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同济医科大学药学院物理化学题库一、 热力学 (三) 填空题1. 1. (dH/dV)T=0, 说明焓只能是温度的函数，与 _ 无关。2. 2. 热力学第二定律可表达为：“功可全部变为热，但热不能全部变为功而 _ 。3. 在一定的温度及压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为 _ 。4. 用G0判断过程的方向和限度的条件是 _ 。5. 当某气体的压缩因子z 0，绝热不可逆压缩过程的S 0。F124理想气体经等温膨胀后，由于U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?125自发过程的熵变S 0。F126相变过程的熵变可由 计算。F127当系统向环境传热时(Q 0，所以该过程为自发过程F130自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。F131吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。FF132在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。F133系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。F134过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得G = 0。F135理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，此过程F温度不变，U = 0，代入热力学基本方程dU = TdS - pdV，因而可得dS = 0， 为恒熵过程。F136是非题：“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？T 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？F 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。T 1mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式：计算该过程的熵变？T137在100、p时，1mol水与100的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成100、p的水蒸气，试计算此过程的S、S(环)。139指出下列各过程中，物系的U、H、S、A、G中何者为零？ 理想气体自由膨胀过程； 实际气体节流膨胀过程； 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl； 0、p时，水结成冰的相变过程； 理想气体卡诺循环。140a mol A与b mol B的理想气体，分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态，等温等容混合为(T,V,p)状态，那么U、H、S、A、G何者大于零，小于零，等于零？141一个刚性密闭绝热箱中，装有H2与Cl2混合气体，温度为298K，今用光引发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知(HCl) = -94.56kJmol-1，试判断该过程中U、H、S、A、G是大于零，小于零，还是等于零？142在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N2，其状态分别为298K、p与298K、10p，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、U、H、S 中，哪些为零？143溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。F144系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。F145对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。F146在同一稀溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。F147水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。F148将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。F149纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随压力的升高而升高。F150理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。F151当温度一定时，纯溶剂的饱和蒸气压越大，溶剂的液相组成也越大。F152在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。F153在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。F154在298K时0.01molkg-1的蔗糖水溶液的渗透压与0.01molkg-1的食盐水的渗透压相同。F155物质B在相和相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。F156在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。T157反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。F158在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的rGm就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。F161在等温等压条件下，rGm 0的反应一定不能进行。F162rGm的大小表示了反应系统处于该反应进度时反应的趋势。T163任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。F164在等温、等压、W = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下rGm 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。