天津大学物理化学教研室《物理化学》（第6版）（上册）配套题库【考研真题精选＋章节题库】

第一部分名校考研真题

一、选择题

 

1一定量的物质在绝热刚性容器中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则下列物理量正确的一组是（）。[北京科技大学2012研]

A．Q＞0，W＞0，ΔU＞0

B．Q＝0，W＝0，ΔU＞0

C．Q＝0，W＝0，ΔU＝0

D．Q＜0，W＞0，ΔU＜0

【答案】C查看答案

【解析】该过程为恒容绝热过程，故Q＝W＝0，从而得ΔU＝0。

 

2将某理想气体从温度T1加热到T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变ΔH为（）。[中国科学院大学2012研]

A．ΔH＝0

B．ΔH＝Cp（T2－T1）

C．ΔH不存在

D．ΔH等于其他值

【答案】D查看答案

【解析】AC两项：理想气体的焓变仅是温度的函数，温度改变，ΔH一定存在，即ΔH≠0；B项：ΔH＝Cp（T2－T1）适用于理想气体在恒压过程中的焓变，此过程非恒压故不能使用此公式。

 

3当热自系统传向环境时，则有（）。[中国科学院大学2012研]

A．ΔU＞0，ΔH＞0

B．ΔU＜0，ΔH＜0

C．ΔU和ΔH不可能为零

D．ΔU、ΔH可能小于零，也可能等于或大于零

【答案】D查看答案

【解析】热自系统传向环境，即Q＜0。但根据热力学公式H＝U＋pV，U＝W＋Q可知，当W、p、V、不确定时，无法判断系统的热力学能变和焓变。

 

4下列诸过程可应用公式dU＝（Cp－nR）dT进行计算的是（）。[北京科技大学2011研]

A．实际气体等压可逆冷却

B．理想气体绝热可逆膨胀

C．恒容搅拌某液体以升高温度

D．量热弹中的燃烧过程

【答案】B查看答案

【解析】由公式dU＝（Cp－nR）dT知，dU仅是温度的函数。C项，理想气体的热力学能仅是温度的函数，dU＝CVdT＝（Cp－nR）dT；A项，实际气体热力学能的变化dU＝nCVdT＋[T（?p/?T）v－p]dV；B项，液体不遵循状态方程pV＝nRT，即T（?p/?T）v－p≠0，ΔU不仅仅是温度的函数；D项，量热弹中的燃烧过程包含化学反应，ΔUp＝Qp－Δn（g）RT。

 

5凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是（）。[北京科技大学2011研]

A．ΔU＞0，ΔH＞0

B．ΔU＝0，ΔH＝0

C．ΔU＜0，ΔH＜0

D．ΔU＝0，ΔH大于、小于或等于零不确定

【答案】D查看答案

【解析】孤立体系指与环境既没有物质交换也没有能量交换的系统，故ΔU＝0。而ΔH＝ΔU＋Δ（pV），不能确定其值变化。

 

6一定量的某理想气体从始态经向真空自由膨胀到达终态，可用下列哪个热力学判据来判断该过程的自发性？（）[北京科技大学2012研]

A．ΔA

B．ΔG

C．ΔS

D．ΔU

【答案】C查看答案

【解析】理想气体向真空自由膨胀的过程为绝热过程，故用ΔS判断该过程的自发性。

 

7对不做非体积功、封闭的单组分均相系统，其（?G/?p）T的值应是（）。[北京科技大学2012研]

A．＜0

B．＞0

C．＝0

D．无法判断

【答案】B查看答案

【解析】根据热力学基本方程dG＝－SdT＋Vdp，得出恒温下（?G/?p）T＝V，而系统的体积大于零，故选B。

 

8在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸气，对该变化过程，下列各式中哪个正确？（）[北京科技大学2012研]

