双语物理化学各章习题

1、第一章 气体的pVT性质一、选择题1.在温度恒定为25，体积恒定为25dm3的容器中，含有0.65mol的理想气体A，0.35mol的理想气体B。若向容器中再加入0.4mol的理想气体D，则B的分压力pB（ ），分体积VB*（ ）。(A)变大；(B)变小；(C)不变；(D)无法确定2.由A(g)和B(g)形成的理想气体混合系统,总压p=pA+pB,V=VA*+VB*，n=nA+nB，下列各式中，只有式（ ）是正确的(A) pBVB*=nBRT；(B) pVA*=nRT；(C) pBV=nBRT；(D) pAVA*=nART3.(1)在一定的T,P下(假设高于波义尔温度TB)：Vm(真实气体)（

2、 ）Vm (理想气体)；(2) 在n，T，V皆为定值的条件下p（范德华气体）（ ）p（理想气体）；(3) 在临界状态下，范德华气体的的压缩因子ZC（）(A)；(B)；(C)；(D)不能确定.已知(g)和B(g)的临界温度之间的关系为:Tc(A)Tc(B);临界压力之间的关系为:pc (A)pc(B),则A,B气体的范德华常数a和b之间的关系必然是 a(A)( )a(B) ; b(A)( )b(B)。(A)；(B)；(C)=；(D)不能确定5.在一个密闭的容器中放有足够多的某纯液态物质,在相当大的温度范围内皆存在气、液两相平衡。当温度逐渐升高时液体的饱和蒸气压p*( ),饱和液体的摩尔体积Vm

3、(l)( );饱和蒸气的摩尔体积Vm (g)( );V=Vm(g)-Vm(l)(A)变小;(B) 变大 ;(C) 不变; (D)无一定变化规律6.在t=-50,V=40dm3的钢瓶内纯氢气的压力p=12.16106Pa,已知氢气的临界温度为-239.9,此时钢瓶内氢气的相态必然是( )。(A)气态; (B)液态 ; (C) 固态; (D)无法确定7.在温度恒定为373.15K，体积为2.0dm3的容器中含有0.035mol水蒸气H2O（g）。若向上述容器中再加入0.025molH2O（l）。则容器中的H2O必然是（ ）。(A)气态; (B)液态 ; (C)气-液两相平衡; (D)无法确定其相态

4、8.某真实气体的压缩因子Z1,则表示该气体( )压缩。（填：易或难）三、判断题1. 理想气体分子间存在相互作用力。（ ）2. 若实际气体的压缩因子Z1，则该气体比理想气体难于压缩。（ ）选择题答案：1.C，B；2.C; 3. A，C；C; 4.A, A; 5 .B,B,A,A; 6.A；7.A；8.A填空题答案：1. 13.303kPa；2. 2.016 g/mol；3. p=( 101.325 )kPa；4. ；5. ；6.分子之间无相互作用力；分子本身无体积；7. 气相和液相不分；8.nRT；9.难压缩.判断题答案：1.(),2.( ),3.( ),4.( ),5.( ), 6.( ),

5、7.( )第二章 热力学第一定律一、选择题1. 理想气体定温自由膨胀过程为（ ） (A) Q0 (B) DU0 (C) W0, 、= 、0表示节流膨胀后温度（ ）节流膨胀前温度。（第二空选答高于、低于或等于）21.理想气体在绝热条件下向真空膨胀，DU（ ）0, DH（ ）0,Q（ ）0，W（ ）0。 （选择填, V2 .（ ）8.1mol纯理想气体,当其T和U确定之后,其它的状态函数才有定值。（ ）9.某实际气体经历一不可逆循环,该过程的Q=400J,则过程的W=400J。（ ）10.在一定的温度下, kJ/mol。 ( )11. 1mol、100、101325Pa下的水变成同温同压的水蒸气，

6、若水蒸气视为理想气体，因过程温度不变，则U=0,H=0.( )12.反应 CO(g) + 0.5O2 (g) = CO2 (g)的标准摩尔反应焓 即是CO2的标准摩尔生成焓变。（ ）13.适用于非体积功为零的理想气体绝热可逆过程.（ ）14.实际气体的节流膨胀过程是等焓过程。 （ ）15.绝热、恒压非体积功为零的过程是等焓过程。（ ）16. 298.15K时,C(石墨)的标准摩尔燃烧焓于CO2 (g)的标准摩尔生成焓值相等。（ ）17.若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态，则系统的热力学能的增量为零。（ ）选择题答案: 1.D;2.B;3.A;4.C;5.C;6.A;7.A;8.A;9

