天津大学-物理化学-总复习(含答案).doc

物 理 化 学 总 复 习

第一章 热力学第一定律
1． 热力学第一定律只适用于： 答案：D
（A）单纯状态变化 （B）相变化
（C）化学变化 （D）封闭体系的任何变化
2． 1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变约为：
3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是： 答案：B
（A）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上
（B）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义
（C）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量
（D）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消
4． 涉及焓的下列说法中正确的是： 答案：D
（A）单质的焓值均为零 （B）在等温过程中焓变为零
（C）在绝热可逆过程中焓变为零 （D）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化
5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是： 答案：D
（A）不可逆循环过程 （B）可逆循环过程
（C）两种理想气体的混合过程 （D）纯液体的真空蒸发过程
6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？ 答案：A
（A） （B） （C） （D）
7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？ 答案：A
（A） Q = 0 ； ＝0；< 0 （B） Q = 0 ； ＝ 0；> 0
（C） Q > 0 ； ＝0；< 0 （D） Q < 0 ； ＝ 0；< 0
8． 3mol 的单原子理想气体，从初态T1＝300 K、p1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2＝300 K、p2＝50kPa，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、= 0 、= 0 。
9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T1升高到T2，压力从p1升高到p2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ： ＝ 0。
10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则： 答案：D
（A） 焓总是不变 （B） 内能总是增加 （C） 总是增加 （D） 内能总是减少
11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：答案：B
（A） <0 （B）>0 （C）=0 （D）不必考虑的数值
12． 一定量的理想气体，从同一初态压力p1可逆膨胀到压力为p2，则等温膨胀的终态体积与绝热膨胀的终态体积之间的关系是： 答案：A
（A）前者大于后者 （B） 前者小于后者 （C） 二者没有关系 （D）二者相等
13． 1mol单原子理想气体，从273K及 200kPa的初态，经pT＝C（常数）的可逆途径压缩到400kPa的终态，则该过程的= －1702J 。
14． 1mol单原子理想气体从温度为300K绝热压缩到500K时，其焓变为 4157J 。
15． 从定义 出发，推断下列关系中的不正确者： 答案：C
（A） （B）
（C） （D）
16． 盖斯定律包含了两个重要问题，即： 答案：D
（A）热力学第一定律和热力学第三定律 （B）热力学第一定律和热的基本性质
（C）热力学第三定律和热的基本性质 （D）热力学第一定律和状态函数的基本特性
17． 当某化学反应的时，则该过程的随温度的升高而 答案：A
（A）下降 （B）升高 （C）不变 （D） 无一定规律
18． 氢气和氧气以2：1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水，在该过程中 答案：D
（A） （B） （C） （D）
19． 在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间： 答案：D
（A）一定产生热交换 （B）一定不产生热交换
（C）不一定产生热交换 （D）温度恒定与热交换无关
20． 在恒定的温度和压力下，已知反应A2B的反应热及反应2AC的反应热，则反应C4B的反应热是： 答案：D
（A）2+ （B） －2 （C） + （D） 2－
21． 298K时，石墨的标准生成焓为： 答案：C
（A） 大于零 （B） 小于零 （C） 等于零 （D） 不能确定
22． 1mol液体苯在298K时，置于弹式量热计中完全燃烧，生成液体水和二氧化碳气体，同时释放出热量3264kJ，则其等压燃烧热约为： 答案：C
（A） 3268 kJ （B） －3265kJ （C） －3268 kJ （D） 3265 kJ
23． 若已知 H2O（g）和CO（g）在298 K时的标准生成焓分别为：－242 kJ.mol-1及－111 kJ.mol-1，则反应的反应热为 131 kJ。
24． 已知、、的标准生成热分别为：－484.5、－393.5、－285.8，则的标准燃烧热是： 答案：Ｂ
（A） 874.1 （B） －874.1 （C） － 194.8 （D） 194.8
25．已知反应 的热效应，下列说法中，不正确的是： 答案：D
（A）为H2O（l）的生成热 （B） 为H2（g）的燃烧热
（C） 与反应的的数值不相等 （D） 与 的数值相等
26．已知反应 的热效应，下列说法中，何者不正确？ 答案：C
（A）是的生成热 （B） 是的燃烧热
（C） 与反应的的数值不相等 （D）与反应的的数值相等
已知反应的热效应，下列说法中，何者不正确？ 答案：B