A．ΔS体＋ΔS环＞0

B．ΔS体＋ΔS环＜0

C．ΔS体＋ΔS环＝0

D．ΔS体＋ΔS环的值不能确定

【答案】A查看答案

【解析】变化前后体系温度不变，恒压下水变为同温下的水蒸气的过程中吸收热量，Q＝ΔH＞0，故ΔS体＞0；ΔS环＝ΔvapH/T＞0，故ΔS体＋ΔS环＞0。若把体系和环境加在一起看作一个孤立体系，孤立体系经历的是不可逆变化，得ΔS孤立＝ΔS体＋ΔS环＞0。

 

9已知某可逆反应的（?ΔrHm/?T）p＝0，则当反应温度降低时其熵变ΔrSm（）。[北京科技大学2012研]

A．减小

B．增大

C．不变

D．难以判断

【答案】B查看答案

【解析】由（?ΔrHm/?T）p＝0可知，ΔrHm是一个不随温度变化而变化的常数，在恒压情况下，ΔrSm＝Qp/T＝ΔrHm/T，ΔrSm与T成反比，温度降低，ΔrSm增大。

 

10（多选）下述说法中，哪些不是热力学第二定律的结果？（）[中国科学院大学2012研]

A．熵是状态函数

B．熵值不可能为负值

C．耗散功是不可避免的

D．第二类永动机是不可能实现的

E．自然界不存在熵减少的过程

【答案】BE查看答案

【解析】B项是热力学第三定律的结果；E项自然界不存在总熵减少的过程。

 

11下图1中两条等温线的温度分别为Ta，Tb。1mol理想气体经过路径1231的WI与经过路径4564的WII大小关系是（）。[北京科技大学2011研]

图1

A．WI＞WII

B．WI＜WII

C．WI＝WII

D．无法确定

【答案】C查看答案

【解析】路径1231：恒温过程中

恒压过程中

恒容过程中

由于ΔU＝Q＋W＝0，故WI＝－Q1231。

同理路径4564：WII＝－Q4564，故WI＝WII。

 

12恒压下纯物质当温度升高时其吉布斯自由能（）。[北京科技大学2011研]

A．上升

B．下降

C．不变

D．无法确定

【答案】B查看答案

【解析】根据热力学基本方程dG＝－SdT＋Vdp，得出恒压下dG＝－SdT，当温度升高时，dT＞0，而纯物质S＞0，故dG＜0，吉布斯自由能下降。

 

13含有非挥发性溶质B的水溶液，在101325Pa、270.15K时开始析出冰。已知水的凝固点下降系数Kf＝1.86K·kg·mol－1，沸点上升系数Kb＝0.52K·kg·mol－1。那么该溶液的正常沸点是（）。[北京科技大学2012研]

A．370.84K

B．372.31K

C．373.99K

D．376.99K

【答案】C查看答案

【解析】根据稀溶液的凝固点降低公式ΔTf＝KfbB＝273.15K－270.15K＝3K，得

根据稀溶液的沸点上升公式得

进而得该溶液的正常沸点为（373.15＋0.838）K＝373.99K。

 

14在温度T时，纯液体A的饱和蒸气压为pA*，化学势为μA*，并且已知在p?压力下的凝固点为Tf*，当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而形成稀溶液时，上述三物理量分别为pA，μA，Tf，则（）。[北京科技大学2012研]

A．pA*＜pA，μA*＜μA，Tf*＜Tf

B．pA*＞pA，μA*＜μA，Tf*＜Tf

C．pA*＜pA，μA*＜μA，Tf*＞Tf

D．pA*＞pA，μA*＞μA，Tf*＞Tf

【答案】D查看答案

【解析】稀溶液的依数性：蒸气压下降；凝固点降低。

 

15在25℃时，M糖水的渗透压为∏1，M食盐水的渗透压为∏2，则（）。[中国科学院大学2012研]

A．∏1＞∏2

B．无法比较

C．∏1＝∏2

D．∏1＜∏2

【答案】D查看答案

【解析】虽然盐水和糖水的摩尔浓度相同，但是盐可以电离，所以盐溶液中实际的粒子浓度比糖溶液高，因此渗透压也高。

 

16标准态的选择对下列物理量有影响的是（）。[北京科技大学2011研]

A．f，m，ΔrG?

