第一章 热力学第一定律
选择题 精品文档
1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是( )
(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律
(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案:D。因焓是状态函数。
2.涉及焓的下列说法中正确的是( )
(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化
答案:D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。 3.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是( )
(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量
(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案:A。按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。 4.下面的说法符合热力学第一定律的是( )
(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化
(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 答案:C。因绝热时ΔU=Q+W=W。(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是
(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔
塞两边的压力不断变化 答案:B
6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: (A)Q H =p < 0 (B)Q =H p >0 (C)Q =H =p <0 (D)Q H =p <0
答案:C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。
7.系统经一个循环后,ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零?
答:否。其中H和U为状态函数,系统恢复至原态后其值复原,即ΔH=0、ΔU=0。而热与功是与途径有关的函数,一般不会正好抵消而复原,除非在特定条件下,例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态,或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
1. 在温度T、容积V都恒定的容器中,含有A和B两种理想气体,它们的物质的量、分压和分体积分别为nA,pA,VA和nB,pB,VB,设容器中的总压为p。试判断下列公式中哪个是正确的( )。
(A)pAV?nART (B)pVB?(nA?nB)RT (C)pAVA?nART (D)pBVB?nBRT 答:(A)只有(A)符合Dalton分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是( )。 (A)压力大于 (C)体积等于
pC (B)温度低于
TC
Vm,C (D)同时升高温度和压力
T精品文档 答:(B)C是能使气体液化的最高温度,温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。
;填空题
8.节流膨胀过程又称为 _恒焓___ 过程,多数气体经此过程后引起温度__下降_____. (2分)
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9.25 ℃下, 1 m可视为理想气体)由 1 dm3膨胀到 5 dm3吸热 2 kJ, 则对外作功 W = 2 kJ (按系统得功为正的规定)
第二章 热力学第二定律 ;选择题
10.对任一过程,与反应途径无关的是
(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热 答案:A。只有内能为状态函数与途径无关,仅取决于始态和终态。 11.在绝热条件下,迅速推动活塞压缩气筒内空气,此过程的熵变
(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 答案:A。绝热不可逆过程熵要增加。
12一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当
(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断 答案:C
13. 在标准压力下,100℃的液态水气化为100℃的水蒸汽,体系的熵变为: (A)ΔS体>0 (B)ΔS体<0 (C)ΔS体=0 (D)难以确定 答案:A。液态变为气态时,混乱度增加,故熵增加。 14.263K的过冷水凝结成263K的冰,则:
(A)ΔS < 0 (B)ΔS > 0 (C) ΔS = 0 (D) 无法确定 答案:A。恒温下液体变固体熵减少。
15.理想气体从状态I经自由膨胀到状态II,可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性?
(A)ΔH (B) ΔG (C)ΔS隔离 (D) ΔU 答案:C。理想气体自由膨胀不做功,亦不换热,故为隔离系统。
16. 在α,β两相中均含有A和B两种物质,当达到平衡时,下列种哪情况是正确的:
????????(A) ?A??B (B) ?A??A (C) ?A??B (D) ?A??B
答案:B
17.热力学第三定律可以表示为:
(A)在0K时,任何晶体的熵等于零 (B)在0K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,任何完整晶体的熵等于零 答案:B
;问答题 ;填空题
18.一个过程系统的熵变为△S, 而另一个过程的始终态与前过程相同,但路径不同,则此过程系统的熵变应为__△S___。(1分) 因为状态函数与过程无关
;计算题
19.(15分)101.3 kPa下, 1 mol的 100 ℃水与 100 ℃的大热源相接触, 经过两种不同的过程到达终态 100 ℃, 101.3 kPa的水蒸气: (1)保持压力不变; (2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的 △U,△△△A及△G 并判断过程是否可逆.已知 100℃,101.3 kPa下水的气化热△vapHm
3123-118.8×10-6
-2
解: (1) W = - p△V = - 101.3×103-18.8×10-6 Q = △H = 40.71 kJ
精品文档 △U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ
-
△S = Q/T = 40.71×103 △A = △U - T△S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ
-
-
Θ
-1
- 3.06 kJ
△G = 0
∵ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 △G = 0 也可判断.
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△△△△G = 0
Q =△U-W=37.65 kJ
-
△S(环) = - Q/T = - (△U-W)/T = - 37.65×103-
-
△S(总) = △S + △S(环) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K1过程(2)为不可逆过程.
