物理化学各章练习题

1、物理化学各章练习题第一章 热力学第一定律 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDYDL/Rlxdydl1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDYDL/Rlxdydl2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDYDL/Rlxdydl3.htm t _blank 习题三第二章 热力学第二定律 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDEDL/Rlxdedl1.htm t

2、 _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDEDL/Rlxdedl2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RLXDEDL/Rlxdedl3.htm t _blank 习题三第三章 统计热力学基础 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/TJRLXJC/Tjrlxjc1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/TJRLXJC/Tjrlxjc2.htm t _blank 习

3、题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/TJRLXJC/Tjrlxjc3.htm t _blank 习题三第四章 溶液 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RY/Ry1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RY/Ry2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/RY/Ry3.htm t _blank 习题三第五章 相平衡 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlx

4、t/XPH/Xph1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/XPH/Xph2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/XPH/Xph3.htm t _blank 习题三第六章 化学平衡 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXPH/Hxph-a.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXPH/Hxph-b.htm t _blank 习题二 HYPERLINK

5、/huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXPH/Hxph-c.htm t _blank 习题三第七章 电解质溶液 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJZRY/Djzry-a.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJZRY/Djzry-b.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJZRY/Djzry-c.htm t _blank 习题三第八章 可逆电池的电动势及其应用 HYPERLINK /huaxue/p

6、hychem/wlhxgzlxt/kndcdddsjqyy/kndcdddsjqyy1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/kndcdddsjqyy/kndcdddsjqyy2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/kndcdddsjqyy/kndcdddsjqyy3.htm t _blank 习题三第九章 电解与极化作用 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJYJHZY/djyjhzy-A.htm t _blank 习

7、题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJYJHZY/djyjhzy-B.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/DJYJHZY/djyjhzy-C.htm t _blank 习题三第十章 化学动力学基础（一） HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC1/hxdlxjc1-a.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC1/hxdlxjc1-b.htm t _blank

8、 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC1/hxdlxjc1-c.htm t _blank 习题三第十一章 化学动力学基础（二） HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC2/hxdlxjc2-a.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC2/hxdlxjc2-b.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/HXDLXJC2/hxdlxjc2-c.htm t

9、 _blank 习题三第十二章 界面化学 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JMXX/Jmxx1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JMXX/Jmxx2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JMXX/Jmxx3.htm t _blank 习题三第十三章 胶体与大分子溶液 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JTYDFZRY/jtydfzry1.htm t _blank 习题一 HY

10、PERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JTYDFZRY/jtydfzry2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/JTYDFZRY/jtydfzry3.htm t _blank 习题三物理化学实验 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/WLHXCY/Wlhxcy1.htm t _blank 习题一 HYPERLINK /huaxue/phychem/wlhxgzlxt/WLHXCY/Wlhxcy2.htm t _blank 习题二 HYPERLINK /huaxu

11、e/phychem/wlhxgzlxt/WLHXCY/Wlhxcy3.htm t _blank 习题三 海南师范大学 化学系 地址：海南省海口市龙昆南路99号（571158） 电话物理化学第一章模拟试卷A班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( ) 2. 2 分 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同 压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有： ( ) (A) H1 H2 (B) H1= H2 (C) H1TC (B) TCTD

12、(C) TBTD (D) TD TC 5. 2 分 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 6. 2 分 已知：Zn(s)+(1/2)O2ZnO cHm=351.5 kJmol-1 Hg(l)+(1/2)O2HgO cHm= 90.8 kJmol-1 因此 Zn+HgOZnO+Hg 的rHm是： ( ) (A) 442.2 kJmol-1 (B) 260.7 kJmol-1 (C) -62.3 kJmol-1 (D) -442.2 kJmol-1 7. 2 分 下述哪一种说法正确? ( ) 因为Hp = Qp

13、,所以： (A) 恒压过程中,焓不再是状态函数 (B) 恒压过程中,体系与环境无功的交换 (C) 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 (D) 恒压过程中, U不一定为零 8. 2 分 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,室内的平均气温将如何变化? ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不一定9. 2 分 计算化学反应的热效应,下述说法哪些正确? ( ) (1) 在同一算式中必须用同一参比态的热效应数据 (2) 在同一算式中可用不同参比态的热效应数据 (3) 在不同算式中可用不同参比态的热效应数据 (4) 在不同算式中

