川大物理化學(xué)期中答案

1．熱力學(xué)第一定律以ΔU=Q+W的形式表示時(shí)，其使用條件是A.任意系統(tǒng)B.

隔離系統(tǒng)C.封閉系統(tǒng)D.

敞開系統(tǒng)只有能量交換一.選擇題2．對(duì)于凝聚相系統(tǒng)，壓力p表示的含意是

A.101.325kPaB.

po

C.

外壓D.平衡蒸氣壓外壓是指凝聚相上方氣體的總壓強(qiáng)。蒸汽壓指的是凝聚相組分在氣相的分壓。凝聚相在某溫度下的平衡蒸氣壓，是指該凝聚相僅與自身飽和蒸氣壓平衡時(shí)的氣體壓強(qiáng)，氣相中沒有其它氣體存在。3．某系統(tǒng)經(jīng)歷一不可逆循環(huán)之后，下列關(guān)系式中不能成立的是

A.

Q=0b)ΔCp

=0c)ΔU=0D.ΔT=0途徑函數(shù)的值不僅與始末態(tài)有關(guān)，還與過程有關(guān)。4．理想氣體與溫度為T的大熱源接觸作等溫膨脹吸熱Q，所做的功是在相同溫度下變到相同終態(tài)的最大功的20%，則系統(tǒng)的熵變?yōu)?/p>

A.Q/TB.–Q/T

C.5Q/TD.Q/5T5．系統(tǒng)經(jīng)不可逆循環(huán)過程，則有：

A.ΔS系統(tǒng)

=0，ΔS隔＞0B.ΔS系統(tǒng)＞0，ΔS隔＞0，

C.ΔS系統(tǒng)

=0，ΔS環(huán)＜0D.ΔS系統(tǒng)

=0，ΔS隔＜0。6．下列敘述中不正確的是A.系統(tǒng)變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù)的改變值只由系統(tǒng)的初終態(tài)決定B.系統(tǒng)狀態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù)的值也確定C.經(jīng)循環(huán)過程，狀態(tài)函數(shù)的值不變D.

所有的狀態(tài)函數(shù)均具有加和性廣度性質(zhì)熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)具有加和性，強(qiáng)度性質(zhì)熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)不具有加和性。系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)變化的數(shù)值僅取決于系統(tǒng)所處的熱力學(xué)始態(tài)和末態(tài)，而與從始態(tài)到達(dá)末態(tài)的途徑無關(guān)。孤立系統(tǒng)的熵永不減少。7．因Qp

=ΔH，QV=ΔU，所以A.Qp與QV都是狀態(tài)函數(shù);B.

Qp與QV都不是狀態(tài)函數(shù)C.Qp是狀態(tài)函數(shù)，QV不是狀態(tài)函數(shù);

D.Qp不是狀態(tài)函數(shù)，QV是狀態(tài)函數(shù)8．在下列關(guān)于焓的描述中，正確的是A.在任何過程中焓都等于定壓熱;B.在任何過程中焓都不等于定壓熱C.

理想氣體的焓只是溫度的函數(shù);D.理想氣體的焓是溫度和壓力的函數(shù)系統(tǒng)和環(huán)境進(jìn)行熱交換是和變化的途徑緊密相關(guān)的。從指定的熱力學(xué)始態(tài)變化到指定的熱力學(xué)末態(tài)，只要變化的途徑不同，熱交換的數(shù)值就可能不同,因此熱稱為途徑函數(shù)。在等壓且不做非體積功的過程中，系統(tǒng)從環(huán)境所吸的熱等于系統(tǒng)焓的增量。理想氣體的焓只是溫度的函數(shù)。9．能用來計(jì)算功的過程是A.

實(shí)際氣體的絕熱過程B.