7、.D;10.A;11.B;12.D;13.B;14.C;15.A填空题答案:1. W3W1W2,；2. H=0；3. 1.9kJ/mol；4. 30 kJ, 50kJ；5. 0,0,=0,0；6. T=0,B(g)=0；7. R;8.2.5V; 9. 0; 10. 150kPa; 11. 7.010-3m3; 12. 在一系列无限接近平衡条件下进行的过程,成为可逆过程; 13. CO2(g), H2O(l); 14. -6.197kJ/mol; 15. 0; 0; 0; 0; 16. -4.989kJ; 17. ; 18. -128.0Kj/mol , -120.6kJ/mol; 19. 52

8、.25kJ/mol; 20. ,低于; 21. = = = =判断题答案:1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.；11.；12.；13.；14.；15.;16.；17.四、计算题1. 10mol理想气体由25、106Pa膨胀到25、105Pa, 设过程由(1) 自由膨胀；(2)反抗恒外压105Pa膨胀；(3) 恒温可逆膨胀。分别计算上述各过程的W,Q,U和H。10 mol pg whose initial state is T1=25,p1=106Pa,through the following different paths expands to final state

9、 T2=25,p2=106Pa . Calculate W,Q,U and H of each paths. (1) Free expansion process. (2) Expends against an external constant pressure Psu=105Pa . (3) Expends isothermal reversible.答案：(1)0,0,0,0;(2) -22.3kJ,22.3kJ,0,0;(3) -57.1kJ,57.1kJ,0,02. 2mol单原子理想气体，由600K,1.00Mpa反抗恒外压100kPa绝热膨胀到平衡。计算该过程的W,Q,U和H。2

10、mol single atomic perfect gas adiabatically Expends against an external constant pressure Psu=100kPa from T1=600K，p1=1.00Mpa to equilibrium. calculate W，Q,H， U of this process.答案：-5.39kJ, 0,-5.39kJ, -8.98kJ3. 在298.15K、6101.3kPa压力下，1mol单原子理想气体进行绝热膨胀，最终压力为101.3kPa,若为(1)可逆膨胀；(2)反抗恒外压101.3kPa膨胀。求上述二绝热过程

11、的气体的最终温度以及W,U和H。 1 mol single atomic perfect gas whose initial state is T1=298.15K,p1=6101.3kPa, adiabatically expends through the following two different paths to final state p2=101.3kPa . Calculate T2,and W,U, H of each paths. 答案：(1)145.6K;-1.902kJ, -1.902kJ, -3.171kJ;(2) 198.8K;-1.239kJ, -1.239kJ

12、, -2.065kJ4. 2mol某理想气体，。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升高至200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3,其整个过程的W,Q,U和H。2 mol perfect gas，with . From the initial state of 100kPa,50dm3 is firstly isochoricly heated to increase the pressure to 200kPa ,then isobaricly cooled to decrease the volume to 25dm3 . Calculate W, Q,U, H of t

13、he whole process. 答案: Q=-5.00 kJ, W=5.00kJ;U=0;H=05. 4mol某理想气体，。由始态100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到150dm3,再恒容加热使压力增大到150kPa,求整个过程的W,Q,U和H。4 mol perfect gas，with . From the initial state of 100kPa,100dm3 is firstly isobaricly heated to increase the volume to 150dm3 ,then isochoricly heated to increase the p

14、ressure to 150kPa .Calculate W, Q,U, H of the whole process. 答案: Q=23.75 kJ, W=-5.00kJ;U=18.75kJ;H=31.25kJ6. 5mol双原子理想气体从始态300K，200kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50kPa,再绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的Q,W,U和H。5 mol double atomic perfect gas， from the initial state of 300K，200kPa is firstly isothermal reversible expen

15、ded to 50kPa ,then adiabatic reversible compressed to the final pressure of 200kPa .Calculate final temperature T2 and Q,W,U, H of the whole process. 答案：T=445.80K;Q=17.29kJ; W=-2.14kJ;U=15.15kJ,H=21.21kJ7. 2mol单原子理想气体A,3mol双原子理想气体B形成的理想气体混合系统，由350K,72.75dm3的始态，分别经下列过程，到达各自的平衡末态：(1) 恒温可逆膨胀至120dm3(2)

16、恒温、外压恒定为121.25kPa膨胀至120dm3(3) 绝热可逆膨胀至120dm3(4) 绝热、反抗121.25kPa的恒定外压至平衡。 分别计算各过程的Q,W,U和H。2 mol single atomic perfect gas A and 3 mol double atomic perfect gas B are mixed to form a mixture system. The mixture system from the initial state of 350K, 72.75dm3 through the following different paths reaches