14、必须用同一参比态的热效应数据 (A) 1,3 (B) 2,4 (C) 1,4 (D) 2,3 *. 2 分 下述说法中,哪一个错误? ( ) (A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 (D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 二、填空题 ( 共10题 20分 )11. 2 分 对于任何宏观物质，其焓H一定 _ 内能U (填上 、) ，因为 _；对于等温理想气体反应，分子数增多的H一定 _U，因为 _ _ 。 12. 2 分 在横线上填上 、或？（？代表不能确定）。 氢

15、气和氯气在绝热刚性容器中反应，则： (A) W_ 0 (B) U_ 0 (C) H_ 0 (D) Q_ 0 13. 2 分 已知反应2 H2(g) + O2(g)2 H2O(l)在298 K时恒容反应热QV =-564 kJmol-1，则 H2(g)在298 K时标准摩尔燃烧焓cH= _kJmol-1。 14. 2 分 10 mol单原子理想气体,在恒外压0.987p$下由400 K,2p$等温膨胀至0.987p$,物体对环境作功 kJ。15. 2 分 某理想气体，等温(25)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 摩尔。 16. 2 分 热力学

16、封闭体系与环境之间的界面所起的作用为：(1) ；(2) 。 17. 2 分 如图。两条等温线的温度分别为Ta，Tb。1mol理想气体经过路径1231的W I与经过路径4564的WII大小关系是 。 18. 2 分 某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T1升高至T2, 则此过程的焓变 零;如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变 零。 19. 2 分 在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 _ ，焓变化为 _ 。 20. 2 分 敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件是 。 三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分

17、p$及25时，将(a)1 mol CaO,(b) 1 mol CaCO3溶于1moldm-3的HCl溶液中,放热分别为： (a)193.3 kJ, (b) 15.02 kJ。现若将1 kg 25的CaCO3变为885的CaO和CO2,需多少热量(885是p$下CaCO3的分解温度) ? 已知各物质的平均比热为(单位：Jg-1K-1)： CaO：0.895 ；CaCO3：1.123；CO2: 1.013 22. 10 分 1mol单原子分子理想气体，始态为202 650 Pa，11.2 dm3，经 pT=常数的可逆过程压缩到终态为 405 300 Pa，求： (1) 终态的体积和温度； (2)

18、U和H； (3) 所作的功。 23. 5 分 制备水煤气的反应为：C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) (主反应) (1) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) (少量) (2) 将此混合气体冷却至室温(假定为298 K)即得水煤气，其中含CO(g)，H2(g)及少量的CO2(g)，水蒸气可忽略不计。问：如只发生第一个反应，那么将 1dm3的水煤气燃烧放出的热量为多少?已知p$，298K 下各物质的标准生成焓数据为： fH(H2O,g)=-241.8 kJmol-1, fH(CO,g)=-110.5 kJmol-1， fH(CO2,g)=-393

19、.5 kJmol-1。假定燃烧反应的产物均为气体。 24. 5 分 计算下列反应在1000的恒压反应热。 C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 某实际气体的状态方程为pVm=RT+p(b-a/RT),b0，在 Boyle 温度(TB)下,pVm=RTB,现设该气体在始态TB, p1下进行节流膨胀,试确定终态时温度是否发生变化？ 26. 5 分 请说明下列公式适用条件： H = Qp H = U + pV W体= Up= nCV, m(T2- T1) H =U + Vp 27. 5 分 某气体状态方程式为 pVm=RT +ap

20、（a为正数），证明该气体经节流膨胀后温度必然上升。 参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分 答 (B) (2分)2. 2 分答 (C) (2分)3. 2 分答 (C) (2分)4. 2 分 答 (B) 5. 2 分 答 (D) 6. 2 分 答 (B) (2分)7. 2 分 答 (D) 8. 2 分答 (A) (2分) (2分)9. 2 分 答 (A) *. 2 分 答 (B) 二、填空题 ( 共10题 20分 )11. 2 分 答 一定大于 (因为H=U+pV)；一定大于；因为H=U+ (n)RT，而为正。12. 2 分 答 (A)=；(B)=；(C)=； (D)=13.