△A = - 3.06 kJ
20.将装有0.2 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3的恒温密闭容器内,容器内充满100kPa、x mol氮气。将小泡打碎,乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100 kPa下沸点为308.15K,此时的蒸发焓为25.10 kJ·mol-1。试求 (1) 混合气体中乙醚的分压;
(2) 分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。 (10分)
n乙醚RT0.2mol?8.3145J?K?1?mol?1?308.15Kp乙醚??V20?10?3m3解:(1) = =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa =
25.62kPa
(2) 变化过程中氮气的温度和分压没变,故 △H=0J、△S=0J·K-1、△G=0J。 乙醚的变化过程可设想为:
(1)?? 乙醚(g,308.15K,100kPa) 乙醚(l,308.15K,100kPa) ?(2) ???乙醚(g,308.15K,p乙醚)
于是:△H=△H1+△H2=(0.2×25.10+0) kJ =5.02 kJ S=△S1+△S2=
n乙醚?vapHmTkPa?n乙醚Rln100p乙醚
30.2?25.10?10[?0.2?8.3145ln100kPa]308.1525.62kPaJ· =K-1
=18.56 J·K-1
G=△G1+△G2= 0+
nRTln100kPa?[0.2?8.3145?308.15?lnp乙醚25.62]100J
= -697.8 J
或者采用下式计算 △G=△H-T△S
第三章 多组分系统热力学 ;选择题
21. 两液体的饱和蒸汽压分别为p*A,p*B ,它们混合形成理想溶液,液相组成为x,气相组成为y,若 p*A > p*B ,
则: (A)yA > xA (B)yA > yB (C)xA > yA (D)yB > yA 答案:A
精品文档 .22已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液,
当溶液中A的物质的量分数为0.5时,在气相中A的物质的量分数为: (A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3
答案:C
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-
23.在20℃、标准压力下各为0.8mol的水-乙醇混合物,水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4 cm3·mol1 ,
-1-133
则该混合物的体积为__(0.8×17.0+0.8×57.4) cm·mol = 59.52cm·mol_。 (2分)
;填空题
!第四章 化学平衡 ;选择题
24.下面的叙述中违背平衡移动原理的是
(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案:C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动
25.已知反应 2NH3 = N2 + 3H2,在等温条件下,标准平衡常数为0.25,那么,在此条件下,氨的合成反应1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 的标准平衡常数为:N2+3H2=2NH3 标准平衡常数为4 所以答案为C
(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案:C。
26.某温度时,NH4Cl(s)分解压力是p? ,则分解反应的平衡常数 Kp? 为: (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8
答案:C。某温度不,固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的分解压力为p?,可见分解产物NH3与HCl的分压均为(1/2) p?。 27.在1100℃时,发生下列反应:
(1) C(s)+2S(s)=CS2(g) K1? =0.258
-3
(2) Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) K2?
-2
(3) 2H2S(g)=2H2(g)+2S(s) K3?
则1100℃时反应 C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的K? 为:
-8 -5--8
(A) (B) (C) 3.69×105 (D) 答案:A。反应(3)=(1)-2(2)+(3)故K? K1? (K2? )2K3?
28.在298K时,气相反应H2 + I2 = 2HI的 rGm?=-16778J·mol-1 ,则反应的平衡常数Kp?为:
12 6
(A) (B) (C) 873 (D) 18.9 答案:C。根据
$?rGm??RTlnK$p。
29.加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率?
(A) C6H5C2H5(g) = C6H5C2H3(g) + H2(g) (B) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)
(C) 3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) = NH3(g) (D) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = H2O(l) + C2H5COOH3(l) 答案:A
;填空题
30.气相反应A2(g)+2B2 (g)=2AB2 (g), 其△H= -200KJ·mol-1, 采用 (降低,恒定,提高)_降低_温度和(降低,恒定,提高)__提高__压力措施可使平衡最有效地向右移动? (2分)
放热反应,△vB>0, 故降低温度,提高压力有利于反应向右移动。 31.在温度为T时反应C(s)+O2 (g) = CO2(g)、C(s)+(1/2)O2 (g) = CO(g) 的平衡常数分别为K1、K2,则反应CO(g)+O2 (g) = CO2(g)的平衡常数为___K1/K2______。(1分) 精品文档
!第五章 相平衡 ;选择题
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32.一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反应, 则描述该系统状态的独立变量数应为
(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案:B。F=C-P+2=3-1+2=4
33.NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度
(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案:B。F=C-P+2,C=2,P=3,故F=2-3+2=1。
34.如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4 答案:C。F=C-P+2=1-P+2=3-P,当F最小为零时P=3。 35. 对于相律, 下面的陈述中正确的是
(A) 相律不适用于有化学反应的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素
(C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确 答案:B
36. 关于三相点, 下面的说法中正确的是
(A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点
(C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点 答案:D
37.用相律和Clapeyron?方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正确的是
(A) 在每条曲线上, 自由度F=1 (B) 在每个单相区, 自由度F=2
(C)在水的凝固点曲线上, ΔHm(相变)和ΔVm的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点, 压力随温度的变化率都小于零。答案:D
38. 二组分系统的最大自由度是
(A) F=1 (B) F=2 (C) F=3 (D) F=4 答案:C。F=C-P+2=2-P+2=4-P,当P=1时F=3。
39.体系中含有H2O、H2SO4·4H2O、H2SO4·2H2O、H2SO4·H2O、H2SO4 ,其组分数C为: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案:B 40.在410 K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g), 此平衡体系的自由度为: (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) -1
答案:A。F=C-P+1=2-3+1=0。
41.CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 答案:B。C=S-R-R’=5-2-0=3.
42.由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为:
(A)F=2 (B)F=1 (C)F=0 (D)F=3 答案:C。共5种物质,2个化学反应,故C=5-2=3,有5个相,F=C-P+2=0。 43.三相点是:
(A) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在 (B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度 (C) 液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度 (D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力 答案:D
问答题
第七章 电化学 ;选择题
44.离子独立运动定律适用于
(A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液 (C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液 答案C
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最新物理化学期末考试试题库-(附答案与解析)汇总
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