17、 to its equilibrium state. Calculate Q,W,U, H of each paths.(1) Isothermal reversible expands to 120dm3(2) Isothermal expands against an external constant pressure of 121.25kPa to 120dm3(3) Adiabatic reversible expands to 120dm3(4) Adiabatic expands against an external constant pressure of 121.25kPa

18、 to equilibrium.答案：(1) Q=-W=7282J,U=H=0 (2) Q=-W=5729J,U=H=0 (3)Q=0, W=U=-6479.6J,H=-9565.1 J (4) Q=0, W=U=-3881J,H=-5729.8 J8. 2mol单原子理想气体，从273K, 206.6kPa的始态沿的途径可逆加热到405.2kPa的末态，求此过程的Q,W,U和H。2mol single atomic perfect gas, from initial state T1=273K，p1=206.6kPa through reversible heated to final st

19、ate p2=405.2kPa. Calculate W，Q,H， U of this process.答案：Q=27.24kJ, W=-6.81kJ, U=20.429kJ, H=34.048kJ9. 已知水(H2O,l)在100的饱和蒸气压，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓。求在100，101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q,W,U和H。设水蒸气适用理想气体状态方程。Calculate the Q,W, U,H of the following process:1kg H2O(g, 100,101.325kPa)H2O(l, 100,101.325kPa).Given t

20、hat:p*(H2O,100)=101.325kPa, vapHm(H2O,100)= 40.668kJmol-1,Supposing the vapor obeys the state equation of perfect gas答案：Q=H=-2257kJ, W=172.2kJ, U=-2085kJ10. (1)1mol水在100，101.325kPa恒压蒸发为同温同压下的蒸气(假设为理想气体)吸热为40.67kJ/mol,求：上述过程的Q,W,U和H？(2)始态同上，当外压恒为50kPa时将水恒温蒸发，然后将此1mol, 100，50kPa的水蒸气恒温可逆加压变为末态100，101.3

21、25kPa的水蒸气，求此过程的Q,W,U和H？(3)将1mol水(100，101.325kPa)在真空中蒸发为同温同压的水蒸气，求过程的Q,W,U和H？(1) 1mol water under 100 and 101.325kPa is vaporized at an external constant pressure to vapor with the same temperature and same pressure( Assume as perfect gas), the heat absorbed in this process is 40.67kJ/mol. Calculate

22、the Q,W, U,H of process.(2)The initial state is same as (1), firstly the water is isothermal vaporized at an external constant pressure of 50kPa, then the vapor is isothermal reversible compressed from 100，50kPa to the 100，101.325kPa . Calculate the Q,W, U,H of the process（3）1mol water under 100and

23、101.325kPa is vaporized isothermally to vacuum and is changed to vapor with the same temperature and same pressure.Calculate the Q,W, U,H of process.答案：(1)Q=H=40.67kJ, W=-3.102kJ, U=37.57kJ;(2) Q=38.48kJ;H=40.67kJ, W=-0.911kJ, U=37.57kJ;(3) Q=U =37.57kJ, W=0kJ, H =40.67kJ11. 2mol,60,100kPa的液态苯在恒外压下全

24、部变为60，24kPa的蒸气，请计算该过程的Q,W,U和H？(已知40时，苯的蒸气压为24kPa，汽化焓为33.43kJ/mol,假定苯(l)和(g)的摩尔定压热容可近似看做与温度无关，分别为141.5及94.12，忽略液体的体积)2mol liquid benzene under 60and 100kPa is vaporized completely at an external constant pressure to vapor of 60and 24kPa. Calculate the Q,W, U,H of process.(Given p*(C6H6,40)=24kPa, vap

25、Hm(C6H6,40)= 33.43kJmol-1, , , both and dont change with temperature,the volume of liquid can be omitted).答案：Q=H=64.96kJ, W=-5.54kJ, U=59.42kJ12. 已知C(石墨)及H2(g)在25时的标准摩尔燃烧焓分别为及；水在25时的汽化焓为，反应：C(石墨)2H2O(g)2H2 (g)+ CO2 (g)在25时的标准摩尔反应焓为多少？Given at 25 , (C, graphite)= -393.51kJ/mol, (H2, g)= -285.84kJ/mol

26、; vapHm(H2O,25)= 40.0kJmol-1, Calculate of the following reaction at 25.: C(graphite)2H2O(g)2H2 (g)+ CO2 (g)答案：13. 气相反应A(g) +B(g)Y(g)在500，100kPa进行。已知数据： 物质25500的A(g)-23519.1B(g)524.2Y(g)-24130.0试求、For gas reaction A(g) +B(g)Y(g) proceeds at 500，100kPa. The date is shown in the following table: subst

