大學(xué)物理化學(xué)上學(xué)期各章節(jié)復(fù)習(xí)題及答案（傅獻彩版）

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學(xué)物理化學(xué)上學(xué)期各章節(jié)復(fù)習(xí)題及答案（傅獻彩版）其次章熱力學(xué)第一定律

一、選擇題

1、以下表達中不具狀態(tài)函數(shù)特征的是：（）(A)系統(tǒng)狀態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù)的值也確定

(B)系統(tǒng)變化時，狀態(tài)函數(shù)的改變值只由系統(tǒng)的初終態(tài)決定(C)經(jīng)循環(huán)過程，狀態(tài)函數(shù)的值不變(D)狀態(tài)函數(shù)均有加和性

2、以下表達中，不具可逆過程特征的是：（）(A)過程的每一步都接近平衡態(tài)，故進行得無限緩慢(B)沿原途徑反向進行時，每一小步系統(tǒng)與環(huán)境均能復(fù)原(C)過程的初態(tài)與終態(tài)必定一致

(D)過程中，若做功則做最大功，若耗功則耗最小功

3、如圖，將CuSO4水溶液置于絕熱箱中，插入兩個銅電極，以蓄電池為電源進行電解，可以看作封閉體系的是：（）(A)絕熱箱中所有物質(zhì)(B)兩個銅電極(C)蓄電池和銅電極(D)CuSO4水溶液5、在以下關(guān)于焓的描述中，正確的是（）(A)由于ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒壓熱(B)氣體的焓只是溫度的函數(shù)

(C)氣體在節(jié)流膨脹中，它的焓不改變(D)由于ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何過程都有ΔＨ>０的結(jié)論

6、在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，1mol石墨與氧氣反應(yīng)生成1mol二氧化碳的反應(yīng)熱為ΔrH，以下哪種說法是錯誤的?（）

(A)ΔH是CO2(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱(B)ΔH=ΔU(C)ΔH是石墨的燃燒熱(D)ΔU0,以下說法中正確的是（）(A)ΔrHmθ是C2H5OH（l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓(B)ΔrHmθ〈０(C)ΔrHmθ＝ΔrＵmθ(D)ΔrHmθ不隨溫度變化而變化

8、下面關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的描述中，不正確的是（）(A)生成反應(yīng)中的單質(zhì)必需是穩(wěn)定的相態(tài)單質(zhì)(B)穩(wěn)態(tài)單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓被定為零(C)生成反應(yīng)的溫度必需是298.15K

(D)生成反應(yīng)中各物質(zhì)所達到的壓力必需是100KPa

9、在一個絕熱鋼瓶中，發(fā)生一個放熱的分子數(shù)增加的化學(xué)反應(yīng)，那么：（）

(A)Q>0，W>0，?U>0(B)Q=0，W=0，?U0，?UW(B)Q△H2W1W2(C)△H1=△H2W1W2514、當(dāng)理想氣體從298K，2×10Pa經(jīng)歷(1)絕熱可逆膨脹和(2)等溫可逆膨脹到1×105Pa時，則()(A)△H1W2(B)△H1>△H2W1△H2W1>W2

15、對于封閉體系，在指定始終態(tài)間的絕熱可逆途徑可以有：()(A)一條(B)二條(C)三條(D)三條以上16、實際氣體絕熱恒外壓膨脹時,其溫度將：()(A)升高(B)降低(C)不變(D)不確定

17、功的計算公式為Ｗ＝nCv,m(T２－T１)，以下過程中不能用此式的是（）

(A)理想氣體的可逆絕熱過程(B)理想氣體的絕熱恒外壓過程(C)實際氣體的絕熱過程(D)凝聚系統(tǒng)的絕熱過程

18、凡是在孤立體系中進行的變化，其ΔU和ΔH的值一定是：()(A)ΔU>0,ΔH>0(B)ΔU=0,ΔH=0

(C)ΔUH2(B)H1=H2(C)H1=H2

20、將H2（g）與O2以2：1的比例在絕熱剛性密閉容器中完全反應(yīng)，則該過程中應(yīng)有（）

(A)ΔT=0(B)Δp=0(C)ΔU=0(D)ΔH=021、剛性絕熱箱內(nèi)發(fā)生一化學(xué)反應(yīng)，則反應(yīng)體系為()(A)孤立體系(B)敞開體系(C)封閉體系(D)絕熱體系22、理想氣體可逆絕熱膨脹，則以下說法中正確的是()(A)焓總是不變(B)內(nèi)能總是增加(C)焓總是增加(D)內(nèi)能總是減少

