第一章 热力学第一定律 选择题
1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于（ ）
(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 答案：D 2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是
(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义
(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量
(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 答案：B 2．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。3．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 。4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数（ ）
(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 答案：D 5．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。6．dU=CvdT 及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是（ ）
(A) 等容过程 (B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程
(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程 答案：D 7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是（ ）
(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程
答案：D 。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W ＝0，故由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 得ΔU ＝Q ，蒸发过程需吸热Q ＞0，故ΔU ＞0。 8．第一类永动机不能制造成功的原因是（ ）
(A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功
答案：A
9．盖斯定律包含了两个重要问题, 即（ ）
(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质
(C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征 答案：D 10．当某化学反应ΔrCp,m ＜0,则该过程的()r m H T ?$
随温度升高而（ ）
(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案：A 。根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ?=?$
可以看出。
11．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ）
(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律 (B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律
(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减
(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以 答案：C
12．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
13．关于热平衡, 下列说法中正确的是（ ）
(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度 (B)并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件
(C) 若系统A 与B 成热平衡, B 与C 成热平衡, 则A 与C 直接接触时也一定成热平衡
(D) 在等温过程中系统始终处于热平衡
答案：C 。（A ）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D ）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A 的温度大于B ，A 向B 传热，而B 向外散热。若传入B 的热与从B 散去的热相等，则B 的温度不变，为一等温过程，但A 与B 之间却并没有达到热平衡。 14．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 15．在一个循环过程中，物系经历了i 步变化，则
(A) ∑Qi=0 (B) ∑Qi －∑Wi=0 (C) ∑Wi=0 (D) ∑Qi ＋∑Wi=0 答案：D 。因为ΔU ＝∑Qi ＋∑Wi ，循环过程ΔU ＝0。16．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是
(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值
(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同 答案：B 。17．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是
(A) 等容条件下的化学反应过程 (B) 等压条件下的化学反应过程 (C) 等压或等容且不做非体积功的化学反应过程
(D) 纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程 答案：C 18．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是
(A) 可逆过程不一定是循环过程 (B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小
(C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小 (D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达
答案：B 。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。
19．理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后
(A) ΔH ≠0 (B) W=0 (C) ΔU ≠0 (D) Q=0 答案：A 。上述两过程因绝热和不做功故W 与Q 均为零。于是ΔU 亦均为零。理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。20．如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：
(A) W =0， Q <0， ?U <0 (B). W ＞0， Q <0， ?U >0 (C) W <0， Q <0， ?U >0 (D). W <0， Q =0， ?U >0
答案：B 。电阻丝得到电功，故W ＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q ＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故?U ＞0。 21．如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p 右> p 左，将隔板抽去后
:
（A ） Q ＝0, W ＝0, ?U ＝0 （B ） Q ＝0, W <0, ?U >0 （C ）. Q >0, W <0, ?U >0 （D ） ?U ＝0, Q ＝W ≠0
答案：A 。因系统为恒容绝热，Q ＝W ＝0，故?U ＝0。 22．对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：
(A) 0 (B) 0
(C) 0 (D) 0
p T T T
U U T V H U p p ??????== ? ?????????????== ? ???????
答案：A 。理想气体的内能只是温度的函数。
23．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 （C ） ?U <0, ?H <0 （D ）?U ＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定。 答案：D 。
25．?H＝Q p此式适用于哪一个过程:
（A）理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa （B）在0℃、101325Pa下，冰融化成水
（C）电解CuSO4的水溶液（D）气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa )
答案：B。?H＝Q p成立的条件是恒压、W’＝0。
26．一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。（A）V1 < V2（B）V1 = V2 （C）V1 > V2（D）无法确定
答案：C（因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。）
27．某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1升高到T2，则此过程的焓变?H:
（A小于零（B）大于零（C）等于零（D）不能确定答案：C。因恒压、不做其它功，?H＝Qp，又因绝热故?H＝0。28．下图为某气体的p－V图。图中A→B为恒温可逆变化，A→C为绝热可逆变化，A→D为多方不可逆变化。B, C, D态的体积相等。问下述关系中哪一个错误？
（A） T B > T C（B）T C > T D （C）T B > T D （D）T D > T C答案：B
29．在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：
（A）一定产生热交换（B）一定不产生热交换
（C）不一定产生热交换（D）温度恒定与热交换无关答案：C。例如，理想气体自由膨胀为恒温过程，W＝0，Q＝0。30．某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：
（A）一定升高（B）一定降低（C）一定不变（D）不一定改变答案：A 31．体系的状态改变了，其内能值：
（A）必定改变 (B)必定不变 (C)不一定改变 (D) 状态与内能无关答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。32．在一定T、p下，气化焓?vap H ,熔化焓?fus H 和升华焓?sub H 的关系：
(A) ?sub H > ?vap H (B) ?sub H >?fus H(C) ?sub H = ?vap H +?fus H (D) ?vap H > ?sub H答案：D 33．一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离:
(A) 较长(B) 较短(C) 一样(D) 不一定答案：A 34．封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？
(A)一定是可逆途径(B)一定是不可逆途径(C)不一定是可逆途径(D)体系没有产生变化答案：C 35．某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升到T2，则此过程的焓增量?H :
(A)?H = Q (B)?H = 0(C)?H = ?U +?(pV) (D)?H 等于别的值。答案：C 36．非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误：
(A)Q = 0 (B)W = 0 (C)?U = 0 (D)?H = 0 答案：D 37．下述哪一种说法正确：
（A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零（B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零
（C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质（D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, T值只有一组答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零，膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。
38．欲测定有机物的燃烧热Q p ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为Q V。由公式得：Q p = Q V+ ΔnRT = Q V + pΔV,式中p应为何值？
(A)氧弹中氧气压力 (B)钢瓶中氧气压力(C)p?(D) 实验室大气压力答案：D 39．下述说法何者正确：
(A)水的生成热即是氧气的燃烧热(B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热(C)水的生成热即是氢气的燃烧热(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热答案：C 40．一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔC p>0,则此反应:
(A)吸热 (B)放热(C)无热效应(D)吸放热不能肯定答案：D
收热量q=ΔU －W ，可见所吸之热一部分对外做功，一部分使内能增加。 42．说明下列有关功的计算公式的使用条件。
（1）W ＝－p(外)ΔV （2）W ＝－nRTlnV2/V1（3）W ≈－pV=－nRT （4）W ＝Cv ΔT （5）)1/()(12γ---=T T nR W γ＝Cp/Cv 答：由体积功计算的一般公式?
-=dV p W )(外可知：
（1）外压恒定过程。则W ＝－p(外)ΔV 。 （2）理想气体恒温可逆过程。此时p(外)＝p(内)，pV=nRT ，
1
2ln V V RT dV V nRT
W -=-=?（3）液体在恒温恒压p （外）＝p （内）下蒸发成气体，此蒸气为理想气体，且液体体积与气体体积相比较可以略去。
nRT V p V V p W ＝－（内）－）－（外氯液氯≈-=)(。
（4）理想气体绝热过程。ΔU ＝W ＝Cv ΔT
（5）理想气体绝热可逆过程。k V p V p ==γ
γ
2211，代入功的积分式可得)1/()(12γ---=T T nR W 。
43．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？
答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。 44．为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式?
-=dV p W （外）？
答：热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统抵抗外压对环境做功，环境得到功，相当于
将一重物升高。因此?
-=dV p W （外）。当外压大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境
损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为?
-=dV p W （外）。
45．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则 （1）ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ），ΔU ＝0，Δ（pV ）＝0，故ΔH ＝0 （2）ΔH ＝ΔU ＋p ΔV ，ΔU ＝0，p ΔV ≠0，故ΔH ≠0
上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？
答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU ＝0，理想气体恒温下pV=nRT 为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H ＝U ＋pV 中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)＝p ΔV 。
46．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。47．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W ＝ΔU ，绝热膨胀时若外压为零则W ＝0，ΔU ＝0；若外压不为零则ΔU ≠0。以上两ΔU 不相等与U 为状态函数的性质是否矛盾？
答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU 亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部分用以转化为功，同时系统的温度要下降；当外压等于零时，系统不对外做功，不消耗内能故ΔU ＝0，同时系统的温度也不变。
48． 25℃101.325Kpa 下Cu-Zn 电池放电做功时放热4561J 。问些反应的ΔH 是否就是4561J?
答：否。Qp ＝ΔH 的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH ≠Qp 。 49．25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热(298)f m H K ?$
为零吗？
答：否。因为按规定只有25℃100Kpa 下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa 下不能稳定存在，故其(298)f m H K ?$
不等于零。只有气态氮的(298)f m H K ?$
才为零。
50．下面的说法是否正确，并说明理由？
(1）系统的焓等于等压热。 (2) 系统的焓改变值ΔH 等于等压热。 (3)系统的焓等于系统的热量。
(3) 不正确。焓为状态函数，状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH（而不是H）在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。
51．对于一定量的理想气体，温度一定时，内能与焓是否一定？是否对所有气体来说温度一定，内能与焓都一定呢？
答：对理想气体来说，其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数，故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。52．1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同？Q是否相同？W是否相同？
答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。
53．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp＝ΔH，又因为是绝热系统，Qp＝0，所以ΔH＝0。这结论对吗？
答：不对。此过程因环境对系统做了电功，故Qp≠ΔH。
54．下列两个过程是否都是循环过程？
(1)由H2与O2合成水，然后再电解成H2与O2；
(2)金属铜在试管中氧化成氧化铜，然后再通入氢气，使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。
答：（1）为循环过程。（2）若以铜为系统，是循环过程；若以铜和氧为系统，则不是循环系统。因为若用氢气还原，氧生成水而未能还原成氧。
;是非题
55．（）恒容下，一定量的理想气体在温度升高时，其内能将增加。56．（）理想气体反从10pθ反抗恒定外压膨胀到pθ过程中△H=Q P
57．（）对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，Q＋W或W（当Q=0时）就有确定值。58．（）相变过程一定是恒温恒压过程。
59．（）从始终态的角度看，对于状态函数，凝华可以看作冷凝和凝固的加和。60．（）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。
61．（）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。62．（）一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨的标准摩尔燃烧焓。63．（）单质的标准摩尔生成焓为零。
64．（）等温等压下液态水蒸发为水蒸气，如把水蒸气看成理想气体，因温度不变，故过程的ΔU=0；ΔH=0 。65．（）稳定单质的标准摩尔生成焓为零。
66．（）一般来说，相变时，体系内能不会发生变化。
;填空题
67．已知反应A(g) + B(g) →C(g)+H2O(l) 在298.15K时的恒容摩尔反应热为100kJ·mol-1，则在同温下该反应的恒压反应热Q p =_ Q V+∑v B RT_(计算式)=_100kJ·mol-1+(-1)×8.3145×10-3kJ·K-1·mol-1×298.15K=102.5kJ·mol-1_。(2分) 68．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) 69．25 ℃下, 1 mol N(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) .