理想氣體的絕熱過程C.實(shí)際氣體的等溫過程D.理想氣體的等溫過程10．某系統(tǒng)經(jīng)歷兩條不同的途徑由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，其熱、功、內(nèi)能變化、焓變化分別為Q1、W1、ΔU1、ΔH1

和Q2、W2、ΔU2、ΔH2，肯定成立的是A． B．C． D．

途徑函數(shù)的值不僅與始末態(tài)有關(guān)，還與過程有關(guān)。11．A和B能形成理想液體混合物。已知在T時(shí)pA*=2pB*，當(dāng)A和B的二元液體中xA=0.5時(shí)，與其平衡的氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)是A．1B．3/4C．

2/3D．1/212．當(dāng)某溶質(zhì)溶于某溶劑形成濃度一定的溶液時(shí)，若采用不同的濃標(biāo)，則下列描述溶質(zhì)的各說法中正確的是A．濃度數(shù)據(jù)相同B．活度數(shù)據(jù)相同C．活度因子相同D．化學(xué)勢(shì)相同13．在25℃時(shí)，A和B兩種氣體在同一溶劑中的享利系數(shù)分別為kA和kB，且kA=2kB，當(dāng)A和B壓力相同時(shí)，在該溶液中A和B的濃度之間的關(guān)系為A．cA=cBB．cA=2cB

C．2cA=cBD．不確定14．恒溫時(shí)在A和B的二元液系中，若增加A組分使其在氣相中的分壓pA上升，則B組分在氣相中的分壓pB將A．上升B．不變C．下降D．不確定15．溫度為273.15K，壓力為1MPa下液態(tài)水和固態(tài)水的化學(xué)勢(shì)μ(l)與μ(s)之間的關(guān)系為A．μ(l)＞μ(s)B．μ(l)=μ(s)C．

μ(l)＜μ(s)D．無確定關(guān)系在273.15K，101.325KPaμ(l)=μ(s)Vα指摩爾體積16．水和水蒸氣構(gòu)成兩相平衡時(shí)，兩相的化學(xué)勢(shì)的大小關(guān)系為

A．

B． C． D．不能確定兩相平衡時(shí)，兩相的化學(xué)勢(shì)相等。17．在298.15K時(shí)，A和B兩種氣體在某溶劑中的亨利系數(shù)分別為kA和kB

，并有kA

>kB

，當(dāng)A和B具有相同的分壓力時(shí)，二者的濃度關(guān)系為

A．cA=cBB．cA>cB

C．cA<

cBD．不確定18．已知373K時(shí)純A的蒸氣壓為133.32kPa，純B的蒸氣壓為66.66kPa，A和B形成理想溶液，與此二元溶液成平衡的氣相中的A摩爾分?jǐn)?shù)為2/3時(shí)，溶液中A的摩爾分?jǐn)?shù)為A． 1 B． 2/3 C．1/2 D．1/419．下列關(guān)于稀溶液依數(shù)性的敘述中，不正確的是A.稀溶液的依數(shù)性與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)

B．稀溶液的依數(shù)性與拉烏爾定律無關(guān)C．凝固點(diǎn)降低正比于溶液的質(zhì)量摩爾濃度D．沸點(diǎn)升高正比于溶液的質(zhì)量摩爾濃度稀溶液的蒸氣壓降低，凝固點(diǎn)降低，沸點(diǎn)升高都與拉烏爾定律有關(guān)。20．對(duì)于理想溶液，混合過程的熱力學(xué)函數(shù)的變化為A．△mixH=0，△mixS=0，△mixG<0 B．△mixH=0，△mixG=0，△mixS>0

C．△mixV=0，△mixH=0，△mixS>0 D．△mixV=0，△mixS=0，△mixH=0理想溶液的混合過程是體積不變，無熱效應(yīng)的自發(fā)過程。1．絕熱可逆過程的ΔS=0，絕熱不可逆膨脹過程的ΔS>0，絕熱不可逆壓縮過程的ΔS>0。二.填空題2．1mol理想氣體從始態(tài)p1,V1,T1分別經(jīng)過程I絕熱可逆膨脹到p2，經(jīng)過程II反抗恒定外壓（p環(huán)