21、2 分答 =Qp=QV +RT ，=1/2=-285.7 kJmol-114. 2 分 答 16.85 kJ15. 2 分 答 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 16. 2 分 答 1、隔开体系与环境；2、体系与环境之间功和热的传递必须通过界面进行。 (2分)17. 2 分答 WI =WII18. 2 分 答 等于 (1分) 小于 (1分) 19. 2 分答 0；p2V2-p1V120. 2 分 答 H+gZ+U2=Q-W轴 (1分) 稳流过程中的敞开体系 (1分) 三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分答 (1) CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2

22、(1)=-15.02 kJmol-1 (2) CaO+2HClCaCl2+H2O (2)= -193.3 kJmol-1 (3) (1)-(2)CaCO3CaO+CO2 (3)=178.3 kJmol-1 25 CaO+CO2 (885 ) (3分) (4)(4)=(1000/100)178.3+0.560.895(885-25)+0.441.013(885-25) =2597 kJmol-1 (7分)22. 10 分 答 (1) T1=p1V1/(nR)=273 K, T2=p1T1/p2=136.5 K (1分) V2=nRT2/p2=2.8 dm3 (1分) (2) Um=CV,m(T2

23、-T1)=-1703 Jmol-1 (2分) Hm=Cp,m(T2-T1)=-2839 Jmol-1 (2分)(3) W=,dV=(2R/p)dT (2分)=-2270 Jmol-1 (2分)23. 5 分答 H2(l)+CO(g)+O2(g) H2O(g)+CO2(g) 水煤气(1 dm3) V(H2)：V(CO)=1：1，其量为0.0409 mol n(H2)=n(CO)= (1/2)0.409 mol r=-10.7 kJmol-124. 5 分答 rH (298K)= fH (298K,CO2)-2fH (298K,H2O,g) =90.1 kJmol-1 (1分) Cp=a+bT+c

24、T2+cT-2 (2分) rH (1273K)=+rH(298K) =102.3 kJmol-1 (2分) 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 答 因为在Boyle温度时pVm=RTB，即pVm=RTB+p(b-a/RTB)，其中p则b-a/RTB=0，所以TB=a/Rb (2分)= (3分)因为V=RT/p+b-a/RT，所以 (2分)将T=TB=a/Rb代入上式得，故温度下降 (3分)26. 5 分 答 H=Qp 封闭体系，恒压且Wf =0 (1分) H=U+pV 封闭体系 (1分) W体= 封闭体系，Wf =0，可逆过程 (1分) Up=nCV,m(T2-T1) 封闭体

25、系，理想气体，Wf =0，单纯p，V，T变化，CV,m 是常数 (1分) H=U+Vp 封闭体系，恒容过程 (1分)27. 5 分答 (1分) V=(RT/p)+a (1分) (1分) (3分)物理化学第一章模拟试卷B 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共13题 26分 )1. 2 分 标准离子生成焓取H+的摩尔生成焓为零,即 fHm(H+,aq)=0。在此规定下,H2的 摩尔生成焓fHm(H2,g)为何值? ( ) (A) 为零 (B) 大于零 (C) 小于零 (D) 不定 2. 2 分 已知有下列一组公式可用于理想气体绝热过程功的计算： (1) W=CV (T1-T2) (2) 1/(g

26、-1)(p1V1-p2V2) (3) p1V1/(g -1)1-(V1/V2)g-L (4) p1V1/(g -1)1-(p2/p1)(1 - g)/g (5) p1V1/(g -1)1-(p2V2/p1V1) (6) R/(g -1)(T1-T2) 但这些公式只适于绝热可逆过程的是： ( ) (A) (1), (2) (B) (3), (4) (C) (5), (6) (D) (4), (5) 3. 2 分 按下列路线循环一周，哪种情况的功W是大于零的： ( ) 4. 2 分 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p1,V1,T1)变化到状态 2 (p2,V2,T2)，所做的功为： ( )

27、 (A) p2V2-p1V1 (B) p2(V2-V1) (C) p2V/(1-g)(1/V2g-1-1/V1g-1) (D) (p2V2-p1V1)/(1-g) 5. 2 分 在一定T，p下,汽化焓vapH,熔化焓fusH和升华焓subH的关系为： ( ) (A) subHvapH (B) subHfusH (C) subH=vapH+fusH (D) vapHsubH 上述各式中,哪一个错误? 6. 2 分 对于下列的四种表述： (1) 因为H=Qp，所以只有等压过程才有H (2) 因为H=Qp，所以Qp也具有状态焓数的性质 (3) 公式H=Qp只适用于封闭体系 (4) 对于封闭体系经历一