（A）为H2O（g）的生成热 （B） 为H2（g）的燃烧热
（C） 是负值 （D） 与反应的数值不等
25． 已知25℃时，反应的等压热效应为－92.3 kJ，则该反应的等容热效应为： 答案：D
（A） 无法知道 （B） 一定大于 （C） 一定小于 （D） 等于
26． 用键焓来估算反应热时，反应的热效应是： 答案：B
（A） [EC-C+ EC-H]－[EC=C+ EC-H+ EH-H] （B）[EC-C+6 EC-H]－[EC=C+4 EC-H+ EH-H]
（C） [EC=C+ EC-H+ EH-H]－[EC-C+ EC-H] （D）[EC=C+ 4EC-H+ EH-H]－[EC-C+ 6EC-H]
27． 已知温度T时，各反应的反应热如下： 答案：B
=226.8 kJ mol-1； =－286.0 kJ mol-1；
=－393.5 kJ mol-1；
=－1167 kJ mol-1
则反应 的反应热（kJ mol-1）为：
（A）－526.3 （B） －132.8 （C） 132.8 （D） 526.3
28． 若规定温度T、标准态下的稳定单质的焓值为零，则稳定单质的内能规定值将是： 答案：C
（A） 无法知道 （B） 总是正值 （C） 总是负值 （D） 总是零
29． 已知PbO(s)在18℃的生成热为 －219.5 kJ mol-1，在18℃至200℃之间，Pb(s)、O2(g)及PbO(s)的平均热容各为 0.134、0.900、0.218 JK-1g-1，则在200℃时PbO(s)的生成热为
—218.32 kJ mol-1。
30． 在573 K及0至60P0的范围内，的焦尔－汤姆逊系数可近似用下式表示： （式中p的量纲是Pa）。自作节流膨胀到，则体系温度的变化为 －0.15 K。
31． 使25℃、100kPa的1mol氦气（理想气体）膨胀到10kPa。经过（1）等温可逆膨胀（2）绝热可逆膨胀计算各过程的W、、并进行比较。
解：（1）等温可逆膨胀：

（2）绝热可逆膨胀：

（3）绝热地、突然使压力减至10kPa膨胀。

第二章 热力学第二定律和热力学第三定律
1． 工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺热机的效率= 20% ，熵变= 0 。
2． 理想气体在绝热可逆膨胀过程中： 答案：B
（A） 内能增加 （B） 熵不变 （C）熵增大 （D） 温度不变
3． 关于熵的说法正确的是： 答案：D
（A）每单位温度的改变所交换的热为熵 （B）不可逆过程的熵将增加
（C）可逆过程的熵变为零 （D）熵和体系的微观状态数有关
4． 在隔离体系中发生一具有一定速度的变化，则体系的熵： 答案：C
（A） 保持不变 （B）总是减少 （C）总是增大 （D）可任意变化
5． 在－20℃和p0下，1mol的过冷水结成冰，则物系、环境及总熵变应该是：答案：D
（A） ；； （B） ；；
（C） ；； （D） ；；
6． 1mol理想气体经绝热自由膨胀使体积增大10倍，则体系的熵变为：答案：B
（A） J.K-1 （B） 19.1J.K-1 （C） 19.1J.K-1 （D）8.314J.K-1
7． 1mol的纯液体在其正常沸点时完全汽化，该过程中增大的量是： 答案：C
（A） 蒸气压 （B） 汽化热 （C） 熵 （D） 自由能
8． 液体水在100℃及p0下汽化，则该过程： 答案：D
（A） （B） （C） （D）
9． 在300K时，5mol的理想气体由1dm3等温可逆膨胀到10dm3，则该过程的熵变是： 答案：A
（A）11.51R （B）—11.51R （C） 2.303R （D） —2.303R
10． 一卡诺热机在两个不同温度的热源之间工作。当工作物质为理想气体时，热机的效率为42%。如果改用液体工作物质，则其效率应当： 答案：C
（A） 减少 （B） 增加 （C） 不变 （D） 无法判断
11． 求任一不可逆绝热过程的熵变，可以通过以下哪个途径求得？ 答案：C
（A）初终态相同的可逆绝热过程 （B） 初终态相同的可逆等温过程
（C）初终态相同的可逆非绝热过程 （D） 以上（B）和（C）均可以
12． 在标准压力下，90℃的液态水汽化为90℃的水蒸气，体系的熵变为：答案：A
（A） （B） （C） （D） 难以确定
13． 氮气和氧气混合气体的绝热可逆压缩过程： 答案：C
（A） （B） （C） （D）
14． 理想气体从同一初态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀，到达同一体积。则过程（1）的熵变和过程（2）的熵变之间的关系为： 答案：B
（A） （B） （C） （D）两者无确定关系
15． 对于1mol范德华气体[]，则为： 答案：A
（A） （B） （C） 0 （D）
16． 某气体的状态方程为：。式中n为物质的量，b为常数。如果该气体经一等温过程，压力自变到，则下列状态函数的变化，何者为零？
（A） （B） （C） （D）