B．m，m?，ΔH

C．a，m?，ΔrG?

D．a，m，（?G/?x）

【答案】C查看答案

【解析】标准态选取不同时，对标准态的化学势m?，标准吉布斯自由能变ΔrG?和活度a有影响，但化学势m和ΔH是状态函数，与标准态的选取无关。

 

17在0.1kgH2O中含0.0045kg某纯非电解质的溶液，于272.685K时结冰，该溶质的摩尔质量最接近于（）。[厦门大学2011研]

A．0.135kg·mol－1

B．0.172kg·mol－1

C．0.090kg·mol－1

D．0.180kg·mol－1

已知水的凝固点降低常数Kf为1.86K·mol－1·kg。

【答案】D查看答案

【解析】根据凝固点降低公式ΔTf＝KfbB得：bB＝0.25mol·kg－1，解得M＝0.18kg·mol－1。

 

18饱和溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为（）。[浙江大学2010研]

A．μ＝μ*

B．μ＞μ*

C．μ＜μ*

D．不能确定

【答案】A查看答案

【解析】向饱和溶液中加入纯溶质，溶质不再溶解，溶液中溶质也不会析出，故饱和溶液中的溶质和纯溶质已经达到平衡，两者化学势相等。

 

19放热反应2NO（g）＋O2（g）＝2NO2（g）达平衡后，若分别采取：①增加压力；②减少NO2的分压；③增加O2分压；④升高温度；⑤加入催化剂，一定能使平衡向产物方向移动的是（）。[北京科技大学2012研]

A．①②③

B．②③④

C．③④⑤

D．①②⑤

【答案】A查看答案

【解析】增加压力，反应平衡向分子数减小的方向即正向移动；减少NO2的分压以及增加O2分压都能使反应物转化率提高。对吸热反应，平衡常数随温度的上升而增大，对放热反应，平衡常数随温度的上升而减小；催化剂的加入可促进或者抑制反应的进程。

 

20用130℃的水蒸气（蒸气压为2.7p?）与1200℃的焦炭反应生成水煤气：C＋H2O→CO＋H2。如果通入的水蒸气反应掉70%，则反应后混合气体中CO的分压为（）。设总压2.7p?不变。[北京科技大学2012研]

A．0.72p?

B．1.11p?

C．2.31p?

D．1.72p?

【答案】B查看答案

【解析】

反应后气体的总量为＝（0.3×2.7p?＋0.7×2.7p?＋0.7×2.7p?）＝4.59p?

故CO的分压为：

 

21等压下加入惰性气体对气相反应的影响是（）。[北京科技大学2012研]

A．反应向体积减小的方向移动

B．反应向体积增加的方向移动

C．反应和体积变化无关

D．不确定

【答案】B查看答案

【解析】对于恒压下的反应，加入惰性气体，相当于减小体系中反应物的分压，有利于ΣνB＞0的反应正向进行，即分子数增加，反应向体积增加的方向移动。

 

22水的三相点处自由度数为（）。[北京科技大学2012研]

A．1

B．2

C．3

D．0

【答案】D查看答案

【解析】相律表达式为F＝C－P＋2，水是单组分系统C＝1，三相点处P＝3，故F＝0。

 

23液体A和B形成蒸气压正偏差很大的溶液，该溶液在精馏塔中精馏，塔釜得到的是（）。[中国科学院大学2012研]

A．恒沸混合物

B．纯A

C．纯B

D．纯A或纯B

【答案】D查看答案

【解析】对正偏差很大的溶液经过一次分馏可以得到纯A和恒沸混合物或纯B和恒沸混合物。精馏是n次分馏的过程，最终会在塔釜中会得到纯A或纯B。

 

24某系统存在C（s）、H2O（g）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）五种物质，相互建立了下述三个