70．1 mol H2(可看作理想气体)等温可逆地由 100 kPa、20 dm3压缩至 200 kPa，终态体积 V ＝10 dm3。71．化学反应的热效应变换公式 Q P－ Q V= △nRT 的适用条件是封闭系统,非体积功为零, 反应组分中的气体为理想气体。
;计算题
72．在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓△c H mθ。
(2) 已知298.15K时 H2O(l) 和CO2(g)的标准摩尔生成焓分别为－285.83 kJ·mol－1 、－393.51 kJ·mol－1，计算CH3OH(l)的△f H mθ。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol－1，计算CH3OH(g) 的△f H mθ（10分）
△c H m θ = △c U m θ+
∑RT
v
)g (B
= (－725.62 － 0.5×8.3145×298.15×10－3
)kJ ·.mol －1
= =-725.6-0.5*8.314*0.29815 \# "0.0" －726.86 kJ ·mol －1
（2）△c H m θ = △f H m θ (CO 2) + 2△f H m θ(H 2O ) － △f H m θ [CH 3OH(l)] △f H m θ[CH 3OH (l)]= △f H m θ (CO 2) + 2△f H m θ(H 2O ) － △c H m θ
= [－393.51+2×(－285.83) － (－726.86) ] kJ ·mol －1
= =-393.51-2*285.83+726.8 －238.31 kJ ·mol －1
（3）CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ，△vap H m θ
= 35.27 kJ ·.mol －1
△f H m θ[CH 3OH (g)]
= △f H m θ
[CH 3OH (l)] + △vap H m θ
= (－238.31+35.27)kJ ·.mol
－1
= － 203.04 kJ ·mol －1
73．在一定压力p 和温度298.2 K 的条件下，1molC 2H 5OH(l)完全燃烧时所做的功是多少？设体系中气体服从理想气体行为。 解：反应方程
这是等温、等压下的化学反应：
J RT RT
p
RT
p
RT p
W p
RT
p RT n V p RT p RT n V V V p W 24792.298314.8)32()32(23)
(221112=?==?--=--=====
--=
！第二章 热力学第二定律 ;选择题
74．ΔG=0 的过程应满足的条件是
(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (B) 等温等压且非体积功为零的过程 (C) 等温等容且非体积功为零的过程
(D) 可逆绝热过程 答案：A 75．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵
（A ）不变 (B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大答案：D 。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。76．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。 77．下列各式哪个表示了偏摩尔量：
(A),,j i T p n U n ???
???? (B) ,,j i T V n H n ??? ???? (C) ,,j
i T V n A n ??
? ???? (D) ,,j i i T p n n μ??? ?
??? 答案：A 。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A 和D 符合此条件。但D 中的i μ不是容量
函数，故只有A 是偏摩尔量。
78．氮气进行绝热可逆膨胀
ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA ＝０ (D) ΔＧ＝０ 答案：B 。绝热系统的可逆过程熵变为零。 )()(2)(3)(22252l O H g CO g O l OH H C +??→?+（2分） （2分）
（1分）
（1分）
(C)在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生
(D)在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生。答案：A 。因只有在恒温恒压过程中ΔG ≤W'才成立。
80．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的
(A)热不能自动从低温流向高温(B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化(C)第二类永动机是造不成的(D 热不可能全部转化为功
答案：D 。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化 81．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是
(A) 该方程仅适用于液-气平衡 (B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡
(C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积(D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体 答案：A 82．关于熵的说法正确的是
(A) 每单位温度的改变所交换的热为熵 (B) 可逆过程熵变为零 (C) 不可逆过程熵将增加 (D) 熵与系统的微观状态数有关
答案：D 。（A ）熵变的定义/r
dS Q
T δ=
?其中的热应为可逆热；
（B ）与（C ）均在绝热系统中才成立。 83．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。 84．氢气进行不可逆循环
ΔＵ＞０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔＳ＞０ (D) ΔＳ＜０ 答案：B 。循环过程状态函数不变。85．氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水
（A ）ΔＳ＝０ (B) ΔＧ＝０ (C) ΔH ＝０ (D) ΔＵ＝０
答案：D 。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q ＝W ＝0，故ΔU ＝0。此过程为绝热不可逆过程故ΔS ＞0。此过程恒容ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）＝V Δp ，因Δp 不等于零故ΔH 亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG ＝0，上述过程并非此过程。86． 下述过程，体系的ΔＧ何者为零？
(A) 理想气体的等温膨胀 (B) 孤立体系的任意过程 (C) 在100℃,101325Pa 下1mol 水蒸发成水汽 (D) 绝热可逆过程
答案：C 。可逆相变ΔＧ为零。
87．关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是
(A) 环境的熵变与过程有关 (B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵 (C) 熵变等于过程的热温商
(D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和 答案：C 。正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。88．关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是
(A) A 的值与物质的量成正比 (B)虽然A 具有能量的量纲, 但它不是能量 (C)A 是守恒的参量 (D)A 的绝对值不能确定 答案：C 89．关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是
(A) TdS 是过程热 (B)pdV 是体积功(C) TdS 是可逆热 (D)在可逆过程中, pdV 等于体积功, TdS 即为过程热 答案：D 90．理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是
(A) ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔV (B)ΔS 、ΔA 、ΔV 、ΔG (C) ΔT 、ΔG 、ΔS 、ΔV (D)ΔU 、ΔA 、ΔH 、ΔV
答案：B 。理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热，故ΔU ＝0，ΔT ＝0。
91．在一绝热恒容箱中, 将NO(g)和O 2(g)混合,?假定气体都是理想的, 达到平衡后肯定都不为零的量是 (A) Q, W, ΔU (B) Q, ΔU, ΔH (C) ΔH, ΔS, ΔG (D) ΔS, ΔU, W
答案：C 。此条件下Q 、W 和ΔU 都为零。由ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）可见反应前后压力有变化故ΔH 不为零，微观状态数有变化故ΔS 不为零，ΔG ＝ΔH －Δ（TS ）亦不为零。 92．在下列过程中, ΔG ＝ΔA 的是
(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀 (C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应
答案：C 。由ΔG ＝ΔA ＋Δ（pV ）可知若Δ（pV ）＝0则ΔG ＝ΔA 。
93一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 94．理想气体绝热向真空膨胀，则
(A) dS = 0，dW = 0 (B) dH = 0，dU = 0
(C) dG = 0，dH = 0 (D) dU =0，dG =0 答案：B 95． 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是
(A) W = 0 (B) Q = 0 (C) dS > 0 (D) dH = 0 答案：D 96．理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则
(A) 可以从同一始态出发达到同一终态。 (B) 不可以达到同一终态。 (C) 不能确定以上A 、B 中哪一种正确。
98．在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？
(A) ΔrHm (B) ΔrUm (C) ΔrSm (D) ΔrGm 答案：B。因Q＝0，W＝0。99． 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为：
(A)2.531J·K-1 (B) 5.622J·K-1 (C) 25.31J·K-1 (D) 56.22J·K-1
答案：A。
303.2
,
273.2
303.2
24.48ln 2.55
273.2
V m
C dT
S
T
?===
?
100．理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是：
(A) ΔS =nRTln(p1/p2) (B) ΔS =nRTln(V2/V1) (C) ΔS =nRln(p2/p1) (D) ΔS =nRln(V2/V1) 答案：D 101．在标准压力下，90℃的液态水气化为90℃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。102．在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确：
(A) ΔS体+ΔS环 > 0 (B) ΔS体+ΔS环 < 0 (C) ΔS体+ΔS环 = 0 (D) ΔS体+ΔS环的值无法确定
答案：A。因该变化为自发过程。
103．在标准压力p?和268.15K时，冰变为水，体系的熵变ΔS 体应：
(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定答案：A。因固体变液体混乱度增加。104.1mol理想气体从p1,V1,T1分别经：(1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2；(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′，若p2 = p2′则：(A)T2′= T2, V2′= V2, S2′= S2 (B)T2′> T2, V2′< V2, S2′< S2
(C)T2′> T2, V2′> V2, S2′> S2(D)T2′< T2, V2′< V2, S2′< S2
答案：C。恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少，且绝热，故过程（2）内能的减少要小一些，所以T2′> T2。终态压力相同因此V2′> V2。又根据熵增原理，可判定S2′> S2。
105．理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0 (C) ΔS体 > 0, ΔS环 = 0 (D) ΔS体 < 0, ΔS环 = 0
答案：B。理想气体恒温压缩混乱度减小，故熵减小；而理想气体恒温压缩时内能不变，得到的功要以热的形式释放给环境，故环境得到热ΔS环 > 0。
106．理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳态，此变化中的体系熵变ΔS体及环境熵ΔS环应为：
(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0 (C) ΔS体 > 0, ΔS环 = 0 (D) ΔS体 < 0, ΔS环 = 0
答案：C。该过程为绝热不可逆过程，故ΔS体 > 0；又因绝热过程，故ΔS环 = 0。
107．在101.3kPa下，110℃的水变为110℃水蒸气，吸热Qp，在该相变过程中下列哪个关系式不成立？
(A) ΔS体 > 0 (B) ΔS环不确定 (C) ΔS体+ΔS环 > 0 (D) ΔG体 < 0
答案：B。环境的熵变是确定的,可由ΔS环＝－Qp／T来求算。
108．一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的：
(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0 (C) ΔS体 < 0, ΔS环 = 0 (D) ΔS体 > 0, ΔS环 = 0
答案：B。反应由气相变为凝聚相熵减少，ΔS体 < 0；自发过程的总熵变应增加，故ΔS环 > 0。
109．263K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。110．理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,达到同一体积V2，则过程(1)的熵变ΔS(1)和过程(2)的熵变ΔS(2)之间的关系是：
(A)ΔS(1) > ΔS(2) (B)ΔS(1) < ΔS(2)(C)ΔS(1) = ΔS(2) (D)两者无确定关系
答案：B。绝热可逆过程ΔS＝0，多方过程体积膨胀ΔS＞0。
111．从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的高低如何？ (A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比较
答案：A。化学势决定物质流动的方向，物质由化学势高的流向低的，自由水分子在多孔硅胶表面的强烈吸附表明自由水分子的化学势高。
112．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。113．理想气体从状态p1,V1,T 等温膨胀到p2,V2,T，此过程的ΔA 与ΔG 的关系为
(A)ΔA>DG (B)ΔA<ΔG (C)ΔA=ΔG (D)无确定关系答案：C。因G＝H－TS，A＝U－TS，G－A＝pV，ΔG－ΔA＝nRΔT＝0。114．在标准压力po下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Qp 。对于该相变过程，以下哪个关系式不能成立？
116．下述说法中哪一个正确？当温度恒定时:
(A)增加压力有利于液体变为固体 (B)增加压力不利于液体变为固体
(C)增加压力不一定有利于液体变为固体 (D)增加压力与液体变为固体无关 答案：C
117．对于平衡态的凝聚相体系，压力p 表示什么含义？
(A) 101.3kPa (B) 外压
(C)分子间引力总和 (D)分子运动动量改变的统计平均值 答案：B 118． 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 B A A A B A B (A) (B) (C) (D) αααβαβββ
μμμμμμμμ==== 答案：B
119． 在273.15K,2p °时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：
(A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比较 答案：B 120．单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：
(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 答案：A 121．已知水的下列5种状态：
(1) 373.15K, p ?, 液态 (2) 373.15K, 2 p ?, 液态 (3) 373.15K, 2 p ?, 气态 (4) 374.15K, p ?, 液态 (5) 374.15K, p ?, 气态
下列4组化学势的比较中，哪个不正确？
(A)μ2 >μ1 (B)μ5 >μ4 (C)μ3 >μ5 (D)μ3 >μ1 答案：B 122． 等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将：
(A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不一定 答案：B （根据吉布斯－杜亥姆方程判断） 123． 恒温时B 溶解于A 形成溶液。若纯B 的摩尔体积大于溶液中B 的偏摩尔体积，则增加压力将使B 在A 中的溶解度：
(A) 增加 (B)减小 (C) 不变 (D) 不确定 答案：A （T
G V p ??