28、个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态 上述诸结论中正确的是： ( ) (A) (1) ，(4) (B) (3) ，(4) (C) (2) ，(3) (D) (1) ，(2) 7. 2 分 计算298 K下，CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的标准焓变。已知如下燃烧焓数据： cH(298 K)(CH3OH(g)=-763.9 kJmol-1 (1) cH(298 K)(C(s)=-393.5 kJmol-1 (2) cH(298 K)(H2(g)=-285.8 kJmol-1 (3) cH(298 K)(CO(g)=-

29、283.0 kJmol-1 (4)8. 2 分 下述说法哪一个错误? ( ) (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 9. 2 分 下列宏观过程： (1) p$, 273 K 下冰融化为水 (2) 电流通过金属发热 (3) 往车胎内打气 (4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发 可看作可逆过程的是： ( ) (A) (1),(4) (B) (2),(3) (C) (1),(3) (D) (2),(4) *. 2 分 对于

30、理想气体的内能有下述四种理解： (1) 状态一定，内能也一定 (2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的 (3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 (4) 状态改变时，内能一定跟着改变 其中正确的是： ( ) (A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3) 11. 2 分 反应 (1) CaCO3(s)CaO (s) + CO2(g)； rHm=179.5 kJmol-1 反应 (2) C2H2(g) + H2O (l)CH3CHO (g)； rHm=-107.2 kJmol-1 反应 (3) C2H4(g) +

31、H2O (l)C2H5OH (l)； rHm=-44.08 kJmol-1 反应 (4) CS2(l) + 3O2(g)CO2(g) + 2SO2(g)； rHm=-897.6 kJmol-1 其中热效应 QpQV 的反应是： ( ) (A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3) 12. 2 分 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 13. 2 分 某定量均相纯流体从298 K,10p$恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p$节流膨胀到邻近某一状

32、态时,物系的温度必将： ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不能确定 二、填空题 ( 共 7题 14分 )14. 2 分氢气可看作理想气体，设 H2为刚性分子，电子处于基态，其CV, m = _ ，Cp, m = _ ，以气体常数R表示。 15. 2 分 300 K时，0.125 mol正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ，反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的rUm= _，rHm = _。(RT2.5 kJ) 16. 2 分 1 mol单原子分子理想气体，从p1=202 650 Pa，T1= 273 K在

33、p/T=常数的条件下加热，使压力增加到p2= 405 300 Pa，则体系做的体积功W = J。 17. 2 分 10 mol单原子分子理想气体的 (H/T)V = JK-1 。 18. 2 分 已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl3(aq) + 3H2(g) rH (298 K) = -1003 kJmol-1 (2) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) rH (298 K) = -184.1 kJmol-1 (3) HCl(g) + nH2O = HCl(aq) rH (298 K) = -72.45 kJmol-1 (4) AlCl3(s) +

34、nH2O = AlCl3(aq) rH (298 K) = -321.5 kJmol-1 则无水AlCl3在298 K的标准摩尔生成焓为 。 19. 2 分 从统计热力学观点看，功的微观本质是 _ 。 热的微观本质是 _ 。 20. 2 分 300 K时，将2 mol Zn片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热Qp，在封闭刚性容器中进行时放热QV，则QV -Qp= _ J。 三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分 p$,25时，乙烯腈(CH2CHCN)、石墨和氢气的燃烧热分别为-1758,-393和-285.9 kJmol-1；气态氰化氢和乙炔的生成焓分别为129.7

35、和226.7 kJmol-1。已知p$下CH2CHCN的凝固点为-82,沸点为78.5,在25时其汽化热为32.84 kJmol-1。求25及 p$下,反应 C2H2(g)+HCN(g)CH2CHCN(g) 的rH (298 K)。 22. 10分 一卧式气缸内有一无摩擦、不导热的活塞，活塞两侧各有54 dm3，101 325 Pa，273 K的单原子分子理想气体。左端气体通过吸热升温使压力极缓慢地增加，直到活塞把右侧气体压缩到769 057 Pa为止。试计算出左侧气体需吸收多少热量才可完成以上的变化。 23. 5 分 一气体服从 pV=nRT 状态方程式， Cp, m=(29.4+8.401