23、關(guān)于等壓摩爾熱容和等容摩爾熱容，下面的說法中不正確的是()

(A)Cp,m與Cv,m不相等，因等壓過程比等容過程系統(tǒng)多作體積功(B)Cp,m–Cv,m=R既適用于理想氣體體系，也適用于實際氣體體系(C)Cv,m=3/2R適用于單原子理想氣體混合物(D)在可逆相變中Cp,m和Cv,m都為無限大24、以下哪個過程的dT≠0，dH=0？()

(A)理想氣體等壓過程(B)實際氣體等壓過程(C)理想氣體等容過程(D)實際氣體節(jié)流膨脹過程25、隔離系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生一變化過程，則系統(tǒng)的：

(A)熱力學(xué)能守恒,焓守恒(B)熱力學(xué)能不一定守恒，焓守恒

2

(C)熱力學(xué)能守恒，焓不一定守恒(D)熱力學(xué)能、焓均不一定守恒

二、判斷題

1、體系在某過程中向環(huán)境放熱，則體系的內(nèi)能減少。錯2恒溫過程的Q一定是零。（）

3、經(jīng)歷任意一個循環(huán)過程時，系統(tǒng)從環(huán)境吸收的熱等于系統(tǒng)對外所做的功（）對

4盡管Q和W都是途徑函數(shù)，但（Q+W）的數(shù)值與途徑無關(guān)。（）5、由于熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù),則理想氣體的狀態(tài)改變時，其熱力學(xué)能一定跟著改變（）錯

6、封閉體系經(jīng)歷一個不作其它功的等壓過程，其熱量只決定于體系的初終態(tài)（）對

7在絕熱、密閉、穩(wěn)固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，△U一定為零，△H不一定為零。（）

8不可逆過程就是過程發(fā)生后，系統(tǒng)不能再復(fù)原的過程。（）9、因△H=Qp所以只有等壓過程才有△H。（）

10、理想氣體，不管是恒壓過程，還是恒容過程，公式?H??CdT都適用。（）

三、計算題

1、0.01m3氧氣由273K，1MPa經(jīng)過(1)絕熱可逆膨脹(2)對抗外壓p=0.1MPa做絕熱不可逆膨脹，氣體最終壓力均為0.1MPa，求兩種狀況所做的功。(氧氣的Cp,m=29.36J·K-1·mol-1)

2、10mol的理想氣體分別經(jīng)過下述(a)和(b)兩個過程，在673K從1.8×10-3m3等溫膨脹到2.4×10-3m3，試計算其膨脹功W及體系所吸收的熱Q。(a)可逆恒溫膨脹；(b)對抗外壓為2.026×105Pa的等溫膨脹。

3、在298.2K，101325Pa時有0.5molZn與過量稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣和硫酸鋅，已知此反應(yīng)放熱為7.155×104J，試計算：(1)上述過程中Q，W，ΔU，ΔH的值；

(2)若上述反應(yīng)在密閉容器中發(fā)生，求Q，W，ΔH，ΔU的值。

4、將1kg水過冷到-5℃，在101.325kPa下，參與極少量的冰屑.使過冷水迅速結(jié)冰，并使冰與水的混合物的溫度迅速升至冰點，冰的熔化

-1

熱為333.5J·g，0℃至-5℃水的比熱為4.238J·K-1，求結(jié)出冰的質(zhì)量。

5、已知水在100℃時的蒸發(fā)熱為2259.36J·g-1，則在100℃時蒸發(fā)30g水，系統(tǒng)的Q，W，ΔH，為多少?6、將1mol單原子理想氣體，在1.013×105Pa下從298K加熱到373K，再恒溫可逆膨脹至體積增加一倍，最終絕熱可逆膨脹至溫度為308K，求全過程的W，Q，ΔU，ΔH。