17． 热力学基本关系之一适用的条件是： 答案：D
（A） 理想气体 （B） 等温等压下
（C） 封闭体系 （D） 除膨胀功外无其它功的封闭体系
18． 已知Pb的熔点为327℃，熔化热为4.86 kJ.mol-1，则1摩尔Pb在熔化过程的熵变为： 答案：C
（A） 14．9 J.K－1 （B） －14．9 J.K－1 （C） 8.10 J.K－1 （D） —8.10 J.K－
19． 对1mol理想气体，其为： 答案：D
（A） （B） 0 （C） （D）
20． 当100J的热量从300K的大热源传向290K的另一大热源时，整个过程中体系所引起的熵变是：答案：D
（A） 0.6782 J.K-1 （B） —0.0115 J.K-1 （C） 0.0115J.K-1 （D） —0.6782J.K-1
21． 1mol 理想气体在273K、1p0时等温可逆膨胀到0.1p0，则过程的为：答案：D
（A）1249 Jmol-1 （B） 5226 Jmol-1 （C） 5226 calmol-1 （D） -5226 J
22． 在298K和1p0下，硝酸钾溶解在水中时将吸收热量，对此过程： 答案：B
（A） （B） （C） （D）
23． 如右图，当把隔板抽走后，左右两侧的气体（可视为理想气体）发生混合，则混合过程的熵变为： 答案：C
（A） 0.994JK-1 （B） 0
（C） 4.16JK-1 （D） –4.16JK-1
24． 在上题中，若一侧的N2（g）换成O2（g），其它条件不变，当把隔板抽走时，其混合过程的熵变为： 答案：B
（A） 0.994JK-1 （B） 0 （C） 4.16JK-1 （D） –4.16JK-1
25． 对于只作膨胀功的封闭体系，的值为： 答案：A
（A） 大于零 （B） 小于零 （C） 等于零 （D） 不能确定
26． 使一过程其＝0应满足的条件是： 答案：C
（A） 可逆绝热过程 （B） 等容绝热且只作膨胀功的过程
（C） 等温等压且只作膨胀功的过程 （D） 等温等容且只作膨胀功的过程
27． 使一过程其＝0应满足的条件是： 答案：A
（A） 可逆绝热过程 （B） 等容绝热过程 （C） 绝热过程 （D） 等压绝热过程
28． 使一过程其＝0应满足的条件是： 答案：D
（A） 可逆绝热过程 （B） 等容绝热过程
（C） 绝热过程 （D） 等压绝热且只作膨胀功的可逆过程
29． 理想气体与温度为TK的大热源相接触作等温膨胀吸热Q J，而所作的功是变到相同终态的最大功的20％，则物系的熵变为： 答案：A
（A） （B） （C） （D）
30． 在纯物质的T－S图中，通过某点可分别作出等容线和等压线，其斜率分别为及，则在该点两曲线的斜率的关系是： 答案：C
（A）（B）=（C）及（D）无确定关系
31． 在标准压力下，过冷水凝结成同温度的冰，则过程中应有： 答案：C
（A） （B）
（C） （D）
32． 热力学第三定律可以表示为： 答案：B
（A）在绝对零度时，任何晶体的熵为零 （B）在绝对零度时，任何完美晶体的熵为零
（C）在摄氏零度时，任何晶体的熵为零 （D）在摄氏零度时，任何完美晶体的熵为零
33． 在0℃到100℃的范围内，液态水的蒸气压p（Pa）与温度T（K）的关系式为。某高原地区的气压只有60kPa，则该地区水的沸点为：
（A） 343.3K （B） 70.3K （C） 343.3℃ （D） 373K 答案：A
34． 某非缔合液体在正常沸点时摩尔汽化熵为88J.K-1.mol-1，汽化热为22kJ.mol-1，则其正常沸点最接近于： 答案：C
（A）500℃ （B）500K （C）250K （D）100℃
35． 特鲁顿规则适用于： 答案：D
（A）任何纯液体 （B）二元溶液 （C）缔合液体 （D）正常液体
36． 在一定温度范围内，某液态物质的蒸气压p与温度T的关系式为：。则在该温度范围内，该物质的平均摩尔气化热为： 。
37． 试计算1mol液态水在100℃、标准压力下向真空蒸发变成100℃、标准压力下的水蒸汽的、 、 、、、 、、、。已知水的正常汽化热为40.76kJ.mol-1。假定蒸汽为理想气体。
解：