?=
????可知增加压力，纯B 的化学势增加的更多，则纯B 的化学势将大于溶液中B 的化学势，因此B 的溶解度增大）124．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
125．理想气体恒温膨胀做功时ΔU ＝0，故Q ＝－W ，即所吸之热全部转化为功。此与Kelvin 说法有否矛盾？
答：不矛盾。Kelvin 的说法是：“不可能从单一热源吸热使之全部转化为功而不引起其它变化”。本例中，虽然热全部转化为功但却引起了系统的体积的变化。
126．孤立系统从始态不可逆进行到终态ΔS ＞0，若从同一始态可逆进行至同一终态时ΔS ＝0。这一说法是否正确？
答：不正确。熵是状态函数与变化的途径无关，故只要始态与终态一定ΔS 必有定值。孤立体系中的不可逆过程ΔS ＞0而可逆过程ΔS ＝0是勿庸置疑的。问题是孤立体系的可逆过程与不可逆过程若从同一始态出发是不可能达到相同终态。
127．有人认为理想气体向真空膨胀是等熵过程。因为理想气体向真空膨胀时温度不变，故dU ＝0；对外不做功，故pdV ＝0。所以由dU ＝TdS-pdV 可得TdS ＝0。因T ≠0，故dS ＝0。这样的分析正确吗？
答：不正确。因为在dU ＝TdS-pdV 中p 指系统自身的压力，而膨胀功等于零是指p(外)dV ＝0。本例中p(外)≠p ，所以pdV ≠0，因此dS ≠0。上述过程不是等熵过程。
128．理想气体向真空膨胀是恒温过程，它的ΔS 可通过设计一个在相同的始态和终态下的恒温可逆过程来计算。理想气体向真空膨胀又是绝热过程，那么它的ΔS 是否也可通过设计一个在相同的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢？
答：不可以。因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程，它与绝热可逆膨胀不可能达到同一终态。这是因为理想气体向真空膨胀时温度不变，而绝热可逆膨胀时对外做功消耗内能从而温度下降。
129．dU ＝TdS-pdV 得来时假定过程是可逆的，为什么也能用于不可逆的pVT 变化过程？
答：因为在简单的pVT 变化过程中，系统的状态只取决于两个独立的强度变量。当系统从状态1变化至状态2时，状态函数U 、S 、V 的改变就是定值。
130．dG ＝－SdT+Vdp 那么是否101.325kPa 、－5℃的水变为冰时，因dT ＝0、dp ＝0，故dG ＝0？
131．冰在273K 下转变为水，熵值增大，则ΔS ＝（Q ／T ）＞0。但又知在273K 时冰与水处于平衡状态，平衡条件是dS=0。上面的
132．下列求熵变的公式，哪些是正确的，哪些是错误的？
(1) 理想气体向真空膨胀21
ln V
S nR V ?= (2) 水在298K ，101325Pa 下蒸发ΔS ＝（ΔH －ΔG ）／T
(3) 在恒温、恒压条件下，不可逆相变()P
G S T ?-???
?=?
???? 答：（1）正确。因熵为状态函数，其熵变的计算与恒温可逆膨胀相同。
（2）正确。由G ＝H －TS 知，若恒温则ΔS ＝（ΔH －ΔG ）／T 。
（3）正确。此式为Gibbs-Helmhotz 方程。使用条件是恒压，化学反应或相变都可用。 133．进行下述过程时，系统的ΔU 、ΔH 、ΔS 和ΔG 何者为零？
（1）非理想气体的卡诺循环 （2）隔离系统的任意过程 （3）在100℃,101325Pa 下1mol 水蒸发成水蒸气 （4）绝热可逆过程 答：（1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。 （2）ΔU ＝0。 （3）可逆相变ΔG ＝0。 （4）ΔS ＝0 134．改正下列错误
（1）在一可逆过程中熵值不变； （2）在一过程中熵变是Q
S T
δ?=
?
； （3）亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量；
（4）吉布斯函数是系统能做非体积功的能量； （5）焓是系统以热的方式交换的能量。 答：（1）在绝热可逆过程中熵值不变。（2）在一过程中熵变是r
Q S T
δ?=
?
； （3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做
非体积功的能量；（4）在恒温恒压条件下，吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；
（5）焓没有明确的物理意义。在恒压且不做非体积功的情况下，焓的增量等于恒压热，即ΔH ＝Qp 。 135．在标准压力下，将室温下的水向真空蒸发为同温同压的气，如何设计可逆过程？
答：这可以有两种设计途径，一种是等压可逆过程变温到水的沸点，再恒温恒压可逆相变为气，此气再可逆降温至室温；另一条是先等温可逆变压至室温下水的饱和蒸气压，然后可逆相变为气。 136.请说明下列公式的使用条件 (3分)
（1） d S = δQ /d T （2）ΔH = nC p ,m (T 2-T 1) （3）ΔG =ΔH - T ΔS
答：（1）d S = δQ /d T ：可逆过程 （2）ΔH = nC p ,m (T 2-T 1) ：恒压且热容与温度无关 （3）ΔG =ΔH – T ΔS ：恒温 ;是非题
136．（ ）能发生的过程一定是自发过程。 137．（ ）功可以全部转变成热，但热一定不能全部转化为功。 138．（ ）从单一热源吸取热量而全部变为功是可能的。
139．（ ）家里没有空调，可以打开冰箱门来代替空调达到降温的目的。 140．（ ）所有绝热过程的Q 为零，△S 也必为零。 141．（ ）熵值不可能为负值。
142．（ ）某一化学反应的热效应被反应温度T 除，即得此反应的r m S ? 143．（ ）因为/R S Q T δ?=
?，所以只有可逆过程才有熵变；而/B
IR A S Q T δ?>∑，扬以不可逆过程只有热温商，没有熵变。
144．（ ）物质的标准熵(298)m S K θ
值是该状态下熵的绝对值。 145．（ ）理想气体绝热可逆过程的△S 一定为零，△G 不一定为零。 146．（ ）体系达到平衡时熵值最大，吉布斯函数最小。
147．（ ）在绝热恒容的反应器中，H 2和Cl 2化合成HCl,此过程的r m U ?为零。 148．（ ）水在100℃，102325Pa 下沸腾，吉布斯函数会减少。 149．（ ）△G 代表在恒温恒压条件下，体系对外做功的最大能力。
152．（ ）ΔrGm>0的反应，是不可能进行的反应。
;填空题
153．一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
154．0 ℃, 101.3 kPa 下, 1 mol 冰熔化成水, 吸热 6.02 kJ,此过程 △G =
.
155．液体水在100℃，θP 下气化为水蒸气，此过程的
ΔU ＞ 0，ΔH ＞ 0，ΔS = ＞ 0，ΔG = 0 （填“＞”、“＜”或“=”
156．101.3 kPa 下, 1 kg 100 ℃的水蒸气冷凝为同温度下的水,此过程 △S(系统)
<
0,
△S(总)
=
0 ( 填 >, < 或 = ).
;计算题
157．(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 Q, W,△U,△H,△S,△A 及△G 并判断过程是否可逆.已知 100℃,101.3 kPa 下水的气化热△vapH Θ
m
= 40.71 kJ.mo l
－1
, V (l) = 18.8×10-6 m 3.mol
－1
, V (g) = 3.02×10
－2
m 3.mo l -1
.
解: (1) W = - △V = - 101.3×103×(3.02×10－2
-18.8×10-6) = - 3.06 kJ Q = △H = 40.71 kJ
△U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ
△S = Q/T = 40.71×10－3
/373 = 109.1 J.K △A = △U - T △S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ △G = 0
∵ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 △G = 0 也可判断. (2) W =0
△U = 37.65 kJ △H = 40.71 kJ △S = 109.1 J.K △A = - 3.06 kJ
△G = 0
Q =△U-W=37.65 kJ
△S(环) = - Q/T = - (△U-W)/T = - 37.65×10－
3/373 = - 100.9 J.K
△S(总) = △S + △S(环) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K －
1 > 0 过程(2)为不可逆过程.