p3

7、1molO2由0.1MPa，300K恒壓加熱到1000K，求過程的Q、W、△U及△H。

已知：Cp,m(O2)=(31.64+3.39×10-3T-3.77×10-5T2)J·K-1·mol-1

8、1mol單原子分子理想氣體B，由300K,100.0kPa經(jīng)一可逆過程到達終態(tài)，壓力為200.0kPa，過程的Q=1000.0J,ΔH=2078.5J（1）計算終態(tài)的溫度、體積及過程的W,ΔU。（2）假設(shè)氣體先經(jīng)等壓可逆過程，然后經(jīng)等溫可逆過程到達終態(tài)，此過程的Q,W,ΔU,ΔH是多少？

9、298K時，1molCO與0.5mol的O2按下式反應(yīng)CO+1/2O2==CO2，生成1mol的CO2，已知：CO2的Cp.m=38.49J·K·mol-1；ΔfHm?(CO2，298K)=-393.5kJ·mol-1；ΔfHm?(CO，298K)=-110.45kJ·mol-1。

求(1)298K時，ΔrUm?，ΔrHm?，Q，W；

(2)若在絕熱恒容反應(yīng)器中進行，求終態(tài)最高溫度T2。

10、計算298K下，CO(g)和CH3OH(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，并計算反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的標(biāo)準(zhǔn)焓變。已知如下燃燒焓數(shù)據(jù)：(1)ΔcH$m(298K)(CH3OH(g))=-763.9kJ·mol-1(2)ΔcH$m(298K)(C(s))=-393.5kJ·mol-1(3)ΔcH$m(298K)(H2(g))=-285.8kJ·mol-1(4)ΔcH$m(298K)(CO(g))=-283.0kJ·mol-1

4

其次章熱力學(xué)第一定律

一、選擇題題號答案題號答案1×1題11111111120號1234567890答DCACDBCCDACCCADCDCC案222221234512356789ADBDC二、判斷題

2×3√4√5×6√7√8×9×10√三、計算題

1、解：

(1)絕熱可逆膨脹γ=Cp/CV=1.39T2=143Kn=4.41molQ=0

W=-ΔU=-nCV,m(T2-T1)=12070J(2)絕熱不可逆膨脹

nCV,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p2R(T2/p2-T1/p1)T2=203.5K

W=-ΔU=-nCV,m(T2-T1)=6452J2、解：

(a)∵理想氣體dT=0可逆過程ΔU=Q-W=0∴Q=-W

W=nRTln(p1/p2)=nRTln(V2/V1)=16kJ(b)∵dT=0ΔU=0∴Q=W

5

W=p(V2-V1)=1.2kJ3、解：

(1)等壓過程Δp=0ΔH=Qp=-7.155×104JW=pΔV=1239.5JΔU=Q-W=-7.28×104J(2)等容過程ΔV=0W=0ΔU=-7.28×104JQV=ΔU=-7.28×104JΔH=-7.155×104J

1kg1kg水+4、解：水冰

?Hpp=101325Pa=101325Pa????

TT2=273K1=268K

ΔH11kgΔH2水p=101325Pa

T2=273K

該過程由于速度快，可以看作絕熱過程ΔH=0，設(shè)最終有xg水結(jié)成冰，則

ΔH=ΔH1+ΔH2=0

0=1000×4.238×〔0-(-5)〕+(333.5x)333.5x=21190x=63.54g5、解：

沸點時p=101325Pa∴W=pΔV=∑νB(g)·RT=5166JQp=ΔH=67780JΔU=Q-W=626414J6、解：

CV,m=12.47J·K-1·mol-1Cp,m=20.79J·K-1·mol-1(1)W1=nRΔT=624JQ1=nCp,mΔT=1559J(2)W2=Q2=nRTln2=2150J(3)W3=-nCV,m(T4-T3)=811JQ3=0