38． 1 mol单原子理想气体，从p1= 2p0、V1=11.2dm3，沿 = 常数的可逆途径压缩至p2= 4p0。试求此过程的、 、 、、、 及 。（已知该物质初态的规定熵S1=100 J.K—1.mol—1 ）
解：

39． 试计算－15℃、标准压力下，1摩尔过冷水变成冰这一过程的熵变，并与实际过程的热温商比较,判断此过程是否自发。已知：水和冰的等压摩尔热容分别为75 J.K－1mol-1和37 J.K－1mol-1，0℃时冰的熔化热ΔfusH0＝6025 J.mol-1。（1）请画出计算的方框图；（2）计算该过程的熵变；（3）计算该过程的焓变；（4）计算该过程环境的熵变；（5）用熵判据来判断过程的方向性。(答案有误)
解：

自发变化
40． 在298K时，1mol（理想气体）从p0绝热不可逆、等压压缩到终态压力为4p0。已知在298K、p0时，1mol的规定熵为191.5 J.K-1mol-1。求该过程的Q、W 、、、、、和。
解： （2分）

第三章 热力学在多组分体系中的应用
1. 下列各式哪个表示了偏摩尔数量？ 答案：A
（A） （ （B） （ （C） （ （D） （
2. 下列各式哪个表示了化学势？ 答案：B
（A） （ （B） （ （C） （ （D） （
3. 在273K和标准压力下，水的化学势和水汽的化学势的关系式：答案：B
（A） = （B） <
（C） > （D）无法知道
4. 298K和标准压力下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为2dm3（溶有0.5mol萘），第二瓶1为dm3（溶有0.25mol的萘）。若以和分别表示两个瓶子中萘的化学势，则： 答案：D
（A） =2 （B） = （C） =10 （D） =：
5. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成溶液之后将会引起： 答案：C
（A） 熔点升高 （B） 沸点降低 （C） 蒸气压降低 （D） 总是放出热量
6. 二组分理想溶液的总蒸气压： 答案：B
（A） 与溶液的组成无关 （B） 介于二纯组份的蒸气压之间
（C） 大于任一组份的蒸气压 （D） 小于任一组份的蒸气压
7. 在100kPa下，由0.002mol的气体溶解在1000g水中。当在相同温度下压力增大为200kPa 时，就有0.004mol该气体溶于1000g水中。描述这一实验规律的定律是： 答案：D
（A）波义耳定律 （B）拉乌尔定律 （C）道尔顿分压定律 （D）亨利定律
8. 在讨论稀溶液蒸气压降低规律时，溶质必须是： 答案：C
（A）挥发性溶质 （B）电解质 （C）非挥发性溶质 （D）气体物质
9. 苯和甲苯能形成理想溶液。在20℃时，液体苯的饱和蒸气压p1为9960 Pa，液体甲苯的饱和蒸气压p2为2973 Pa。当20℃时，与等摩尔的苯和甲苯的混合液呈平衡的蒸气中苯的物质的量分数y1是： 答案：D
（A） 1 （B） 0.3 （C） 0.23 （D） 0.77
10. A和B能形成理想溶液。已知在100℃时某纯液体A的蒸气压为1000kPa，某纯液体B的蒸气压为500kPa。当A和B的二元溶液中的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数为 0.667 。
11. 在温度TK时，某纯液体的蒸气压为11732 Pa。当0.2mol的一非挥发性溶质和0.8mol的该液体形成溶液时，溶液的上方蒸气压为5333 Pa。假设蒸气是理想气体，则在该溶液中溶剂的活度系数是 0.568 。
12. 在温度T时，某纯液体A的饱和蒸气压为、化学势为。已知在标准压力下该纯液体的凝 固点为 。当A中溶入少量与A不形成固态溶液的溶质而成为稀溶液时，上述三物理量分别为、及，则：