158．（16分）1mol 甲苯(l)在正常沸点383.2K 可逆蒸发为蒸气，设蒸气可视为理想气体，求过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 体、△S 环、△G 和△A 。已知正常沸点处△vap H m (甲苯,l)=33.3kJ ·mol -1。 解：33.3kJ R P vap m Q Q H n H ==?=?= 4分
()18.314383.23186J R m g W P V PV nRT =?≈==??= 2分
33.3 3.18630.114kJ U Q W ?=-=-= 2分
3
-133.31086.90J K 383.2vap m R b H Q S T T ???====?体 2分
-186.9J K R Q Q
S T T
?==-=-?环环 2分
0R R G H T S Q Q ?=?-?=-= 2分 3.186kJ R R A U T S U Q W ?=?-?=?-=-= 2分
159．1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K ，求此过程的Q 、W 、?U 、?H 、?S 、?G 。已知此理想气体300K 时的S m θ=150.0J ·K
－1·mol －1，c p ,m =30.00 J ·K －1·mol －1。
（10分）
1.解：W ＝－p ?V =－p (V 2-V 1) =－pV 2+pV 1= -nRT 2+ nRT 1= nR (T 1-T 2) =1mol ×8.315J ·K －1·mol －1×(300K-600K)= -2494.5J
?U = nC V ,m (T 2-T 1) =1mol ×(30.00-8.315)J ·K －1·mol －1×(600K-300K)= 6506J ?H = nC p ,m (T 2-T 1) =1mol ×30.00J ·K －1·mol －1×(600K-300K)= 9000J Q p = ?H =9000J
?S = nC p ,m ln(T 2/T 1) =1mol ×30.00J ·K －1·mol －1×ln(600K/300K) = 20.79J ·K －1·mol －1
由 S m θ(600K)=S m θ(300K)+?S =(150.0+20.79)J ·K －1·mol －1
=170.79J ·K －1·mol －1
?TS =n (T 2S 2－T 1S 1)
=1mol ×(600K ×170.79J ·K －1·mol －1－300K ×150.0J ·K －1·mol －1) ＝57474J
?G = ?H －?TS ＝9000J －57474J =－48474J
160．在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中 ，将 5 摩尔 40℃ 的水与 5 摩尔0℃的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的 △H 和 △S 。已知冰的摩尔熔化焓为 6024 J ·mol －1，水的等压摩尔热容为 75.3 J ·K －1·mol －1。(10分）
解： 系统恒压绝热且不做非体积功，过程 △H = Q p =0
若冰全部熔化 △H 1 = n △熔化H m = 5mol ×6024J ·mol －1
= 30120 J ，
水降温到0℃时 △H 2= nC p,m (T 2 － T 1) = 5mol ×75.3J ·K ·mol －1×(－40K) = －15060J 因△H 1+△H 2 = 15060 J >0 ， 故冰不会全熔化， 系统温度为0℃。
( 或者假设冰全部熔化并升温至t . 根据△H =0， 可算出t <0，故合理值应为0)。 设冰的熔化量为n mol ，过程的变化如下：
)(O H ,K 2.273,mol 5)(O H ,K 2.313,mol 522,212
2l T l T S H =???→?=??
)(O H ,K 2.273,mol )(O H ,K 2.273,mol 22,2211l T n s T n S H =???→?=?? 则 △H =△H 1+△H 2 = n (6024 J ·mol －1) － 15060J = 0， 得 n = 2.5 mol 所以冰熔化熵变
K
2.273J
60245.211）（?=
=
T
H S ??=55.12 J ·K －1
水冷却过程的熵变
△S 2=
K 2.313K
2.273ln K J )
3.755(ln
11
2
,O 2
H ,O 2
H 2
1
-??==?T T C n dT T
C n m p T T
m
p = －51.44 J ·K －1
所以 △S=△S 1 + △S 2 = 3.68 J ·K －1
161．将装有0.2 mol 乙醚的微小玻璃泡放入308.15K 、20 dm 3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）
解：(1) 3311乙醚乙醚m 1020K
15.308mol K J 3145.8mol 2.0---?????=
=V RT n p = =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：
乙醚(l ，308.15K ，100kPa) ?→?
)
1( 乙醚(g ，308.15K ，100kPa) ?→?)
2(乙醚(g ，308.15K ，p 乙醚)
于是：△H=△H 1+△H 2=(0.2×25.10+0) kJ =5.02 kJ
?S=△S 1+△S 2=
乙醚
乙醚乙醚p
T
H n R n m
k Pa
100
ln vap +?
=
]
kPa 62.25kPa 100ln 3145.82.015.3081010.252.0[3
?+??J ·K －1 =18.56 J ·K －1
?G=△G 1+△G 2= 0+]ln
15.3083145.82.0[ln 100
62
.25100k Pa 乙醚
???=p nRT J
= －697.8 J
或者采用下式计算 △G=△H －T △S
162．在一个装有理想活塞的导热气缸中, 含有100℃、总压140kPa 的氮气与水蒸气的混合气体0.400m 3，氮的摩
尔分数y (N 2)=0.45. 今将该混合气体恒温可逆压缩到201.325kPa. 试求此过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。
已知水在100℃、101.325 kPa 下的摩尔气化焓为40.67kJ/mol, 气体为理想气体，末态水的体积相对于气体的体积可忽略不计，且不考虑N 2在水中的溶解。(12分)
解：系统所经过程如下
3
11)
g O,2H ()2N (m 400.0kPa 1400
d K 15.373==???→?==V p T T n n
)
2N (2kPa
325.101O 2H 2)
g O,2H ()2N ()(0
d K 15.373p p T T n n =???→?== 100k Pa
2N 3k Pa 325.101O)2H 3)g O,2H (),l O,2H ()
2N ()((K 15.373'===p p T n n n
其中:
mol 9279.945
.0mol 1228.8*)45.01(*))(1()(mol
1228.8*45.0)()()N ()N (2N g O,2H 15.373*314.84.0*10*1402N 2N 223
1
1=-=-====y n y n y n RT V p
32
1
12)H2O ()H2O (22m 304.0kPa 227.18455
.0kPa
325.101)(==
===p V p V y p p 总压
终态:
mol
6974.1mol )2305.89279.9(mol 2305.8'm 252.0kPa
100m 304.0*kPa )325.101227.184()N ()N ()l O,2H (3
)O 2H (3)g O,2H (3
3
232223=-===
=-==n RT
V p n p V p V
气体当作理想气体处理, 整个过程恒温, 所以 △H (N 2)= △U (N 2)=0,
△ H =△H (N 2) +△H (H 2O)= △H (H 2O)
=
)O H ()O H (232221H H ?+? = 0 (理想气体) +
)]
O H (m vap [*)l O,H (2
2H n ?
-
= 1.6974mol * (-40.67kJ/mol) = - 69.03kJ
△U =△H - △pV=△H - p 3V 3+ p 1V 1
= △H - [( n ’(H 2O,g)+n (N 2))- ( n (H 2O,g)+n (N 2))]RT = -69.03kJ - (8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000 = -63.76 kJ
△ S =△S (N 2) +△S (H 2O) = }
ln
{ln
)}
O 2H (vap ){l O,2H ()
O 2H (2)O 2H (1)g O,2H ()
2N (3)2N (1)2N (T
m H n p p p p R n R n ?-+
+
=
]}ln [ln {15
.373)40670*(6974.1325.101*0.55
140313.8*9279.9910045.0*140314.8*1228.8-++ J.K -1
= -238.86 J.K -1
△G=△H - T △S =[ -69.03 -373.15*(-0.23886) ] kJ =20.10 kJ △ A=△U - T △S = [ -63.76 -373.15*(-0.23886) ] kJ =25.37 kJ
过程恒温可逆:
Q = T △S = 373.15*(-0.23886) kJ =-89.13 kJ W=△U - Q = -63.76 kJ +89.13 kJ = 25.37 kJ
163．(15分)1 mol 单原子分子理想气体,初态为 25 ℃, 202.6 kPa: (1)向真空膨胀至体积为原来的2倍;(2)可逆绝热膨胀到 - 86 ℃.分别计算这两种过程的 W, Q,△U,△H,△S 及△G(已知初态时该气体的摩尔熵 S m θ= 163.8 J.K
.mol
).
解:(1) W = Q = △U = △H = 0
△U = nCv( T2- T1)= (3/2)×8.314×(187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W = △U = - 1.38 kJ
△H = nCp( T2-T1)= (5/2)×8.314×(187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ
△S = 0 ， △G = △H - ( T2S2- T1S1) =△H - S △T= - 2307 - 163.8×(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ 164．(20分) 5mol 过冷水在-5℃, 101.3kPa 下凝结为冰，计算过程的ΔG , 并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0℃, 101.3kPa 下凝固热ΔH m,凝=-6.009J ·K -1·mol -1，水的平均热容为75.3 J ·K -1·mol -1, 冰的平均热容为37.6 J ·K -1·mol -1。
解： H 2O(l)
H 2O(s) n=5.00mol, n=5.00mol,
t 1= -5℃ t 1= -5℃ p=101.3kPa p=101.325kPa
H 2O(l) H 2O(s) n=5.00mol, n=5.00mol,
t 1= 0℃
t 1=0℃ P ˊ=101.3kPa p ˊ
=101.3kPa
ΔH=ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3=1883-30045-940=-29102J ，
ΔS 1=nC p,m,水lnT 1/T 2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J ·K -1
，
ΔS 2=ΔH m,凝/T=5×(-6009×103)/273.2=-110.0 J ·K -1
ΔS 3=nC p,m,冰lnT 2/T 1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J ·K -1
，
ΔS=ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3=6.95-110.0-3.47=-106.5 J ·K -1
ΔG=ΔH-T ΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539 J<0 w ˊ
=0,等温，等压，ΔG 〈 0，水可以自动结冰。
165．101325Pa 下将一盛有100℃、1mol 的密闭玻璃球放在100dm 3的容器中，整个容器放在100℃的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气体），计算该过程的Q ，W ，?U ，?H ，?S ，?A ，和?G 。已知100℃水的气化热为40.59 kJ ·mol –1。
解： 首先判断水是否全部气化，在101325Pa 下，1mol 水全部气化应占体积：
或在恒容下，1mol 水全部气化后的压力：
体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31025.7Pa 选择整个容器为系统，设计下过程
理想气体恒温过程 ?H 2=0， ?U 2=0
?H = ?H 1+ ?H 2= ?H 1=40.59 kJ （2分） ?U= ?U 1+ ?U 2= ?U 1= ?H 1–?(pV )= ?H 1–RT =37.47 kJ （2分） 因对整个容器系统 ?V =0，故W=0，Q= ?U = 37.47 kJ （2分） ?S = ?S 1+ ?S 2= ?H 1/T – nR ln(p 2/p 1) =118.60 J ·K –1 （2分） ?A= ?U –T ?S =37.49kJ –118.60?373.15 J = –6.771 kJ （1分） ?G= ?H –T ?S =40.59kJ –118.60?373.15 J = –3.672 kJ （1分）
！第三章 多组分系统热力学 ;选择题
166．在373.15K 和101325Pa?下水的化学势与水蒸气化学位的关系为
(A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽) (C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定 答案：A 。两相平衡，化学势相等。167．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性 ΔG
ΔG 1 ΔG 3 ΔG 3 3
38.315373.15 m 30.62 dm 101325V ?==3
8.315373.15
Pa 31025.7 Pa 10010p -?==?（2分）
(A) C1＞ C2 (B) C1＜ C2 (C) C1＝ C2 (D) 不能确定 答案：B 169．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起
(A) 沸点升高 (B)熔点升高(C)蒸气压升高(D)都不对 答案：A 。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。
170． 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是
(A)纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态 (B)纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体 (C)纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体
(D)不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同 答案：D 171． 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是 (A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 (B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比
(C) 所有依数性都与溶剂的性质无关 (D) 所有依数性都与溶质的性质有关 答案：B 172．关于亨利系数, 下面的说法中正确的是
(A) 其值与温度、浓度和压力有关 (B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关
(C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关 (D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关 答案：D 173．定义偏摩尔量时规定的条件是
(A) 等温等压 (B) 等熵等压 (C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变 答案：D 174．关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是
(A) 偏摩尔量的绝对值都可求算 (B) 系统的容量性质才有偏摩尔量
(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 (D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量 答案：B 175．关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是
(A) 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关 (B) 系统的强度性质无偏摩尔量
(C) 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 (D) 偏摩尔量的数值只能为整数或零 答案：D 176．影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是
(A)溶剂本性 (B)温度和压力（C 溶质本性 (D)温度和溶剂本性 答案：A 。由沸点升高常数*2
,()/b b A vap m A K R T M H =?$
可以看出。
177． 涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是
(A) 在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质 (B) 用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律
(C) 凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统 (D) 依数性都可以用来测定溶质的相对分子量 答案：A 178． 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g 非挥发性物质Ｂ，已知它们的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85,5.02，溶液沸点升高最多的是
(A) 氯仿 (B) 苯 (C) 水 (D)四氯化碳 答案：D 。由沸点升高公式?=b b B T K b 可以看出。
179． 涉及溶液性质的下列说法中正确的是
(A) 理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体 (B) 溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液
(C) 溶剂服从拉乌尔定律, 其蒸气不一定是理想气体 (D) 溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降 答案：C
180． 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)y A > x A (B)y A > y B (C)x A > y A (D)y B > y A 答案：A 181．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
182． 298K 时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa ·kg ·mol -1
,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为：
(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa 183．真实气体的标准态是：
(A) f = p ? 的真实气体 (B) p = p ? 的真实气体
(C) f = p ? 的理想气体 (D) p = p ? 的理想气体 答案：D 184．下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质
(A) 与外界温度有关 (B) 与外界压力有关
(C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性 答案：D
(C) μ(I)=μ(II) (D) 不可比较 答案：A 。因为P
G S T ???
