法是錯(cuò)誤的(A) 熱不能自動(dòng)從低溫流向高溫(B) 不可能從單一熱源吸熱做功而無其它變化(C) 第二類永動(dòng)機(jī)是造不成的(D) 熱不可能全部

19、轉(zhuǎn)化為功答案：D。正確的說法應(yīng)該是，熱不可能全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其它變化10.對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)，下列說法中正確的有：( D )。 ( A ) 等容絕熱過程U = 0； ( B ) 等容過程所作的功等于零； ( C ) 絕熱過程；U=-pdv; ( D ) 循環(huán)過程U = 0。 11. 在373K和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水汽化為蒸汽，由于過程的溫度和壓力都恒定，所以（ D ）（A）U=0 （B）H=0 （C）H0 （D）H012、對(duì)于組成恒定的系統(tǒng)，下列偏導(dǎo)數(shù)何者小于零：（ B ） （A）； （B）； （C）； （D） 13. 理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹，下列各組答案正確的是（ A ）（A）S0 U=0

20、（B）S0 U0（C）S=0 U=0 （D）S=0 U014. 下述過程，體系的何者為零？(A) 理想氣體的等溫膨脹 (B) 孤立體系的任意過程 (C) 在100,101325Pa下1mol 水蒸發(fā)成水汽 （D）絕熱可逆過程答案：C可逆相變G為零15. 關(guān)于熵的性質(zhì)下面的說法中不正確的是(A) 環(huán)境的熵變與過程有關(guān)(B) 某些自發(fā)過程中可以為系統(tǒng)創(chuàng)造出熵(C) 熵變等于過程的熱溫商(D) 系統(tǒng)的熵等于系統(tǒng)內(nèi)各部分熵之和答案：C。正確的說法應(yīng)為熵變等于過程的可逆熱溫商。16. 關(guān)于亥姆霍茲函數(shù)A下面的說法中不正確的是(A) A的值與物質(zhì)的量成正比 (B) 雖然A具有能量的量綱但它不是能量 (C)

21、 A是守恒的參量 (D) A的絕對(duì)值不能確定答案：C 17.B物質(zhì)在相中的濃度大于在相中的濃度，當(dāng)兩相接觸時(shí)，有（D）A B由相向轉(zhuǎn)移 B B由相向相轉(zhuǎn)移 C B在兩項(xiàng)中處于平衡 D 無法確定22.在體積為V、溫度為T及壓力為P的系統(tǒng)中，反應(yīng)PCl5(g) PCl3 (g) + Cl2 (g)處于平衡狀態(tài)，若保持T不變，增加氣體總壓，使系統(tǒng)體積變?yōu)?/2V，則AB的解離度（ C ）（A）不變 （B）增加 （C）減少 （D）無法確定 23.在同一溫度下，某氣體物質(zhì)的摩爾定壓熱容Cp,m與摩爾定容熱容Cv,m之間的關(guān)系為：(B)(A)Cp,mCv,m(C)Cp,mCv,m (D)難以比較Cp,m-Cv,m=R24.某體系在非等壓過程中加熱，吸熱Q，使溫度從T1升至T2，則此過程的焓增量H為：(C)(A)HQ； (B)H0；(C)HU(PV)； （D）H等于別的值25.對(duì)偏摩爾體積有下列描述，其正確的是：(C)(A)偏摩爾體積是某組分在溶液中所占有的真實(shí)體積(B)偏摩爾