（A） > （B） < （C） >
13. 0.005 molkg-1的硫酸钾水溶液其沸点较纯水的沸点升高了0.0073℃。已知水的质量摩尔凝固点降低常数和沸点升高常数分别为1.86和0.52，则该溶液的凝固点（以℃表示）是： 答案：C
（A）－0.0018 （B） 5.222 （C） －0.0261 （D） －0.0020
14. 在15℃时，纯水的蒸气压为1705 Pa；当1mol不挥发溶质溶解在4.559mol的水中形成溶液时，蒸气压为596 Pa。则溶液中的水和纯水中的水的化学势差为： 答案：B
（A） 2517 J （B） －2517 J （C） 2602 J （D） －2602 J
15. 液体氯仿（1）和液体丙酮（2）形成非理想溶液。在温度TK时，测得液体上方总蒸气压为29400 Pa，蒸气中丙酮的物质的量的分数y2=0.818。而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571 Pa。则在溶液中氯仿的活度为：答案：C
（A） 0.183 （B） 0.823 （C） 0.181 （D） 0.813
16. 人的血浆可视为稀溶液。其凝固点为－0.56℃。已知水的摩尔凝固点降低常数为1.86，则37℃时血浆的渗透压为 Pa 。
17. 在298K时，向甲苯的物质的量的分数为0.6的苯－甲苯的1mol理想溶液中加入微量分数的纯苯。则对每摩尔的苯来说，其= －2270 J 、= 0 、= 7.618J.K-1 。
18. 在0℃、200kPa时，水的化学势和冰的化学势之间的关系为： 答案：B
（A）水的化学势高 （B）水的化学势低 （C）两者相等 （D）不可比较
19. 在90℃、p0下，水的化学势与水蒸气的化学势的关系为： 答案：B
（A）两者相等 （B）水的化学势小 （C）水的化学势大 （D）无法确定
20. 2molA物质和3molB物质在等温等压下混合形成液体混合物。该体系中A和B的偏摩尔体积分别为17.9cm3.mol-1和21.5 cm3.mol-1，则混合物的总体积为： 答案：C
（A）96.7cm3 （B）98.5 cm3 （C）100.3 cm3 （D）89.5 cm3
21. 在288K时，液体水的饱和蒸气压为1702 Pa，0.6mol的不挥发溶质B溶于0.540kg的水时，蒸气压下降42 Pa，溶液中水的活度系数应该为：答案：D
（A）0.9804 （B）0.9753 （C）1.005 （D）0.9948
22. 有一水和乙醇形成的混合溶液。水的摩尔分数为0.4，乙醇的偏摩尔体积为57.5ml，水的偏摩尔体积为16.18ml.mol-1。用4mol水和6mol乙醇混合，其体积为 410 ml。
23. 在25℃时将2克某化合物溶于1千克水中的渗透压与在25℃将0.8克葡萄糖（）和1.2克蔗糖（）溶于1千克水中的渗透压相同。（1）求此化合物的分子量；（2）此化合物溶液的冰点是多少？（3）此化合物溶液的蒸气压降低是多少？（已知水的凝固点降低常数为1.86。25℃时水的饱和蒸气压为23.76mmHg，题中稀溶液的密度可取1g.cm3）
解：

第四章 统计热力学初步
1. 在统计热力学中，对体系的分类，常按其组成粒子能否可以区分来进行。按此原则：
（A）气体和晶体皆属于定域子体系 答案：C
（B）气体和晶体皆属于离域子体系
（C）气体属离域子体系而晶体属于定域子体系
（D）气体属定域子体系而晶体属于离域子体系
2. 理想气体平衡态时的微观状态数为：；晶体中最可布的微观状态数为几分。
3. 三维平动子基态能级的简并度为：3（），第一激发态能级的简并度为 3，平动能为的能级的简并度为3。
4. CO2分子的平动自由度为 3 ，转动自由度为 2 ，振动自由度为 4 ，分子的对称数为