=-
????，S ＞0故温度升高Gibbs 函数下降。
186． 在298K 、p ?下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm 3 (溶有0.5mol 萘)，第二瓶为1dm 3
(溶有0.25mol 萘)，若以μ1和μ2 分别表示两瓶中萘的化学势，则
(A)μ1 = 10μ2 (B)μ1 = 2μ2 (C)μ1 = 1/2μ2 (D)μ1 = μ2 答案：D 。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。
187．298K ，p ? 下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm 3
，苯的物质的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶
液的体积为1dm 3
，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2, 则
(A) μ1 >μ2 (B)μ1 < μ2 (C)μ1 = μ2 (D) 不确定 答案：B 。由ln B B B RT x μμ=+$
知浓度高者化学势大。
188．有下述两种说法：
(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方
上述说法中，正确的是：
(A)(1) (B)(2) (C)(1)和(2) (D)都不对 答案：A
189． 2mol A 物质和3mol B 物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A 和B 的偏摩尔体积分别为1.79? 10-5m 3·mol -1
, 2.15?
10－5m 3·mol -1
, 则混合物的总体积为：
(A) 9.67?10-5m 3 (B)9.85?10-5m 3 (C)1.003?10-4m 3 (D) 8.95?10-5m 3
答案：C 。V ＝n A V A +n B V B 。190．主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫
(A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特征 (D) 等电子特性 答案：B 191．两只各装有1kg 水的烧杯，一只溶有0.01mol 蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl ，按同样速度降温冷却，则： (A) 溶有蔗糖的杯子先结冰 (B) 两杯同时结冰 (C) 溶有NaCl 的杯子先结冰 (D) 视外压而定
答案：A 。因为NaCl 完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。
192．沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势：
(A) 升高 (C) 相等 (B) 降低 (D) 不确定 答案：B 。 193．液体B 比液体A 易于挥发，在一定温度下向纯A 液体中加入少量纯B 液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是：
(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A 的饱和蒸气压。 (B) 该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A 的沸点。
(C) 该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A 的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。
(D) 该溶液的渗透压为负值。 答案：C 194．在288K 时H 2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa, 0.6mol 的不挥发性溶质B 溶于0.540kg H 2O 时，蒸气压下降42Pa ，溶液中H 2O 的活度系数γx 应该为：
(A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948 答案：D 。根据拉乌尔定律计算。即*
A A A A p p x γ=。
;问答题
195．下列说法是否正确，为什么？
(1) 系统所有广延性质都有偏摩尔量。
(2) 理想液态混合物各组分分子间没有作用力。
(3) 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。 (4) 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。 (5) 亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。 答：(1) 不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。
(2) 不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。 (3) 不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。 (4) 正确。
(5) 不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。
196．由A 和B 组成的溶液沸腾时必然要A 和B 的分压分别等于101.325Kpa 。此种说法对吗？
答：不对。A 和B 组成的溶液沸腾时应该是A 和B 的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa 。
答：由Clapeyron方程dT T V
dp H
?
=
?
可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）
－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。
198．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？
答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。
199．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG0值，平衡常数K0值？
答：若活度所选的标准态不同，0
B
μ值就不同，故K0会随标准态的不同而不同。
200．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“x B趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液”。此种说法对吗？
答：理想气体的基本假设是分子间没有作用力，分子没有体积。任何真实气体当压力趋近于零时，分子间的距离就很大，因此分子间的相互作用将减弱到可以忽略不计。在压力趋近于零时，分子本身所占的体积与与气体的体积相比亦可以忽略不计。因此当p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体的说法是正确的。理想溶液的分子假定是组成溶液的分子A和分子B的体积相同，各分子间的相互作用力亦相同。故理想溶液各组成在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律。当x B趋近于零时，x A则趋近于1。此时，组分B 符合亨利定律，而组分A符合拉乌尔定律。因此，x B趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液的说法是不妥的。溶液是否是理想溶液主要取决于溶液中各组分的性质是否相似而不是溶液的高低。
;是非题
201．（）理想溶液与理想气体一样，为了处理问题简单而假想的模型：分子间没有作用力，分子本身体积为零。
202．（）两种液体相溶，且没有吸放热现象，则此混合液必为理想溶液。
203．（）二组分理想溶液在性质上与单组分体系很相似，沸点都是确定不变的温度。
204．（）若溶质服从亨利定律，则溶剂必须服从拉乌尔定律，反之亦然。
205．（）溶质分子在溶剂中和气相中的形态应当相同，如果溶质发生电离、缔合或溶剂化则不能应用亨利定律。
206．（）温度越高，压力越低（浓度越小）亨利定律越不准确。
207．（）可以利用渗透原理，用半透膜，向海水施压从而达到使海水淡化的目的。
208．（）水中溶解少量乙醇后，沸点一定上升。
209．（）给农作物施加过量的肥料会因为存在渗透压而造成农作物失水而枯萎。
210．（）家里煮饺子的时候在水里加少量的盐是想使水的沸点升高，使饺子尽快熟，从而避免沸腾时间长，饺子皮不完整。211．（）由于凝固点和沸点测定方便，所以经常利用测定稀溶液凝固点或沸点的方法确定某些物质（溶质）的摩尔质量。212．（）在一定温度下，互不相溶两液体混合物的蒸气总压一定大于任一纯组分的蒸气压。
213．（）互不相溶两液体混合物的沸点低于任一纯组分的沸点。
214．（）向热的油里滴水，会立刻沸腾并溅起来是因为油和水互不相溶，混合后沸点大降低的缘故。
215．（）所有难溶于水的有机物都必须通过水蒸气蒸馏的方法进行蒸馏。
216．（）如果条件允许，在同样多的萃取剂条件下，使用少量多次的萃取可使萃取更有效。
217．（）依据相律，在一定温度下，纯液体的蒸气压应有定值。
;填空题
218．在20℃、标准压力下各为0.5mol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·mol－1，则该混合物的体积为__(0.5×17.0+0.5×57.4) cm3·mol－1 = 37.2 cm3·mol－1_。(2分)
219．化学势μB就是 B 物质的偏摩尔 _吉布斯函数__ 。(1分)
220．人体血浆可视为稀溶液，密度为103kg·m-3，凝固点为-0.56℃，37℃时人体血浆的渗透压Π= 776.3kPa。（已知水的K f =1.86K·kg·mol-1）
221．100℃时x KCl=0.05的水溶液上方蒸气压P=92.5kPa，以纯水为标准态，该溶液中水的活度a水= 0.913，活度系数水
γ=
0.961。
222．已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kPa，则该溶液中溶剂的蒸汽压为88.561kPa。
223．化学势的定义式为μB= G B（或者
G
?
?
??
。
;计算题
224．(10分)101.3 kPa 下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在 85 ℃时沸腾. 计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知 85 ℃
下,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为 116.9 kPa 和 46.0 kPa.
解: A - 苯, B - 甲苯
p = p x + p x = p x + p ( 1-x ) = p + (p -p )x
x =( p-p )/(p -p ) = (101.3-46.0)/(116.9-46.0) = 0.78 x = 1-x = 1-0.78 = 0.22
p = p x = 116.9×0.78 = 91.18 kPa p = p-p = 101.3-91.18 = 10.12 kPa y = p /p = 91.18/101.3 = 0.90
y = 1-y = 1-0.90 = 0.10
225．（12分）设两理想液体混合物①和②；
325.2K 时混合物①中含1molA 和3molB ，蒸气压为78.8kPa ； 混合物②中含2molA 和2molB ，蒸气压为82.7kPa ；求325.2K 纯A 和纯B 的饱和蒸气压P A *和P B *。
解： ∵ A
A B B P x P x P *
*+=总 ∴ 1378.844
A B P P **+= 6分 1182.722A B P P **+= 联立求解 得 90.7A
P kPa *
= 6分 74.7B P kPa *=
226．香烟中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物质。经元素分析得知其中含 9.3% 的 H ，72% 的 C 和 18.7% 的 N 。现将 0.6 克
尼古丁溶于 12.0 克的水中，所得溶液在101325Pa 下的凝固点为 －0.62℃，求出该物质的摩尔质量M B 并确定其分子式（已知
水的摩尔质量凝固点降低常数为 1.86 K ·kg ·mol －
1）。（10分）
解：假设尼古丁的摩尔质量为M B ，根据凝固点下降公式 △T f =K f b B
则有 kg
012.0kg/-106mol kg K 86.1K 62.0B 41
M ????=-
M B = 150 g ·mol －
1 可算出各原子数
C ：M r (B) w (C)/A r(C)= 150×0.72/12 = 9.0 N ：M r (B) w (N)/A r(N)= 150×0.1870/14 = 2.0 H ：M r (B) w (H)/A r(H)= 150×0.093/1 = 13.9 所以分子式为 (C 9N 2H 14)
227．1kg 纯水中，溶解不挥发性溶质B 2.22g ，B 在水中不电离，假设此溶液具有稀溶液的性质。已知B 的摩尔质量为111.0g ·mol －1, 水的K b =0.52K ·mol －1·kg ，?vap H m θ(H 2O)=40.67 kJ ·mol －1 为常数，该溶液的密度近似为1
kg ·dm －3
。试求： (1) 此溶液的沸点升高值。 (2) 此溶液在25 ℃ 时的渗透压∏。
(3) 纯水和此溶液25 ℃时的饱和蒸气压。已知纯水100 ℃ 的饱和蒸气压为101325Pa 。（10分） 解：(1) b B =(2.22g/111.0 g ·mol －1)/1kg=0.02mol ·kg －1 ?T b =K b b B =0.52K ·mol －1·kg ×0.02mol ·kg －1 =0.01K (2) c B ≈b B ρ ≈0.02mol ·kg －1×1 kg ·dm －3=0.02mol ·dm －3
∏= c B RT =0.02×1000 mol ·m －3×8.315J ·K －1·mol －1×298.15K=49.58kPa
(3) 已知T =373.15K 时水饱和蒸气压p ＝101325Pa ，利用克－克方程求T ’=298.15K 时的饱和蒸气压p ’：
p’=3747Pa
x
= n A/(n A+ n B)=(1000/18)mol/[(1000/18)+(2.22/111)]mol =0.9996
A
此溶液的饱和蒸气压＝p A= p’x A= 3747Pa×0.9996＝3745Pa
228．(10分)20 ℃下,将不挥发性溶质 A 溶于水中,形成 x= 0.05的水溶液 (可看作理想混合物).已测得此溶液的蒸气压为 2.23 kPa:
(1)计算 20 ℃下水的蒸气压;
(2)估算 101.3 kPa下,该溶液的沸点;
(3)估算 20～100℃之间,水的摩尔气化焓.