36、0-3T/K) JK-1mol-1 (1) 计算 CV, m； (2) 已知 1mol 该气体的p1=2026.5 kPa，V1=2.00 dm3， p2=506.625 kPa， V2=8.00 dm3，请据此设计一绝热过程； (3) 计算 (2) 过程的U和H 24. 5 分 用微量热计测得下述反应的H 分别为： (1) a-D-葡萄糖(l)b-D-葡萄糖(l)， rH =-1.16 kJmol-1 (2) a-D-葡萄糖(s)a-D-葡萄糖(l)， fusH =10.72 kJmol-1 (3) b-D-葡萄糖(s)b-D-葡萄糖(l)， fusH =4.68 kJmol-1 请计算 a

37、-D-葡萄糖(s) 变为b-D-葡萄糖(s)的rH 。 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 判断以下各过程中Q,W,U,H是否为零？若不为零，能否判断是大于零还是小于零？ (1) 理想气体恒温可逆膨胀 (2) 理想气体节流膨胀 (3) 理想气体绝热、反抗恒外压膨胀 (4) 1mol 实际气体恒容升温 (5) 在绝热恒容器中，H2(g) 与 Cl2(g) 生成 HCl(g) (理想气体反应) 26. 5 分 试证明若某气体的 (U/V)T 0，则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必然下降。 27. 5 分 一个绝热圆筒上有一个理想的(无摩擦无重量的)绝热活塞，其内有理想气体，内壁

38、绕有电炉丝。当通电时气体就慢慢膨胀，因为这是个恒压过程，Qp=H，又因为是绝热体系，所以H=0，这个结论是否正确，为什么? 参考答案一、选择题 ( 共13题 26分 )1. 2 分 答 (A) 2. 2 分 答 (B) (2分)3. 2 分 答 (B) (2分)4. 2 分 答 (D) (2分)5. 2 分 答 (D) 6. 2 分 答 (B) (2分)7. 2 分 答 得fH(298 K,CO(g)=-110.5 kJmol-1 (2分) 得 fH(298 K,CH3OH(g)=-201.2 kJmol-1 (2分) 反应 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) rH(298 K)=-9

39、0.7 kJmol-1 (1分)8. 2 分 答 (C) 9. 2 分 答 (A) (2分)*. 2 分答 (D) (2分)11. 2 分 答 (C) (2分)12. 2 分答 (C) 13. 2 分 答 (A) (2分)二、填空题 ( 共 7题 14分 )14. 2 分 答 5/2R，7/2R (2分)15. 2 分答 rUm=-4816 kJmol-1 (1分) rHm=-4826 kJmol-1 (1分)16. 2 分答 W=0 J 因为p/T=常数，当p2=2p1时，T2=2T1，即V2=V1 所以W=017. 2 分 答 =208 JK-118. 2 分 答 0.5(1)+1.5(2

40、)-(4)+3(3) Al(s)+(3/2)Cl2(g)=AlCl3(s) f (AlCl3,s)=-673.5 kJmol-119. 2 分答 改变分子的能级；改变在分子能级上的分子数 (2分)20. 2 分 答 QV -Qp=-nRT= -4988 J三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分答 丙烯腈生成反应：3C(s)+H2(g)+N2(g) CH2CHCN(l) (2分) (丙烯腈)(l)=3C(s)+(H2)-(丙烯腈) =149.2 kJmol-1 (2分) (丙烯腈)(g)=149.2+32.84=182.04 kJmol-1 (3分) 故()=182.04-(129

41、.7+226.7)=-174.4 kJmol-1 (3分)22. 10 分 答 =-(p2V2-p1V1)/(1-)+nCV,m(T2-T1)=108.09 kJ23. 5 分 答 (1) CV,m=Cp,m-R=(21.1+8.4010-3 T/K) JK-1mol-1 (1分) (2) p1V1=p2V2，因为为恒温过程，所以U=0，又因为Q=0，则W=0 所以设计的过程是一绝热无功过程。在无其它功情况下，可设计为绝热自由膨胀过程。 (2分) (3) U=0，H=0 (2分)24. 5 分答 反应(1)+(2)-(3) -D-葡萄糖(s) -D-葡萄糖(s) (3分)r=r+fus-fus