F165在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的 rGm 0。119第1，2个结论正确，第3个结论错。120错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。121错，环境的熵变应加在一起考虑。 122错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。123错。 124不矛盾，因气体的状态变化了。 125错，如过冷水结冰。126错，必须可逆相变才能用此公式。127错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。128 对。129 错。未计算环境的熵变；130 错，如过冷水结冰，S 0，H 0，A 0。V1 = RT/10 ，V2 = RT V = (V1+V2) = 11RT/22 ， S1 = Rln(V/V1) = Rln(11/2) S2 = Rln(V/V2) = Rln(11/20) ， S = S1+S2 = Rln(121/40) 0 。143 错，对溶液整体没有化学势的概念。 144 错，不同相中的偏摩量一般不相同。145 错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。146 错，化学势与标准态、浓标的选择无关。 147 错，当溶质不挥发时才一定成立。148 错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。149 第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。150 错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。151 错，液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。152错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。153错，一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。154错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。155错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。156对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。157错，是反应进度为时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。158错，是在大量系统中的差值。 159错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。160错，与反应进度无关。161 错，当有非体积功时，rGm 0的反应可以进行，如电解冰。162对。 163错，只能用rGm 0来判断方向。164错，rGm 1， Kf = Kp K ，Kf 不变，Kp 减少，平衡向左移动；187答：常温常压的分解压力 ，空气中CO2的分压为0.005p，分解反应不能发生。188答： (A) 化学平衡态； (B) 理想气体恒压反应；(C) = 0；(D) K = 1 ；(E) 理想溶液，理想稀溶液； (F) Hm不变时等压反应；(G) 恒温，；(H) Cp,m = 0，与 T 无关。189答： = 1，(A) 由于H 0，平衡向右移； (B) 平衡向右移；(C) 平衡向左移； (D) 平衡向右移； (E) 碳的活度不变，平衡不动。190解：由(1)反应 p(H2O) = p(CO2) = 0.5 0.527 = 0.2635 kPa，由(2)反应 p(H2O) = p(CO2) = 5.72 = 1.757 kPa 。191 对。 192 错。 193 错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。194 错，也有代表相的点。 195 错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。196 对。 197 对，在px图中理想液态混合物的液相线是直线。 198 对。199 错，其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。200 错，对有恒沸物的系统，最多只能得到一个纯组分。201 错，通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。 202 错，恒沸组成与压力有关。203 错，因不互溶，pA = pA，与组成无关。 204 对。 205 对。（五） 选择题 1. H2和N2以3：1的比例在绝热的钢瓶中生成NH3，在该过程中，不正确的是 A. H=0 B. U=0 C. P=0 2. 1mol苯在298K时置于弹式量热器中完全燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),同时放热3264KJ,其恒压燃烧热QP为 A. -3264KJ B. -3268KJ C. 3268KJ 3. 对任意化学反应 aA+bB = gG+hH, 当反应达平衡时,下列等式中正确的是 A. A+B =G+H B. gG+hH = aA+bB C. Gg +H h =A a+bB 4. P1V1= P2V2的关系式只适用于 A. 理想气体的绝热过程 B. 理想气体的可逆过程 C. 理想气体的绝热可逆过程 5. 1mol理想气体，经绝热向真空膨胀使体积增大10倍，则系统的S为 A. S =0 B. S =19.1J.K1 C. S =4.58J.K1 6. 下列关系式中，只适用于理想气体的有 A. P1V1= P2V2 B. AT=GT C. S=H/T 7. 纯液体在常压下凝固，下述各量中减少的是 A. 吉布斯自由能 B. 内能 C. 焓 8. 25时1mol理想气体等温膨胀，压力从10101325Pa变为101325Pa，G的值为 A. -5709J B. 2980J C. 2500J 9. 下列定义式中，表达正确的是 A. G=HTS B. G=FPV C. G=HTS 10. 任何可逆循环的熵变化S A. 一定是负值 B. 一定是零 C. 一定是正值 11. 