=p2）絕熱膨脹至平衡，則兩個(gè)過程間有WI

<

WII，ΔUI<ΔUII，ΔHI<ΔHII。從相同始態(tài)出發(fā)，絕熱可逆膨脹過程系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做最大功。3．某系統(tǒng)進(jìn)行不可逆循環(huán)后，其系統(tǒng)的ΔS=0，環(huán)境的ΔS>0。4．1mol理想氣體絕熱向真空膨脹，體積擴(kuò)大1倍，則此過程ΔS（系統(tǒng)）+ΔS（環(huán)境）

>0，ΔS（環(huán)境）

=0。5．1mol單原子理想氣體（CV,m=1.5R）從300K，的始態(tài)經(jīng)pT=常數(shù)的可逆途徑壓縮至壓力增加1倍的終態(tài)，則該過程的ΔU=1871J。6．某理想氣體經(jīng)絕熱恒外壓壓縮，ΔU

>0，ΔH

>0。7．1mol理想氣體體積由V變到2V，若經(jīng)等溫自由膨脹，ΔS1=

5.76J·K-1，若經(jīng)等溫可逆膨脹，ΔS2=

5.76J·K-1。若經(jīng)絕熱自由膨脹，ΔS3=

5.76J·K-1，若經(jīng)絕熱可逆膨脹，ΔS4=0J·K-1。8．在298K，101.325kPa下，將0.5mol苯和0.5mol甲苯混合形成理想液體混合物，該過程的ΔH=0，ΔU=0，ΔS=5.76J·K-1。9．2molA和1molB形成的理想液體混合物，已知pA*=90kPa，pB*=30kPa。若氣相的量相對(duì)液相而言很小，則氣相中兩物質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)之比yA

:yB=6:110．20℃時(shí)兩杯由A和B形成的理想液體混合物，甲杯的組成為1molA+9molB，乙杯的組成為20molA+80molB。今將兩個(gè)杯子放在同一密閉容器中，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，則甲杯中A的量會(huì)增加，B的量會(huì)減少。11．在25℃時(shí)，向甲苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6的苯與甲苯的1mol理想液體混合物中加入微量的純苯，則對(duì)每摩爾苯來說，其ΔG=2271J，ΔH=0，ΔS=7.62J·K-1。12．在一定的溫度下，對(duì)于組成一定的某溶液，若組分B選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，則，μBo,μB,aB,γB,xB五個(gè)量中μBo,aB,γB

會(huì)改變，μB,xB

不會(huì)改變。13．在100℃，101.325kPa下液態(tài)水的化學(xué)勢(shì)為μ1,100℃，150kPa下水蒸氣的化學(xué)勢(shì)為μ2，則μ1<μ2。14．0.005mol·kg-1的硫酸鉀水溶液，其沸點(diǎn)較純水的沸點(diǎn)升高了0.0073℃，已知水的Kf

=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.52K·kg·mol-1，則此溶液的凝固點(diǎn)為

0.026℃。15．在298K時(shí)，當(dāng)糖水和食鹽水的濃度相同時(shí)，其滲透壓π（糖水）

<π（鹽水）。1解：這是理想氣體的絕熱過程。Q=0,ΔU=W=4988.4JW=nCV,m(T2–T1)4998.4=0.4

×2.5

×8.314×(T2–300)

T2=900K

ΔH=nCp,m(T2–T1)=0.4×3.5×8.314

×(900–300)=6983.8J

ΔS=

nCp,m

lnT2/T1+nR

ln

p1/p2

=

0.4×8.314×(3.5×ln(900/300)+ln(200/1000))=7.435J.K-1S1=nSm

=

0.4×205.0=82.0J.K-1

S2

=S1

+ΔS=82.0+7.435=89.435J.K-1ΔG=ΔH–Δ(TS)=6983.8–(900×89.435–300×82.0

)=

–48908J

ΔA=ΔU–Δ(TS)