已知水的沸点升高常数 K = 0.52 K.mol.kg.
解: (1) p(H2O) = p*(H2O)x(H2O) = p*(H2O)( 1-x)
p*(H2O) = p(H2O)/( 1-x) = 2.23/(1-0.05) = 2.35 kPa
(2) b= 0.05×1000/(0.95×18) = 2.92 mol.kg
△T b= K b·b= 0.52×2.92 = 1.52 K
T b= T*b + △T b = 373.2 + 1.52 = 374.72 K
(3)△vapHm = [RT T /( T -T )]ln( p /p)
= [8.314×293×373/(373-293)]ln(101.3/2.35)
= 42747 J.mol≈ 42.75 kJ.mol
229．已知甲苯的摩尔质量为92?10-3 kg·mol-1，沸点为383.15K，平均摩尔气化焓为33.84kJ·mol-1；苯的摩尔质量为78?10-3 kg·mol-1，沸点为353.15K，平均摩尔气化焓为30.03kJ·mol-1。有一含苯100g 和甲苯200g 的理想液态混合物，在373.15K，101.325 kPa下达气液平衡。求
（1）373.15K 时苯和甲苯的饱和蒸气压；
（2）平衡时液相和气相的组成；
（3）由两组分物质形成该理想液态混合物时的混合焓和混合熵。
OO六一二og 学年第一学期期末考试 物理化学试题A卷 注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废—*.计算题。(本大题6分) 将某电导池盛以0.02 mol dm3 KC l溶液(25C时其电导率为0.277 S m1), 在25C 时测得其电阻为82.4 Q，再换用0.005 mol dm 3K2SO溶液，测得其电阻为326.0 Q。求： (1) 电导池常数K(l/A)； (2) KSO溶液的电导率； (3) KSO溶液的摩尔电导率 二. 问答题。请回答下列各题。(本大题4分) 在进行重量分析实验时，为了尽可能使沉淀完全，通常加入大量电解质 (非沉淀剂)，或将溶胶适当加热，为什么？试从胶体化学观点加以解释。 三. 计算题。请计算下列各题。(本大题10分) 均相反应2A+B3Y+Z在一定温度体积下进行，测得动力学数据如下: 其中C A,0及C B,0分别表示A及B的初始浓度；A,0表示A的初始消耗速率，即，假定反应速率方程的形式为 (1) 确定分级数，的值和总反应级数； (2) 计算反应的活化能。 四. 计算题。请计算下列各题。(本大题6分) CH 4气相热分解反应2CHGR +H2的反应机理及各元反应的活化能如下:
已知该总反应的动力学方程式为: 试求总反应的表观活化能。 五. 计算题。请计算下列各题。 (本大题8分) 下列电池的电动势在 25C 时为1.448 V : Pt | H 2 ( p ) | HCl ( b=0.1 mol - kg -1, =0.796 ) |Cl < p ) | Pt (1) 写出电极反应和电池反应； (2) 计算氯电极的标准电极电势 E (Cl |Cl 2 |Pt )。 六. 推导题。(本大题6分) 气相反应2A(g) Y(g), 是二级反应，反应开始时只有A ,压力为p”, 试推导反应系统的总压力p 与时间t 的函数关系式。 七. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题共 22小题，总计60分) 1、 (3分)在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素：( ) (1) 是表面积A; (2)是表面张力 ； (3) 是表面积A 和表面张力 ；(4)没有确定的函数关 系。 2、 (3分)弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。是不是 ? 3、 (2分)微小颗粒物质的熔点 与同组成大块物质的熔点 的关系是：( ) (1) ; (2) = ; (3) ; (4)不能确定。 4、 (4分)朗缪尔等温吸附理论的基本假设为： (2) CH CH 3- +H- E I =423 kJ -mol CH + CH4GH +H- 日=201 kJ -mol -+ CH 4 CH 3- +H E 3=29 kJ -mol -+ CH 3- CH 4 E -i =0 kJ -mol (D
第八章 电化学 选择题 1．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 3. 在电导测量实验中, 应该采用的电源是 (A) 直流电源 (B) 交流电源 (C) 直流电源或交流电源 (D) 测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 答案：D 4. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 (A))()()(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (B))(2)()(22-∞ + ∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (C))()(2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (D))}()({2 1)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m 答案：B 5.电池Cu ∣Cu +‖Cu 2+,Cu +∣Pt 和Cu ∣Cu 2+‖Cu +,Cu 2+∣Pt 的反应均可简写作Cu+Cu 2+=2Cu +此电池的 (A) θm r G ?、θE 相同 (B)θm r G ?相同、θE 不同 (C)θm r G ?不同、θE 相同 (D)θm r G ?、θ E 均不同 答案：B 6. 恒温、恒压下可逆电池放电过程 (A) ΔH=Q (B)ΔHQ (D)ΔH 、Q 关系不定 答案：B 7．298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将 (A) κ减小，Λm 增加 (B) κ增加，Λm 增加 (C) κ减小，Λm 减小 (D) κ增加，Λm 减小 答案：D 8．下列电解质中，离子平均活度系数最大的是 Ａ. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2 C ．0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案：A
一 化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过 程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 （√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、 W 、ΔU 及ΔH 是相等的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状 态。（√） 13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ=,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√）
15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 （×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体 系），该过程W>0，ΔU>0。（×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板， 空气向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流 向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的 温度和压力相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收的 热量为?=2 1 T T p dT C Q ，在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。（√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体， 内壁有电炉丝，将电阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过 程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以ΔH=0。（×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。
化学专业《物理化学》下册期末考试试卷 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ(Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ ()K O H m 291,2∞=4.89×10-2-1 2 mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1 ，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 8、某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol -1·dm 3·s -1，反应起始浓度为1.0 mol ·dm -3，则其反应半衰期为： ( ) (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 9、反应A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ，则反应：( ) (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A 、B 各为一级的二分子反应 。 10、有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是： ( ) (A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ； (B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的能量之差 ； (C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ； (D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。 11、在低于室温的温度下，在固体表面上的气体吸附一般是什么形式：( ) (A) 形成表面化合物 ； (B) 化学吸附 ； (C) 液化 ； (D) 物理吸附 。
物理化学期末考试试题(1)
《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页 《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页 化学专业《物理化学》上册期末考试试卷（1）（时间120分钟） 一、单 项选择题（每小题2分，共30分） 1、对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是（ ） A 体系处于一定的状态，具有一定的内能 B 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 C 状态发生变化，内能也一定跟着变化 D 对应于一个内能值，可以有多个状态 2、在一个绝热刚瓶中，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，W > 0，?U < 0 3、一种实际气体，其状态方程为PVm=RT+αP （α<0），该气体经节流膨胀后，温度将（ ） A 、升高 B 、下降 C 、不变 D 、不能确定 4、在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG 应为( ) A. ΔG < 0 B. ΔG > 0 C. ΔG =0 D. 不能确定 5、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变（ ） A 、ΔS 体＞0 ΔS 环＞0 B 、ΔS 体＜0 ΔS 环＜0 C 、ΔS 体＞0 ΔS 环＜0 D 、ΔS 体＞0 ΔS 环=0 6、下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否 无关（ ） (A ). S 、G 、F 、C V (B) U 、H 、P 、C V (C) G 、F 、H 、U (D) S 、U 、H 、G 7、在N 个独立可别粒子组成体系中，最可几分布的微观状态数t m 与配分函数q 之间的关系为 （ ） (A) t m = 1/N ! ·q N (B) t m = 1/N ! ·q N ·e U /kT (C) t m = q N ·e U /kT (D) t m = N ! q N ·e U /kT 8、挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会（ ） A 、降低 B 、升高 C 、不变 D 、可能升高或降低 9、盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是（ ） A 、天气太热 B 、很少下雨 C 、水分倒流 D 、肥料不足 10、在恒温密封容器中有A 、B 两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A 和c B (c A > c B )，放置足够长的时间后（ ） (A) A 杯盐的浓度降低，B 杯盐的浓度增加 ； (B) A 杯液体量减少，B 杯液体量增加 ； (C) A 杯盐的浓度增加，B 杯盐的浓度降低 ； (D) A 、B 两杯中盐的浓度会同时增大 。 11、298K 、101.325kPa 下，将50ml 与100ml 浓度均为1mol·dm -3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势μ为：（ ） (A) μ = μ1 + μ2 ； (B) μ = μ1 + 2μ2 ； (C) μ = μ1 = μ2 ； (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。 12、硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O （s ）、H 2SO 4·2H 2O （s ）、H 2SO 4·4H 2O （s ），在P θ 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种（ ） A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 13、A 与B 可以构成2种稳定化合物与1种不稳定化合物，那么A 与B 的体系 可以形成几种低共熔混合物（ ） A 、5种 B 、4种 C 、3种 D 、2种 14、对反应CO(g)+H 2O(g)=H 2(g)+CO 2(g) ( ) (A) K p $=1 (B) K p $=K c (C) K p $＞K c (D) K p $ ＜K c 15、 一定温度下，一定量的 PCl 5(g)在某种条件下的解离度为α，改变下列条件， 何者可使α增大？( ) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得 分 得分 得分 评卷人 复核人 学院： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