在-20及101325Pa下，1mol过冷水结冰则 A. S系统0, S环0, S总0, S环0, S总0 C. S系统0, S总0 D. S系统0, S环=0, S总0 12. 在100，101325Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100，101325Pa的蒸气，则该过程 A. G0,不可逆 13. 1mol理想气体在298K及101325Pa下作定温可逆膨胀，若过程的G为-2983J，则终态压力为 A. 30396Pa B. 20295Pa C. 5066Pa 14. 设某一温泉的温度为330K,周围大气温度为290K,假设让一可逆热机在上述两热源间工作,从温泉吸热100KJ,则对环境作功 A. 13.79KJ B. 25.91KJ C. 12.12KJ 15. 以钢块为工作物资是,卡诺循环的效率为热力学效率的 A. 1% B. 10% C. 100% 16. 下列定义式中表达正确的是A. F=U-TS B. F=G-PV C. F=H-TS17. 在两个热源之间工作的热机，下面说法中正确的是A. 以可逆热机的效率最大 B. 可逆热机的效率为100% C. 所有可逆热机效率相同18. 在热力学基本关系式中表达正确的是A. dU=TdSPdV B. dA=SdTPdV C. dH=TdSVdP19. S = nCv ln A必须是无相变，无化学变化的过程 B必须是无非体积功的过程C必须是可逆过程20要使一过程G0，应满足的条件是：A可逆过程B定温、定压只作体积功的可逆过程C定容、绝热只作体积功的过程211mol理想气体由p1，V1绝热可逆膨胀到p2，V2则AQ0 BS = 0 CH = 022H2和O2化合生成水的反应在绝热、恒容的反应器中进行，此过程中，状态函数的变化值为零的是AU BH CG23氦气的Cp/Cv值近似等于A1.67 B1.41 C1.2524已知理想气体混合物中某组分 i 的化学势为=i +RTln (pi/p) 当pi= 760 mmHg时Aii Ci=i25298K，101325Pa下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为两升（溶有0.5mol萘），第二瓶为一升（溶有0.25mol氖）。若以u1和u2分别表示两瓶中萘的化学势，则Au110u2 Bu12u2 Cu1u226对于一任意化学反应 aA + bB gG + hH ，当反应达平衡时，下列等式中何者是正确的AA + B = G +HB gG + hH = aA + bBCGg +Hh = Aa + Bb 27理想气体反应 2A + B 2C 是放热反应，当反应达平衡时， 可采用下列那组条件，使平衡向右移动A降低温度，降低总压 B降低温度，升高总压 C升高温度，升高总压28在800 AB2 (s) A (s) + B2 (g) 达平衡时，测得B2的分压为 131722.5Pa，则此反应的Gm为（kJmol-1）A.1.02 B.-2.34 C.2.3429.在一定温度、压力条件下，对某一化学反应，判断其反应方向时用A.Kp B.Gm C. Gm30.在900时氧化铜在密闭的容器中分解，其反应为2Cu (s) Cu2O (s) + O2 (g) 测定的平衡时氧气的压力为1671.9 Pa，则反应的平衡常数Kp为：A0.1285 B0.0165 C1671.931298K理想气体化学反应 AB A + B ，当保持温度不变，降低总压时，反应转化率A增大 B减小 C不变 3225时测得反应 A2(g) 2A(g) 的 0.1，此反应的Gm RT ln Kp= 5.7 kJmol 0，则此反应A正向能自发进行 B正向不能自发进行 C不能确定33. 在温度T时，将纯固体A2B放入抽空容器中，则A2B发生分解2A2B (s) 2A2(g) + B2(g) 当系统达平衡时，测得在压力为p，则平衡常数Kp为A(p/pt)3 B(p/ p)3 C(p/pt)334基尔霍夫公式 p Cp是：A只适用于讨论化学反应热效应随温度的变化B只适用于相变时，相变热随温度的变化C同时适用于化学反应及相变化的热效应随温度的变化40已知25时，Sm,93.7Jmol-1K-1，Sm,Cu(S)33.5 Jmol-1K-1，Sm,205.0 Jmol-1K-1，则反应 2Cu(s) + O2(g) = Cu2O(s) 的Sm为A178.0 Jmol-1K-1 B178.0 Jmol-1K-1 C75.8 Jmol-1K-141称为化学势的表达式是（A） (B) (C) 421mol某纯液体，在正常沸点时蒸发为蒸气，未发生改变的量是（A）内能 （B）熵 （C）吉布斯自由能43理想气体作绝热自由膨胀时（A）S=0 （B）G=0 （C）U=044对双原子分子理想气体CP/CV的值是（A）1.00 （B）1.40 （C）1.6745S=成立的条件是（A）等压过程 （B）等温过程 （C）可逆相变过程46理想气体作绝热自由膨胀过程，体系熵变471mol氧气（可视为理想气体）其恒压摩尔热容的值是 48公式的应用条件是等温等压过程可逆相变过程等温可逆过程49下列热力学关系式中，不能成立的是50可同时称为偏摩尔量与化学势的偏微商是 51在等温等压下，当化学反应达到平衡时，下列等式中何者成立为平衡常数 52二组分体系恒温时可能同时存在的最大相数为53下列关系式中，只适用于理想气体的有A. UnCvm(T2T1) B. C. 54热力学第二定律的数学表达式为A. dS B. dAW C. dGW55在、两项中都含有A和B两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确A. B. C. D. 56在下列各式中，称作偏摩尔数量的是57下列各式中，哪个是化学位 D. 58下列化学反应平衡常数关系表达式正确的是A. K=Kx(p/p) B. K=Kx(p/p) C. K=Kc(RT/p)59对于理想气体反应温度对标准平衡常数的影响，其定量关系式可表示为A. lnK=C B. ln（K1/ K2）=C. (dlnK/dT)p=60工作在25和100两个大热源的卡诺热机，其效率A.20% B.25% C.75%61.在沸点时，液体沸腾的过程，下列各量中何者增加A.摩尔内能 B.摩尔吉布斯自有能 C.摩尔熵62. 1 mol理想气体由p1V1绝热自由膨胀到p2V2，则A.U0 B.S0 C.H063.对于理想气体反应aA + bB gG+hH 其标准平衡常数为 A. K B. K= C. K=64.某理想气体反应，298K A + B C + DKp=2，若起始压力为pA101325Pa，pB33775Pa，pC202650Pa，则反应自发进行的方向为 A.正向 B.逆向 C.处于平衡65.加催化剂使化学反应的下列物理量中哪些不改变A.反应热 B.平衡常数 C.速率常数66