42、=4.88 kJmol-1 (2分)四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 答 26. 5 分 答 因为向真空绝热膨胀所以Q=0，W=0(2分)所以dU=0又因为因为dU=0，0，dV0，CV0所以dTWA (B) WT W2 Q1 Q2 (B) W1 W2 Q1 W2 Q1 0 (B) vapU$vapH$，vapF$ 0 (C) vapU$vapH$，vapF$vapG$，vapS$ 0 (D) vapU$vapH$，vapF$vapG$，vapS$0 （B） 0 , DS环 0 (B) DS体 0 (C) DS体 0 , DS环= 0 (D) DS体0 (B) S体+S环

43、0 表示 _ ；DS 0 表示 _ 。 16. 2 分 当多孔硅胶吸附水达到饱和时，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，（自由水分子）将 （吸附在硅胶表面的水分子）。17. 2 分 理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变S = _ JK-1。 18 2 分 在_、_、_的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能_的方向进行的,直到体系达到平衡。 19. 2 分 在300 K时，48.98 dm3的理想气体从100 kPa变到500 kPa，体系的吉布斯自由能变化为 kJ。三、计算题 ( 共 5题 40分

44、 )20. 10 分 某物质的固体及液体的蒸气压可分别用下式表示： lg(p/Pa) = 11.454 - 1864.8/(T/K) （固体） (1) lg(p/Pa) = 9.870 - 1453/(T/K) （液体） (2) 试求其： (1) 摩尔升华焓 (2) 正常沸点 (3) 三相点的温度和压力 (4) 三相点的摩尔熔化熵 21. 10 分 在一个带隔板的绝热恒容箱中，充以不同温度的两种理想气体,V1=V2/2，这两种理想气体的CV, m = 28.03 JK-1mol-1，始态如下图所示： 若将隔板抽去后，试求： (1) 达平衡后体系的熵变 mixS ； (2) 体系复原的概率有多大

45、（设终态的热力学概率为 1 ）？ 22. 10 分 将495.5 K,600 kPa的1 mol N2绝热可逆膨胀到100 kPa，试求该过程的Q,W,U,H,F,G,S,S隔离。已知S(N2,495.5 K) =191.5 JK-1mol-1。设N2为理想气体。23. 5 分 (0816)0816 将 1mol，298K 的 O2(g) 放在一敞口容器中，由容器外13.96 K 的液态 H2作冷却剂，使体系冷却为 90.19 K 的 O2(l)。已知 O2在 90.19 K 时的摩尔汽化热为6.820 kJmol-1，试计算该冷却过程中的体系熵变、环境熵变和总熵变。 24. 5 分 有一绝热

46、不良的热源(温度为Tb),缓慢地把热量散失给环境(温度为Ta),经过相当长时间后,热源损失了热量dQ,而环境得到的热量为dQ,计算过程的总熵变。 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 试证明，服从p(V-nb)=nRT状态方程式的气体的焦耳-汤姆孙系数mJ-T =-b/Cp, m 。 26. 5 分 某物质气体的物态方程为： (p + a/Vm2)Vm = RT 其中Vm 是该气体的摩尔体积，a为常数， (a) 请证明 (Um/Vm)T =a/Vm2 (b) 在等温下，将 1 mol 该气体从Vm变到 2Vm，请得出求算摩尔熵变的公式 27. 5 分 在一个带有活塞的气缸中，放

47、置物质的量为n1的某固体纯物质，温度为T1，压力为该温度下固体的饱和蒸气压p1，此时气缸中没有气体。进行一可逆绝热膨胀过程后，温度降至T2，压力为p2，则有物质的量为n的固体变为气体，试证明： n/n1=(Cp, mT2/subHm)ln(T1/T2) 式中Cp, m 为固体的摩尔定压热容；subHm为摩尔升华热。计算时可忽略温度对Cp, m及subHm的影响。 参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1 2 分答 (D) 因为 公式 (1)=fusS (可逆过程) (2) Q = fusH (等压过程，非体积功等于零) (3)fusH/T =fusS (可逆相变) (4)-fusG =