全過程:W=∑Wi=3585JQ=∑Q=3709JΔU=CV,mΔT=125JΔH=Cp,mΔT=208J7、解：

6

由題意視OW=p(V2為理想氣體，則

Q2△U=Q-W=16.87kJ=△H=2-V1?T)=-R(T2-T1)=5.82kJ·mol-1

pnCTp,mdT=22.69kJ

18(1)C、解:

ΔHp,m=nC=5/2RCV,m=3/2R2078.5=1×p,mT5/2×(T2-T8.314×1)

(T2-300)V2=400K

ΔU2=nRT=nC2/p2=1×-T8.314×400/(200.0×103)=16.63dm3V,m(T21)=1×3/2×8.314×100=1247.1J(2)W=ΔU-Q=1247.1-1000.0=247.1J

300K400K400K氣態(tài)始終態(tài)與（100kPa1）一致100kPa

200kPaΔU=1247.1JΔH=2078.5JWWⅠ=-p(VW=WⅡ=-nRT2-V㏑1(V)=-nR(T3/V2)=-nRT2-T1)

2㏑(P2/P3)9Q==-1×Ⅰ+WⅡ

ΔU8.314-1×8.314×400×㏑100/200=1474J(1)Δ、解：H

-W=1247.1-1474=-226.6Jrm?=-283.05kJ·mol-1Q=Δ

rHm?=-283.05kJ·mol-1W

=∑νB(g)RT=-1.239kJΔ

rUm?=Q-W=-281.8kJ(2)∵ΔU=ΔrUm?+ΔU∴2=0-281.8+38.49×

10-3ΔT=0ΔT=7321.7K

T

102=7619.7K

、解：(2)?(4),C(s)?1O2(g)?CO(g)

2得ΔfH$m(298K,CO(g))=-110.5kJ·mol-1

(2)?2?(3)?(1),C(s)?2H12(g)?O2(g)?CH3OH(g)

2ΔfH$m(298K,CH3OH(g))=-201.2kJ·mol-17

反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔrH$m(298K)=-90.

第三章熱力學(xué)其次定律

一、選擇題

1、如圖，可表示理想氣體卡諾循環(huán)的示意圖是：（）

(A)圖⑴(B)圖⑵(C)圖⑶(D)圖⑷

2、工作在393K和293K的兩個大熱源間的卡諾熱機，其效率約為（）

(A)83％(B)25％(C)100％(D)20％3、不可逆循環(huán)過程中，體系的熵變值（）(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能確

4、將1mol甲苯在101.325kPa，110℃（正常沸點）下與110℃的熱源接觸，使它向真空容器中汽化，完全變成101.325kPa下的蒸氣。該過程的：（）

(A)ΔvapSm=0(B)ΔvapGm=0(C)ΔvapHm=0(D)ΔvapUm=0

5、1mol理想氣體從300K，1×106Pa絕熱向真空膨脹至1×105Pa，則該過程（）

(A)ΔS>0、ΔG>ΔA(B)ΔS0、ΔU>0、ΔS>0(B)ΔT0

8

7、理想氣體在等溫可逆膨脹過程中()(A)內(nèi)能增加(B)熵不變(C)熵增加(D)內(nèi)能減少8、根據(jù)熵的統(tǒng)計意義可以判斷以下過程中何者的熵值增大？（）(A)水蒸氣冷卻成水(B)石灰石分解生成石灰(C)乙烯聚合成聚乙烯(D)理想氣體絕熱可逆膨脹

9、熱力學(xué)第三定律可以表示為：（）

(A)在0K時,任何晶體的熵等于零(B)在0K時,任何完整晶體的熵等于零

(C)在0℃時,任何晶體的熵等于零(D)在0℃時,任何完整晶體的熵等于零

10、以下說法中錯誤的是()