2015物理化学复习题 下册
选择题： 1.对于一个一级反应，如其半衰期t1/2在0.01s以下，即为快速反应，此时它的速率常数 k值在：（ A ） A. 69.32s-1以上； B. 6.932s-1以上； C. 0.06932s-1以上； D. 6.932s-1以下 2. 反应A→产物为一级反应，2B→产物为二级反应，t1/2(A)和t1/2(B)分别表示两反应的半衰期，设A和B的初始浓度相等，当反应分别进行的时间为t=2t1/2(A)和t=2t1/2(B)时，A、B物质的浓度c A、c B大小关系为： ( C ) A.c A﹥c B; B. c A=c B； C. c A﹤c B; D.两者无一定关系 3. 两个活化能不相同的反应，如E2﹥E1，且都在相同的升温区间内升温，则( A ) A.dlnk2/dT﹥dlnk1/dT; B. dlnk1/dT﹥dlnk2/dT; C. dlnk1/dT=dlnk2/dT; D. dk2/dT﹥dk1/dT 4. 电池在下面三种情况下放电：（1）电流趋于零；（2）有一定大小的工作电流；（3）短路。 则电池的电动势： A. 相同；B.不相同（ A ） 电池的端电压： C. 相同；D.不相同（ D ） 5. 半径为r，表面张力为σ，则肥皂泡内、外压力差为（ C ） A. △p= 0； B. △p=2σ/r; C. △p=4σ/r; D. 无法确定 6. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同的饱和蒸汽压，以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸汽压，则三者之间的关系是 （ C ） A. p 平﹥p凹﹥p凸; B. p凹﹥p平﹥p凸;C. p凸﹥p平﹥p凹;D. p凸﹥p凹﹥p平
一. 选 择 题（每小题2分，共40分，请将答案填入下表。） 1. 气体分子的平动能为22/3 94h mV （式中m 为分子的质量，V 为容器的体积，h 是Planck 常数），则其能级的简并度为（ ）。 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 6 2．水溶液中H +和OH -的电迁移率特别大，其原因是（ ）。 (A) 发生电子传导 (B) 发生质子传导 (C) 离子荷质比大 (D) 离子水化半径小 3.下列电解质溶液的浓度都为0.01mol·kg -1，离子平均活度因子最小的是（ ）。 (A) ZnSO 4 (B) CaCl 2 (C) KCl (D) LaCl 2 4.下列电池中能测定AgCl 的溶度积K sp 的是（ ）。 (A) Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|I 2 (B) Ag|Ag +||Cl －|AgCl(s)|Ag (C) Ag|Ag +||Cl －|Cl 2|Pt (D) Ag|AgCl|Pt 5．将金属插入含该金属离子的溶液中，由于金属的溶解或溶液中金属离子在金属表面上沉积，可能使金属表面带上某种电荷，产生界面电势。若已知Zn│ZnSO 4电极的标准电极电势为－0.763V ，则金属锌表面上所带的电荷一定是（ ）。 (A) 正电荷 (B) 负电荷 (C) 不带电荷，因为溶液始终是电中性的 (D) 无法判断，正电荷和负电荷都有可能 6．用对消法测定电池的电动势时，下列电池中可作为标准电池的是（ ）。 (A)丹尼尔电池 (B)伏打电池 (C)韦斯登电池 (D)伽法尼电池 7.某一电池反应，若算得其电池电动势为负值时，表示此电池反应是 （ ）。 (A) 正向进行 (B) 逆向进行 (C) 不可能进行 (D) 反应方向不确定
化学化工学院《物理化学》(上)试题(A 卷) 2016～2017学年第一学期15级化学、应化、制药、化工专业 时量:120min,总分100分,考试形式:闭卷 一、选择题 (15×2=30分)： 1、在绝热刚性反应器中发生一个放热反应，该过程： A 、ΔU = 0 B 、ΔH = 0 C 、ΔS = 0 D 、ΔG = 0 2、1 mol 单原子分子理想气体，从始态p 1= 202.650kPa ，T 1= 273 K 沿着p /V =常数的途径可逆变化到终态为p 2=405.300k Pa 则ΔH 等于： A 、-17.02 kJ B 、17.02 kJ C 、-10.21 kJ D 、10.21 kJ 3、下列函数中为强度性质的是： A 、S B 、(?U /?V )S C 、(?G /?p )T D 、C V 4、含有非挥发性溶质B 的水溶液，在 101.325k Pa 、270.15 K 时开始析出冰，已知水的 K f =1.86 K ?kg ?mol -1，K b =0.52 K ?kg ?mol -1，该溶液的正常沸点是： A 、370.84 K B 、372.31 K C 、376.99 K D 、373.99 K 5、在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： A 、Δr G m B 、K p C 、Δr H m D 、Δr G m 6、将CaCO 3(s)、CaO(s)和CO 2(g)以任意比例混合，放入一密闭容器中，一定温度下建立 化学平衡，则系统的组分数C 、相数P 、条件自由度数F 分别为： A 、3，3，1 B 、3，2，2 C 、2，3，0 D 、2，2，1 7、已知反应2221()2 H O H O l + →的()r m H T ?,下列说法不正确的是： A 、()r m H T ?为2()H O l 的生成焓 B 、()r m H T ?为2H 的燃烧焓 C. r m H ?与r m U ?数值不等 D. r m H ?与r m H θ?数值相等 8、热力学第一定律以dU Q pdV δ=-形式表达时，其使用的条件为： A 、理想气体可逆过程 B 、封闭系统只做膨胀功的过程 C. 理想气体等压过程 D. 封闭系统的恒压过程 9、在绝热钢瓶中发生一个放热的分子数增加的化学反应: A 、Q ﹥0, W ﹥0, U ?﹥0 B 、Q =0, W =0, U ?﹥0 C 、Q =0, W =0, U ?=0 D 、Q ﹤0, W ﹥0, U ?﹤0 10、在268K,101.325KPa 下1mol 过冷液体水结冰过程（ ） A.sys S ?＜0 amb S ?＜0 total S ?＜0 B. sys S ?＞0 amb S ?＞0 total S ?＞0 C. sys S ?＜0 amb S ?＞0 total S ?＜0 D. sys S ?＜0 amb S ?＞0 total S ?＞0 11、对于双原子理想气体()s T V ??为（ ）
07电化学 一、单选择题 (1) 电解质溶液 1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大： A ．0.1M KCl 水溶液 B ．0.001M HCl 水溶液 C ．0.001M KOH 水溶液 D ．0.001M KCl 水溶液 2．1摩尔电子的电量与下列哪一个相同 A ．安培秒 B ．库仑 C ．法拉第 D ．单位电荷 3．分别将CuSO 4、H 2SO 4、HCl 、NaCl 从0.1mol ·dm -3 降低到0.01mol ·dm -3 ，则Λm 变化最大的是： A ．CuSO 4 B ．H 2SO 4 C ．NaCl D ．HCl 4．下面那种阳离子的离子迁移率最大 A ．Be 2+ B ．.Mg 2+ C ．Na + D ．H + 5．不能用测定电解质溶液所得的电导来计算出的物理量是： A ．离子迁移数 B ．难溶盐溶解度 C ．弱电解质电离度 D ．电解质溶液浓 6．用0.5法拉第的电量可以从CuSO 4溶液中沉淀出铜大约（原子量Cu 为64，S 为32，O 为16） A ．16克 B ．.32克 C ．48克 D ．64克 7．在界面移动法则定离子的迁移数的实验中,其实验结果的准确性主要取决于 A ．界面移动清晰程度 B ．外加电压大小 C ．正负离子的价数值相等 D ．正负离子运动数相同否 8．298K 时，0.1mol ·dm -3 NaCl 溶液的电阻率为93.6m ?Ω它的电导率为 A ．114.6--?Ωm B ．11936.0--?Ωm C ．1136.9--?Ωm D ．11011.0--?Ωm 9．摩尔电导率的定义中固定的因素有 A ．两个电级间的距离 B ．两个电极间的面积. C ．电解质的数量固定 D ．固定一个立方体溶液的体积 10．0.4000ml 水溶有2克无水BaCl 2，溶液的电导率为0.00585 S ·m -1 ，该溶液的摩尔电导率为 A ．127101--???mol m S B ．1261041.2--???mol m S (BaCl 2式量为208) C ． 1241041.2--???mol m S D ．1231041.2--???mol m S 11．科尔劳乌斯关于电解质溶液的摩尔电导率与其浓度关系的公式：)1(C m m β-Λ=Λ∞仅
第八章 电化学 选择题 1．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 3. 在电导测量实验中, 应该采用的电源是 (A) 直流电源 (B) 交流电源 (C) 直流电源或交流电源 (D) 测固体电导用直流电源, 测溶液电导用交流电源 答案：D 4. CaCl 2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 (A))()()(22- ∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (B) ) (2)()(22- ∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (C))()(21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m (D))}()({21)(22-∞+∞∞Λ+Λ=ΛCl Ca CaCl m m m 答案：B 5.电池Cu ∣Cu +‖Cu 2+,Cu +∣Pt 和Cu ∣Cu 2+‖Cu +,Cu 2+∣Pt 的反应 均可简写作Cu+Cu 2+=2Cu +此电池的
(A) θ m r G ?、θ E 相同 (B) θm r G ?相同、θ E 不同 (C)θm r G ?不同、θE 相同 (D)θ m r G ?、θE 均不同 答案：B 6. 恒温、恒压下可逆电池放电过程 (A) ΔH=Q (B)ΔHQ (D)ΔH 、Q 关系不定 答案：B 7．298K 时，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol/kg 增加到0.1mol/kg 时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将 (A) κ减小，Λm 增加 (B) κ增加，Λm 增加 (C) κ减小，Λm 减小 (D) κ增加，Λm 减小 答案：D 8．下列电解质中，离子平均活度系数最大的是 Ａ. 0.01 mol/kg NaCl B. 0.01 mol/kg CaCl 2 C ．0.01 mol/kg LaCl 3 D. 0.01 mol/kg CuSO 4 答案：A 9.用同一电导池分别测定浓度为0.01mol/kg 和0.1mol/kg 的两个电解质溶液，其电阻分别为1000Ω和500Ω，则它们的摩尔电导率之比为 (A) 1:5 (B) 5:1 (C) 10:5 (D) 5:10 答案：B 9．电极Tl 3+，Tl +/Pt 的电势为θ1E =1.250 V ，电极Tl +/Tl 的电势
第七章 电化学 7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A ，经过15min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu?（2）在的27℃，100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2（g ）？ 解：电极反应为：阴极：Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极： 2Cl - －2e - → Cl 2（g ） 则：z= 2 根据：Q = nzF =It ()22015 Cu 9.32610mol 296500 It n zF -?= ==?? 因此：m （Cu ）=n （Cu ）× M （Cu ）= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为：n （Cu ）= n （Cl 2） pV （Cl 2）= n （Cl 2）RT 因此：3 223 Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010 n RT V p ??===?（）（） 7.2 用Pb （s ）电极电解PbNO 3溶液。已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。通电一定时间后，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区的溶液质量为62.50g ，其中含有PbNO 31.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解法1：解该类问题主要依据电极区的物料守恒（溶液是电中性的）。显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下： n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(1 2Pb 2+) 则：n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(1 2 Pb 2+) n 电解(12 Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9 m M -==? 2 23162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 1 2331.22 n -+--??==??解前（）电 2311.151(Pb ) 6.95010mol 1 2331.22 n +-==??解后电 n 迁移(1 2 Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol () 242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710 (Pb )2 n t n + -+ -+?==?移解（）=迁电