48、最大净功 (可逆过程) 此题在未指明可逆与否的情形下只有公式 (2) 适用 (2分) 2. 2 分 答 (B) 3. 2 分 答 (B) 4. 2 分答 （C） （2分） 因为 p=RT/(Vm-b) dU=TdS-pdV 所以 =RT/(Vm-b)-RT/(Vm-b)=0 故 U=05. 2 分 答 (A) 因 (1/dT)(dp/p) = dlnp/dT =vapHm/RT2= 310-2 K-1 楚顿规则：vapHm/T =vapSm 88 JK-1mol-1 6. 2 分 答 (A) (2分) 7. 2 分 答 (A) 8. 2 分 答 (B) (2分) 变化前后理想气体的温度不变,但

49、体积减小,所以 S体 0 ；因此 S环 0 。 9. 2 分 答 (B) 增压能使冰变为水是高山冰川滑动的重要原因之一。 *. 2 分答 (A) (2分) 二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分答 88 (2分)12. 2 分答 (A) (B) (C) (D) 13. 2 分 答 0 (B) (G/T)p0 (B) S体G (B) FG (C) F=G (D) 无确定关系 二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分 从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系_的一种量度。熵值小的状态相对于_的状态。在隔离体系中,自_的状态向_的状态变化,是自发变化的方向,这就是热力学第二定律

50、的本质。 12. 2 分 A物质溶解于互不相溶的和两相中，该物质在和相中分别以A和A2的形式存在，当两相达平衡时，该物质在两相中的化学势有下列关系： 。13. 2 分 有一固定的导热良好的隔板(a)将一个带有无摩擦的绝热活塞的绝热气缸分为左右两室，左室中充入1 mol单原子分子理想气体，右室中充入2 mol双原子分子理想气体（始态如下图所示）。若将绝热活塞上的销钉拔掉，求达到平衡时体系终态的温度及过程的W,U ,S。已知外压=101.325 kPa。 14. 2 分 公式S=nRln(V2/V1)+CVln(T2/T1)的适用范围是_ _。 15. 2 分 (0886)0886 某蛋白质在32

51、3.2 K时变性并达到平衡状态,即 天然蛋白质 变性蛋白质 已知该变性过程的 rHm(323.2 K)=29.288 kJmol-1 , 则该反应的熵变 rSm(323.2 K)= JK-1mol-1。 16. 2 分 卡诺认为：“ 。”这就是卡诺定理。17. 2 分 在_、_、_的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能_的方向进行的,直到体系达到平衡。 18. 2 分 卡诺热机的效率只与 有关，而与 无关。19. 2 分 选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格。 理想气体恒温可逆压缩，DS _ 0，DG _ 0。 三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 10 分 汞在熔点(234.28

52、K)时的熔化热为2.367 kJmol-1,若液体汞和过冷液体汞的摩尔定压热容均等于28.28 JK-1mol-1,计算1mol 223.15 K的液体汞在绝热等压情况下析出固体汞时体系的熵变为若干? 21. 10 分 液体的体积与压力的关系可近似地用下式表示： V = V0(1 - bp) 式中 b为压缩系数，V0是压力为 0 时的体积。试导出液体在恒温时由 p1变化到p2时所引起的 Gibbs 自由能变化的表示式。 298 K 时，水在中等压力下， b= 4.83610-10 Pa-1，试计算 1 mol 水在 298 K时由 1.103105Pa 压缩到 1.013106 Pa 的 Gi

53、bbs 自由能变化。 已知：水在 298 K 时的比容C为 1.0029410-3 m3kg-1。 22. 10 分 (1) 请写出 Gibbs 对热力学及化学热力学的八个贡献； （只写出二个或二个以下者都不得分） (2) 将某纯物质的液体用活塞封闭在一个绝热的筒内，其温度为T0，活塞对液体的压力正好是该液体在T0时的蒸气压p0，假设该液体的物态方程为 Vm=V 1+a(T-T0)-K(p-p0) 式中，V是液体在T0，p0的摩尔体积，a和K分别是膨胀系数和等温压缩系数，设它们都为常数。将该液体经绝热可逆过程部分汽化，使液体的温度降到T，此时液体的蒸气压为p 。试证明液体所汽化的摩尔分数为：