(A)孤立體系中發(fā)生的任意過程總是向熵增加的方向進行(B)體系在可逆過程中的熱溫商的加和值是體系的熵變(C)不可逆過程的熱溫商之和小于熵變

(D)體系發(fā)生某一變化時的熵變等于該過程的熱溫商

11、兩個體積一致，溫度相等的球形容器中，裝有同一種氣體，當(dāng)連

接兩容器的活塞開啟時，熵變?yōu)?)(A)ΔS＝0(B)ΔS>0(C)ΔS0、ΔH＝0(C)ΔS0(D)ΔS>0、ΔH>0

15、300K時5mol的理想氣體由10dm3等溫可逆膨脹到100dm3，則此過程的()

(A)ΔS0；ΔU>0(D)ΔS>0；ΔU＝0

16、某過冷液體凝結(jié)成同溫度的固體，則該過程中()(A)ΔS(環(huán))0

(C)［ΔS(系)+ΔS(環(huán))］017、100℃，1.013×105Pa下的1molH2O(l)與100℃的大熱源相接觸，

5

使其向真空器皿中蒸發(fā)成100℃，1.013×10Pa的H2O(g)，判斷該過程的方向可用()

(A)ΔG(B)ΔS(系)(C)ΔS(總)(D)ΔA

18、以下四個關(guān)系式中,哪一個不是麥克斯韋關(guān)系式?(A)(?T/?V)s=(?T/?V)p(B)(?T/?V)s=(?T/?V)p(C)(?T/?V)T=(?T/?V)v(D)(?T/?V)T=-(?T/?V)p19、25℃時，1mol理想氣體等溫膨脹，壓力從10個標(biāo)準(zhǔn)壓力變到1個標(biāo)準(zhǔn)壓力，體系吉布斯自由能變化多少？（）(A)0.04kJ(B)-12.4kJ(C)1.24kJ(D)-5.70KJ

20、從熱力學(xué)基本關(guān)系式可導(dǎo)出(?U/?S)v等于：（）(A)

9

(?H/?S)p(B)(?F/?V)T(C)(?U/?V)s(D)(?G/?T)p21、1mol某液體在其正常沸點完全汽化，則該過程()

(A)ΔS＝0(B)ΔH＝0(C)ΔA＝0(D)ΔG＝022、對于不做非體積功的封閉體系，下面關(guān)系式中不正確的是：（）(A)(?H/?S)p=T(B)(?F/?T)v=-S(C)(?H/?p)s=V(D)(?U/?V)s=p

23、熱力學(xué)基本方程dG=-SdT+Vdp，可適應(yīng)用以下哪個過程：（）

(A)298K、標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水氣化成蒸汽(B)理想氣體向真空膨脹(C)電解水制取氫氣(D)N2+3H2=2NH3未達到平衡

24、一個由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)在恒溫恒容下自發(fā)進行,問以下各組答案中,哪一個是正確()

(A)ΔS體>0,ΔS環(huán)0(C)ΔS體0,ΔS環(huán)=0

25、以下四種表述：

(1)等溫等壓下的可逆相變過程中，體系的熵變ΔS=ΔH相變/T相變；(2)體系經(jīng)歷一自發(fā)過程總有dS>0；

(3)自發(fā)過程的方向就是混亂度增加的方向；

(4)在絕熱可逆過程中，體系的熵變?yōu)榱?；兩者都不正確者為：

(A)(1)，(2)(B)(3)，(4)(C)(2)，(3)(D)(1)，(4)二、判斷題

１、不可逆過程一定是自發(fā)的，而自發(fā)過程一定是不可逆的。（）２、對于絕熱體系，可以用?S?0判斷過程的方向和限度。（）３、在－10℃，101.325kPa下過冷的H2O(l)凝結(jié)為冰是一個不可逆過程，故此過程的熵變大于零。（）

４、功可以全部變成熱，但熱一定不能全部轉(zhuǎn)化為功。（）５、系統(tǒng)達平衡時熵值最大，自由能最小。（）

６、在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)A→B的不可逆過程，不管用什么方法，系統(tǒng)再也回不到原來狀態(tài)了。（）BB７、由于?S??A?QR/T,所以只有可逆過程才有熵變；而?S??A?QIR/T,所以不可逆過程只有熱溫商,但是沒有熵變。（）B８、由于?S??A?QIR/T,所以體系由初態(tài)A經(jīng)不同的不可逆過程到達終態(tài)B,其熵的改變值各不一致。（）θ