27、ance25500的A(g)-23519.1B(g)524.2Y(g)-24130.0Calculate 、 of the reaction.答案：，14. 25下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2 (g)和H2O(l)。过程放热401.727kJ。求： (1) C10H8(s)12O2(g)10CO2 (g)4H2O(l)的反应进度； (2) C10H8(s)的；(3) C10H8(s)的Under 25 and in a tightly closed isochoric container, 10g C10H8(s) was complet

28、ely combusted into CO2 (g) and H2O(l) in excess O2(g) , releasing heat of 401.727kJ in this process. Please calculate:(1)Extent of reaction :C10H8(s)12O2(g)10CO2 (g)4H2O(l)； (2) of C10H8(s); (3) of C10H8(s).答案：78.019mmol;-5149.1kJ/mol;-5154.1kJ/mol第三章 热力学第二定律一、选择题1.由热力学第二定律可知，在任一循环过程中（ ）。（A）功和热可以完全互

29、相转换；（B）功可以完全转换为热，而热却不能完全转换为功；（C）功和热都不能完全互相转换；（D）功不能完全转换为热，而热却可以完全转换为功；2.在封闭系统内发生任何绝热过程的S（ ）（A）一定大于零；（B）一定小于零；（C）等于零；（D）可能大于零也可能等于零3.在隔离系统内发生任何明显进行的过程，则此过程的总熵变iSOS=（ ）（A）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）0；（B）=0；（C）S(l)S(s) (B) S(g)S(l)S(s) (C) S(g)=S(l)=S(s

30、) (D)无法确定12.在环境压力恒定为101.325kPa温度为-10下的过冷水凝固成冰,已知lsCp,m(H2O)0；（B）=0；（C）S(碳钢) (B) S(纯铁)0；（B）=0；（C）0；（D）无法确定15.下列哪一个关系式是不正确的？（ ） (A) (B) (C) (D) 16.物质的量为n的理想气体恒温压缩，当压力由p1变到p2时，其G是( )。 (A) (B) (C) (D) 17.某系统如图所示，抽去隔板，则系统的熵（ ）。1molO220,V1molN220,V（A） 增加；（B）减小；（C）不变；（D）无法确定18. 某系统如图所示，抽去隔板，则系统的熵（ ）。1molN2

31、20,V1molN220,V(A) 增加；（B）减小；（C）不变；（D）无法确定19.从热力学四个基本方程可导出(A) ；（B）；（C）；（D）20.1mol理想气体(1)经恒温自由膨胀使体积增加一倍；(2)经恒温可逆膨胀使体积增加一倍；(3)经绝热自由膨胀使体积增加一倍；(4)经绝热可逆膨胀使体积增大一倍。在下列结论中何者正确?( )(A) （B）（C）； （D）二、填空题1. 1mol理想气体从p1=5MPa节流膨胀到p2=1MPa时的熵变为：A( )G. (填，=号）2.隔离系统中发生的实际过程 ,其S、U、W和Q哪些不为零.( )3.在383K、标准压力情况下，1mol过冷水蒸气凝结成

32、水，则体系的熵变（ ）0；环境的熵变（ ）0。体系加上环境的总熵变 (填，=号）4.在263K、标准压力情况下，1mol过冷水凝结成冰，则系统的熵变（ ）0；环境的熵变（ ）0。系统加上环境的总熵变 (填，=号）5.理想气体在等温条件下向真空膨胀，H( )0；U( )0；S( )0；G( )0;A( )0. (填，=号)6.热力学第二定律的克劳修斯表述法为（ ）。7.热力学第二定律的开尔文表述法为（ ）。8.273 K,标准压力下，1mol固体冰融化为水，其Q( )0;W( )0;U( )0;H( );S( ); G( )0(填，=号)9.使一过程的S=0，应满足的条件是（ ）。10.热力学第

33、三定律的表述为（ ），数学表达式为（ ）。11.由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所做的三个近似处理分别是（ ）；（ ）；（ ）。12.熵增原理表述为（ ）。13.在隔离系统进行的可逆过程S( )0，进行的不可逆过程S( )014.公式dU=TdS-pdV的适用条件（ ）。15.理想气体在等温条件下向真空膨胀，S( )0(填，=号)16.1mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀()与不可逆绝热膨胀()至相同终态温度，则(填，=号)17.在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力皆明显升高，则该系统的(填，=号)18.一定量纯物质的。19.根据熵的物理意义判断苯乙烯聚合成聚苯