大学《物理化学》下学期试题及答案2009-2010学年物理化学（下）复习讲义 【电化学纲要】 一、重要概念 阳极、阴极，正极、负极，原电池，电解池，电导，比电导，（无限稀释时）摩尔电导 率，迁移数，可逆电池，电池的电动势，电池反应的写法，分解电压，标准电极电位、电极 的类型、析出电位，电极极化，过电位，电极反应的次序二、重要定律与公式 1．电解质部分 （1）法拉第定律： （2）电导，电导率，摩尔电导率，摩尔电导率与浓度关系：稀的强电解质（3）离子独立定律：无限稀释溶液，电解质（4）电导应用： i. 计算弱电解质的解离度和解离常数 ii. 计算难溶盐的溶解度 （5）平均活度及活度系数：电解质 （6）德拜-许克尔公式： 2. 原电池 （1）热力学 G= -zFE S= -（,G/, T）
= zF （, E/, T） pp H = G + T S = -zFE +zFT （, E/, T） p Q = T S =zFT （, E/, T） irp （2）能斯特方程 G =zFE= -RTlnK rm （3）电极电势，电池的电动势 E = E- E，电池的写法， + -三、关键的计算题类型 1．电解质溶液部分 由摩尔电导率计算解离率和解离平衡常数相关的题型。 2．给出电池，写出电极反应及计算电池反应热力学基本函数。这一类型相对容易。 3．给出反应，设计电池并计算电池反应热力学基本函数。 4．给出二个反应的基本量或若干个电极的电极电池，求相关反应的电动势或热力学量。这类题比较综合。 【化学动力学纲要】 一、主要概念 反应速率，依时计量学反应，(非依时计量学反应，)消耗速率，生成速率，基元反应，非基元反应，质量作用定律，级数，总级数，（基元反应的）反应分子数，速率方程，半衰
化学专业《物理化学》下册期末考试试卷（1）（时间120分钟） 1、0.001 mol ·kg -1 K 3[Fe(CN) 6] 水溶液的离子强度为：（ ） (A) 6.0×10-3 mol ·kg -1 (B) 5.0×10-3 mol ·kg -1 (C) 4.5×10-3 mol ·kg -1 (D) 3.0×10-3 mol ·kg -1 2、电导测定应用广泛，但下列问题中哪个是不能用电导测定来解决的（ ） (A)求难溶盐的溶解度 (B)求弱电解质的解离度 (C)求平均活度系数 (D)测电解质溶液的浓度 3、298 K 时， 0.005 mol ·kg -1 的 KCl 和 0.005 mol ·kg -1 的 NaAc 溶 液的离子平均活度系数分别为 γ ±,1和 γ ±,2,则有 ( ) (A) γ ±,1= γ ±,2 (B) γ ±,1＞ γ ±,2 (C) γ ±,1＜ γ ±,2 (D) γ ±,1 ≥ γ ±,2 4、金属与溶液间电势差的大小和符号主要取决于: ( ) (A) 金属的表面性质 (B) 溶液中金属离子的浓度 (C)金属与溶液的接触面积 (D)金属的本性和溶液中原有的金属离子浓度 5、金属活性排在H 2之前的金属离子,如Na + 能优先H +在汞阴极上析出,这是由于：（ ） (A) φθ (Na +/ Na) < φ θ(H +/ H 2) (B) η (Na) < η (H 2) (C) φ (Na +/ Na) < φ (H +/ H 2) (D) H 2在汞上析出有很大的超电势, 以至于φ (Na +/Na) > φ (H +/H 2) 6、已知Λ()K O H m 291 ,2∞=4.89×10-2 -12mol m S ??，此时(291K)纯水中的m (H +) =m (OH -) =7.8×10-8 mol ·kg -1，则该温度下纯水的电导率为（ ） (A)3.81×10-9 S ·m -1 （B ）3.81×10-6 S ·m -1 (C)7.63×10-9 S ·m -1 （D ）7.63×10-6 S ·m -1 7、基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中，不正确的是：( ) (A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ； (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ； (C) d[G]/dt = k G [G]g ； (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。 学院： 年级/班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
物理化学课程考核试卷 学年第一学期级专业（类） 考核科目物理化学课程类别必修考核类型考试考核方式闭卷卷别A （注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效） 一、选择题( 共8题14分) 1. 2 分(0123) 体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( ) (A) 相等(B) 无关系 (C) p(体系)>p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)(环境) 2. 2 分(1232) 关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是： (A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零 (B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量 (C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式 3. 1 分(0739) 对实际气体的节流膨胀过程，有( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 0 4. 2 分(0891) 在101.3 下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热,在该相变过程中下列哪个关系式不成立? ( ) (A) 体> 0 (B) 环不确定 (C) 体环> 0 (D) 环< 0 5. 1 分(2842) 2842 在等温等压下，当反应的Δm= 5 1时，该反应能否进行？( ) (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 6. 2 分(0392) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2, 则此过程的焓变ΔH：( ) (A) 小于零(B) 等于零 (C) 大于零(D) 不能确定
一化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。（√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q、W、ΔU及ΔH是相等的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√）
13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ=,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。 （√） 15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 （×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体 系），该过程W>0，ΔU>0。（×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔 板，空气向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动 流向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物 质的温度和压力相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收 的热量为?=2 1 T T p dT C Q ，在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。（√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气 体，内壁有电炉丝，将电阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个 恒压过程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以ΔH=0。（×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。
目录 Ⅰ.练习题 (1) 一、填空题 (1) 二、判断题 (5) 三、选择题 (9) 四、计算题 (46) 五、简答题 (53) Ⅱ.参考答案 (55) 一、填空题 (55) 二、判断题 (57) 三、选择题 (61) 四、计算题 (63) 五、简答题 (80)
I 练习题 一、填空题 电解质溶液 1. Pt|Cu 2+,Cu + 电极上的反应为Cu 2+ + e -→Cu +,当有1F 的电量通过电池时,发生反应的 Cu 2+ 的物质的量为________。 2. 同一电导池测得浓度为0、01mol·dm -3的A 溶液与浓度为0、1 mol·dm -3的B 溶液的 电阻分别为1000Ω与500Ω,则它们的摩尔电导率之比Λm (A)/Λm (B)等于________。 3. 已知m Λ∞(Na +)=50、11×10-4S·m 2·mol -1,m Λ∞ (OH -)=198、0×10-4S·m 2·mol -1,在无限稀释的 NaOH 溶液中t ∞(Na +)等于________,t ∞(OH -)等于________。 4. 25℃时,在0、002mol·kg -1CaCl 水溶液中离子平均活度系数为γ±1,在0、002mol·kg -1 CuSO 4水溶液中离子平均活度系数为γ±2,则γ±1_______γ±2。 5. 已知NaAc 、NaCl 、HCl 水溶液无限稀释时的摩尔电导率分别为Λ1,Λ2,Λ3,则HAc 的摩 尔电导率为________________。 6. 25℃时,1mol·kg -1的BaCl 2水溶液的γ±=0、399,则a ±= 。 7. 相同温度、相同浓度的NaCl,MgCl 2,MgSO 4的稀水溶液,其离子平均活度因子的大小就 是:γ±(NaCl) γ±(MgCl 2) γ±(MgSO 4)(选填＜,＝,＞)。 8. 电解质的离子强度定义为I = ,1 mol·kg -1的CaCl 2水溶液的I = mol·kg -1。 9. 等量的0、05 mol·kg -1的LaCl 3水溶液及0、05 mol·kg -1的NaCl 水溶液混合后,溶液的 离子强度I = 。 10. 25℃时,AgCl 饱与水溶液的电导率为3、41×10-4S ·m -1,所用水的电导率为1、60× 10-4S ·m -1。则AgCl 的电导率为 。 11. 用银电极电解AgNO 3溶液,通电一段时间后,测知在阴极上析出1、15g 的Ag,并知阴 极区溶液中Ag +的总量减少了0、6g,则该硝酸银溶液中离子的迁移数 t (Ag +)=_______ ,3(NO )t -=________。已知Ag 的相对原子质量为107、9。 12. 强电解质MX 、MY 与HY 的摩尔极限电导分别为Λ1、Λ2、Λ3,则HX 的摩尔极限电 导为______________。 可逆电池的电动势及其应用
化学工程与技术学院2014-2015年度第一学期 《物理化学》下册期末考试试题 （化学教育专业、化工、应化专业） 一、选择填空（每小题1.5分，共30分） 1．用同一电导池分别测定浓度为0.01mol ·kg -1和0.1mol ·kg -1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000Ω和500Ω，它们的摩尔电导率之比Λm (1) : Λm (2)为（ ）。 （a ）1 : 5 （b ）5 : 1 （c ）10 : 5 （d ）5 : 10 2 CaCl 2的摩尔电导率Λm 与其离子的摩尔电导率λm 关系为（ ） （a ）)Cl ()Ca ()CaCl (22-+ +=m m m Λλλ （b ） )Cl ()Ca (2 1)CaCl (22- ++=m m m Λλλ （c ）)Cl ()Ca 2 1()CaCl (22- ++=m m m Λλλ （d ） )]Cl ()Ca 2 1([2)CaCl (22- ++=m m m Λλλ 3. 在10cm 3 、1mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3 水，其摩尔电导率如何 变化？（ ） （a ）增大 （b ）减小 （c ） 不变 （d ）无法判定 4. 浓度为m B 的H 3PO 4溶液，其平均离子活度系数为γ±，则H 3PO 4的表观活度a B 可表示为（ ） （a ）4 θB B 4?? ? ??=±m m a γ （b ） θ B B 4m m a ±=γ （c ）?? ? ??=±θB B 27m m a γ （d ） 4 θ B 4B 27??? ??=±m m a γ 5. 电极 OH - (a -)|HgO(s)| Hg(l)作为还原电极的电极反应为（ ） （a ）Hg Hg →+- +e （b ）- -++→+e O H HgO(s)OH Hg(l)22 （c ）2O Hg(l)HgO +→+- e 2 （d ） - 2OH Hg(l)O H HgO 22+→++-e 6. 细胞色素(Fe 3+ ) + e →细胞色素(Fe 2+ )，在298K 时标准电极电势为0.25V ，则反应：H 2(g) + 细胞色素(Fe 3+ ) → H + + 细胞色素(Fe 2+ )的θ m r G ?为（ ）kJ ·mol -1 （a ）48.2 （b ）24.1 （c ）-24.1 （d ）-48.2 7. 将一原电池两极短路，此时电池与环境交换的热量与反应焓变的