54、x=(m/n)=(T/vapHm)Cp, m (l)ln(T0/T)-V a(p0-p) 式中，n为汽化前液体的物质的量，m是变成蒸气的物质的量，Cp, m(l) 为液体物质的摩尔定压热容，vapHm是该物质在T时的摩尔汽化焓。 23. 5 分 实验测定某固体的(V/T)p=a+bp+cp2,若将此固体在恒温下从pA压缩到pB,导出熵变DS的表达式。 24. 5 分 反应 2A(g) B(g) , 由2mol A(g)生成1mol B(g)的rG与温度T的关系为： rG /Jmol-1= -4184400-41.84(T/K)ln(T/K)+502(T/K) 求此反应在1000 K时,由2mo

55、l A(g)生成1mol B(g)的rF 。此反应的rH是温度的函数，可将A和B视为理想气体。 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 设给体系定义一个函数F， F = S - (U + pV)/T 试证明： (1) V = -T( F/p)T (2) U = TT( F/T)p+ p(F/p)T (3) S = F + T( F/T)p 26. 5 分 证明：(U/p)T = -aTV + pVk ， 其中 a = (1/V)(V/T)p， k= -(1/V)(V/p)T。 27. 5 分 证明：(T/V)S = -(T/CV)(p/T)V，并对于理想气体得出： (T/V)S

56、= ？ 参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分答 (B) (2分) (G/T)p= - S 0 所以 T 增大时，必定有VapG$0。 8. 2 分答 (D) 9. 2 分 答 (A) (2分) *. 2 分 答 (C) (2分) 二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分答 微观状态数 比较有秩序 比较有秩序 比较无秩序 (2分) 12. 2 分答 (2分）13. 2 分 答 Q=0， U=-W， 设右室终态体积为。 (1分) U=nACV,m(A)(T2-T1)+nBCV,m(B)(T2-T1) (1) (2分) W=p外(- VB)=nBR(T2-T1p外/pB

57、) (2) (2分) 将(1),(2)式代入U= -W式中，解得 T2=276.9 K (3) (2分) 将(3)式代入（1）、（2）两式，分别求得：U= -1.06 kJ, W=1.06 kJ (2分) H=nACp,m(A)(T2-T1)+nBCp,m(B)(T2-T1)= -1.63kJ (2分) SA=nACV,m(A)ln(T2/T1)= -2.00 JK-1 (1分) SB=nBCp,m(B)ln(T2/T1)+nBRln(pB/p外)=3.43 JK-1 (2分) S=SA+SB =1.43 JK-1 (1分)14. 2 分 答 理想气体从始态p1,V1,T1经历任何过程到态终态

58、p2,V2,T2。 (2分)15. 2 分 答 rSm(323.2 K)=rHm(323.2 K)/T = 29.288103 Jmol-1/323.2 K = 90.62 JK-1mol-1 (2分)16. 2 分 答 所有工作在同一高温热源与低温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机。(2分)17. 2 分 答 等温; 等压; 封闭体系不做其它功; 减少 (2分) 18. 2 分答 两个热源的温度 工作物质 (2分)19. 2 分答 因为S = nRln(V2/V1) 0 三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 10 分答 设223.15 K的液体汞在绝热情况下析出固体汞的物质的量为n

59、,设计过程如下: (2分) H1= Cp(l)T = 1 mol28.28 JK-1mol-1(234.28-223.15) K = 314.8 J (2分) H2= -nfusHm= -n(2.367103 Jmol-1) = -2.367103n Jmol-1 (2分) 因为 H=H1+H2=0 所以 314.8J+(-2.367103n Jmol-1)=0 n = 0.1330 mol (2分) S=S1+S2= Cpln(T2/T1)+H2/T2 = 1 mol28.28 JK-1mol-1ln(234.28 K/223.15 K) +(-0.1330 mol2.367103 Jmol

60、-1)/234.28 K = 3.2810-2 JK-1 (2分) 21. 10 分答 G = dp = (1-p)dp = V0(p2-p1) - (1/2)V0(p22- p12) (6分) 因为 V = CM = 1.805310-5 m3 V0= V/(1-p) = 1.805410-5 m3 (2分) 所以 G = 16.45 J (2分) 22. 10 分 答 (1) 引入 Gibbs 自由能，化学势，Gibbs-helmholtz 方程，Gibbs 基本方程， Gibbs-Duhem 方程，Gibbs 定律，相律，平衡态稳定性理论，Gibbs 表面，Gibbs 吸附方程。 (5分