34、乙烯的过程S( )0；气体在催化剂上吸附S( )0；液态苯汽化为气态苯S( )0(填，=号)20.由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：三、判断题1. 隔离系统中发生的任何实际过程, 其熵变S=0 ( ).2. 系统经历一个不可逆循环过程，其熵变S 0.( ) 3.从热力学基本方程中可导出。 ( )4. 从热力学基本方程中可导出.( ) 5. 由热力学第二定律可知,在任一循环过程中,功可以完全转化为热,而热却不能完全转化为功。( )6.经过任一不可逆循环过程,系统的熵变等于零,环境的熵变大于零。（ ）7.恒温恒压且不涉及非体积功的条件下，一切放热且熵增大的反应均可自动发生。（ ）8.苯与氧在一

35、刚性绝热容器中燃烧: C6H6(l) + 7.5O2(g) + 3H2O(g),此过程的熵变小于零。( )9.由同一始态出发，系统经历一个绝热不可逆过程所能达到的终态与经历一个绝热可逆过程所能达到的终态是不相同的（ ）。10.恒温、恒容、非体积功为零的可逆过程,A=0( ) 。11.隔离系统的熵是守恒的（ ）。12.热力学基本方程：dG=-SdT+ Vdp可适用于任意组成不变的封闭系统（ ）。13.克-克方程要比克拉佩龙方程的精度高 。( )14.从熵的物理意义来看，气体在催化剂上的吸附过程S0（ ）。15.热力学第二定律的克劳休斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的。( )16.一定量

36、的理想气体的节流膨胀过程, A=G。（ ）17.298.15K时稳定态的单质，其标准摩尔熵(B,稳定相态，298.15K)=0。( )18.在环境压力恒定为101.325kPa,温度为-10下的过冷水凝固成冰,此过程G0.( )选择题答案：1.B; 2.D;3.A;4. C,B,C,A;5. B,A,B,A;6.B,B,B,B,A,C,C;7. B,B,B,C,A;8.B;9. C,A,A,A,A,B,C;10. A,A,A,A,A;B,A;11.A;12.C,C,A,A,C,C; 13.B; 14.A; 15.D; 16.D; 17.A;18.C;19.B;20D填空题答案：1. =；2.

37、S；3. ；4. ；5. =; =; ;； ; =；9. 绝热可逆过程或循环过程；10. 纯物质完美晶体的熵值，0K时为零，Sm*(0K,完美晶体)=0；11. 凝聚相摩尔体积忽略不记；气体视为理想气体；Hm*视为常数；12. 系统经绝热过程由一状态到另一状态熵值不减少；13. S=0;S0；14. 可逆，非体积功为零；15. ；16. =，=，；18. ;19. ,;20. 判断题答案：1.；2.；3. ；4.；5. ；6.；7.；8. ；9.；10.；11. ；12.；13.；14.；15.；16. ；17.;18. 四、计算题1. 始态为T1=300K,p1=200kPa的某双原子理想气

38、体1mol,经下列不同途径变化到T2=300K,p2=100kPa的末态，求各步骤及途径的Q,S。(1) 恒温可逆膨胀；(2) 先恒容冷却至使压力降至100kPa,再恒压加热至T2;(3) 先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2.1mol double atomic perfect gas from the initial state of 300K, 200kPa through the following different paths to the final state of 300K, 100kPa. Calculate Q,W,U, H of each step

39、and paths.(1) Expands isothermal reversible.(2) Firstly isochoricly cooled to decrease the pressure to 100kPa, then isobaricly heated to T2.(3) Adiabatic reversible expands to decrease the pressure to 100kPa, then isobaricly heated to T2.答案：(1) Q=1.729kJ, S=5.76J/K;(2) Q1=-3.118kJ, S1=-14.41J/K , Q2

40、=-4.365kJ, S2=20.17J/K, Q=1.247kJ, S=5.76J/K (3) Q1=0kJ, S1=0J/K , Q2= Q=0.224 kJ, S=S2=5.76J/K2. 1mol理想气体在300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q,S及Siso。(1) 可逆膨胀到末态压力50kPa；(2) 反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态;(3) 向真空自由膨胀至原体积的2倍.At 300K, 1 mol perfect gas from the initial state of 100kPa through the following different paths

41、to final state. Calculate Q,S and Siso of each paths.(1) Reversible expands to 50kPa.(2) Irreversible expands against an external constant pressure of 50 kPa to equilibrium state.(3) Free expansion to vacuum until twice to its initial volume. 答案：(1) Q=1.729kJ, S=5.763J/K，Siso=5.76J/K;(2) Q=1.247kJ, S=5.763J/K，Siso=1