９、物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵△Sm(298K)值就是該狀態(tài)下熵的絕對值。（）１０、可逆熱機的效率最高，在其它條件一致的狀況下，由可逆熱機牽引火車，其速度將最慢。（）三、計算題

１、300K的2mol理想氣體由6.0×105Pa絕熱自由膨脹到1.0×105Pa，

求過程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判斷該過程的性質(zhì)。２、1mol理想氣體B，在298.15K下，由1.00dm3膨脹至10.00dm3，

10

答案CCBBDDADCD題號2122232425答案CBAAD二、判斷題12345678910×××××√×√××三、計算題1、解：

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

始態(tài)1/43/40平衡1/4(1-x)3/4(1-x)x(1)Kp(NH2p=

[3)])23=

(xpp(N2)[p(H2)]13

4(1?x)p?[4(1?x)p]3將x=0.0385代入,得K-2p=1.64×10-12(Pa)(2)將x=0.05代入,得p=1.33×105Pa2、解：

C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)始:100

平:1-xxx∑n=1+xK2x=[x/(1+x)]／[(1-x)/(1+x)]=x2／(1-x2)=0.4852／(1-0.4852)=0.3073、解：

Δ???rGm=ΔrHm-T1ΔrSm=80.39kJ·mol-1K-19

-2

p=3.89×10(Pa)4、解：

Δ?

-1

rHm=45.71kJ·molΔrS?m=126.1J·K-1·mol-1

31

ΔrGm?=ΔrHm?-TΔrSm?=8.151kJ·mol-1Kp=3.78kPa5、解：

ΔrSm?=-44.385J·K-1·mol-1ΔrGm=-228.40kJ·molΔrGm?=-RTln[Kp(p?)1/2]Kp=3.41×1037(Pa)-1/26、解：反應(yīng)2SO2?-1

?g??O2?g??2SO3?g?是反應(yīng)SO3?g??SO2?g??1/2O2?g?的逆反應(yīng)的二倍，所以其

反應(yīng)的平衡常數(shù)

2Kp=1/Kp1

2-4-1

∴Kp=1/48.7=4.22×10Pa

∵Kp=Kc(RT)?v=KXP?v

∴Kx=KpP-?v=4.22×10×101325=42.7

Kc=KpRT

=4.22×10×8.314×900=3.16mmol7、解：

NH4HS(s)?NH3(g)?H2S?g?

-4

3

-1

-4

從解離壓力可解得：Kp=(638×10/2)×(638×10/2)=1.018×10Pa

Kp=PNH3(g)·PH2S(g)=(5.32×10+PH2S)·PH2SPH2S+532×10·PH2S－1.018×10=0PH2S=1.50×10Pa;

PNH3=5.32×10+1.50×10=6.82×10PaP總=PNH3+PH2S=6.82×10+1.50×10

4=8.32×10Pa

4

4

4

4

4

4

4

2

2

9

9

22

2

32

8、解：

SO2?1/2O2?SO3

?G0600K

=-82200×1/2=-41100J·mol-1

已知M-3

-1

SO2=64×10kg·mol，當(dāng)16克SO2于600K氧化成SO3時

?G0=-41100×

16/64=-10275J9、解：

Δ?-1rHm(298K)=267.19kJ·molΔ?rGm(298K)=216.12kJ·mol-1

Δ?

?

?

-1

-1

rSm(298K)=[ΔrHm(298K)-ΔrGm(298K)]／298=171.38J·K·mol溫度升至分解溫度時,K?=1,ΔrG?m=0T=Δ?rHm(298K)／Δ?rSm(298K)=1559K10、解：

Δ?rGm(873K)=166600+62.95×873=-111645JΔrG?m=-RTlnK?=-RTln[p(O2)1/2p?-1/2]ln[p(O?

2)／p]=2Δ?

rGm／RT=-30.76p(O2)=4.4×10-