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1、贵州大学化学与化工学院物化练习题(供参考)第二章 热力学第一定律一. 选择题1. 下面陈述中，正确的是：( )(A) 由于U和H是状态函数，又有QVU，QpH，所以，QV和Qp是状态函数(B) 热量总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式，非热即功(D) 体系与环境间发生热量传递后，必然要引起体系温度的变化2. 在SI中，压力的单位是：( )(A) atm (B) kg/m2 (C) Pa (D) mmHg3. 物质的量为n的理想气体的何组物理量确定后，其它状态函数方有定值：( )(A) p (B) V (C) T，U (D) T，p 4
2、. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将：( )(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 不能确定5. 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6. 理想气体在p下，从10dm3膨胀到16dm3同时吸热126 J，此气体的U为：( ）(A) 284J (B) 842J (C) 482J (D) 482J 7. 在体系温度恒定的变化中，体系与环境之间：( )(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
3、热交换无关 8. 某绝热封闭体系在接受了环境所作的功之后，其温度：( )(A) 一定升高 (B) 一定降低 (C) 一定不变 (D) 不一定改变 9. 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10. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：( ) (A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定11. 有一真空绝热瓶子，通过阀门与大气隔离，当阀门打开时，大气(视为理想气体)进入瓶内，此时瓶内气体的温度将：( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 无
4、法判定12. 在一绝热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温度均略有升高。若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则有：( )(A) Q0，W=0，U0 (B) Q=0，W0，U0 (C) Q0，W=0，U0 (D) Q0，W=0，U0 13. 对于完成同一过程的体系，下述说法何者正确？( )(A) 经任意可逆途径所做的功一定比经任意不可逆途径做的功多 (B) 经不同的可逆途径所做的功都一样多(C) 经不同的不可逆途径所做的功都一样多(D) 经任意可逆途径所做的功不一定比经任意不可逆途径做功多 14.(1) p和273K下冰融化为水； (2) 电流通过金属发热； (3) 往车
5、胎内打气；(4) 水在p和373K下蒸发； 以上可看作可逆过程的是：( )(A) (1)，(4) (B) (2)，(3) (C) (1)，(3) (D) (2)，(4)15. 一可逆热机与另一不可逆热机在其它条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动的列车运行的速度：( ) (A) 较快 (B) 较慢 (C) 一样 (D) 不一定16. 下列“在理论上使 H=Qp 成立的条件”中，错误的是：( )(A) 封闭体系 (B) 只做体积功 (C) 恒压可逆 (D) 等外压不可逆17. 封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的过程是什么过程? ( )(A) 一定是可逆过程 (B) 一定是不可逆过程 (C
6、) 不一定是可逆过程 (D) 体系没有变化18. 1mol单原子理想气体，从始态p12p，T1273K 沿着“pVK(常数)”的途径，可逆变化到p24p的终态，则H为：( ) (A) 17.02kJ (B) 10.21kJ (C) 17.02kJ (D) 10.21kJ19. 石墨的燃烧热：( ) (A) 等于CO生成热 (B) 等于CO2生成热 (C) 等于金刚石燃烧热 (D) 等于零20. “封闭体系恒压过程中吸收的热量Qp，等于其焓的增量H”，这种说法( )(A) 正确 (B) 需增加无非体积功的条件 (C) 需增加可逆过程的条件 (D) 需增加可逆过程与无非体积功的条件21. 恒压下，
7、无相变的单组分封闭体系的焓值随温度的升高而：( )(A) 增加 (B) 减少 (C) 不变 (D) 不一定22. 非理想气体进行了一绝热自由膨胀过程，下述答案哪个错了？( )(A) Q0 (B) W0 (C) U0 (D) H023. 当体系将热量传递给环境之后，体系的焓：( )(A) 必定减少 (B) 必定增加 (C) 必定不变 (D) 不一定改变24. 在非恒压过程中，将理想气体的温度从T1升到T2，则体系的H应为：( )(A) H0 (B) HCp(T2T1) (C) H不存在 (D) H等于其它值25. HQp，此式适用于下列哪个过程？ ( )(A) 0、p下冰融化成水 (B) 理想气
8、体从10p反抗恒定的p膨胀到p (C) 电解水CuSO4溶液 (D) 气体从(298K、p)可逆变化到(373K、0.1p) 26. 1mol理想气体经可逆绝热过程，下列功的算式中，哪一个是错的？( )(A) Cv(T1T2) (B) Cp(T2T1) (C) (p1V1p2V2) / (1) (D) R(T1T2)/(1) 27. 1mol单原子理想气体经一循环过程后，W400J，则该过程的Q为：( )(A) 0 (B) 因未指明是可逆过程，无法确定 (C) 400 J (D) 400 J28. 一定量的理想气体从同一始态分别经历等温可逆膨胀，绝热可逆膨胀到达具有相同压力的终态，已知终态体积
9、分别为V1和V2，则：( )(A) V1V2 (B) V1V2 (C) V1V2 (D) 元法确定29. 某理想气体的Cp/Cv1.40，则其为几原子分子气体？( )(A) 单原子分子 (B) 双原子分子 (C) 三原子分子 (D) 四原子分子30. 在100和25之间工作的热机，其最大效率为：( )(A) 100 (B) 75 (C) 25 (D) 20二. 填空题(第二章)1. 热力学封闭体系与环境之间的界面所起的作用为：(1) ；(2) 。2. 10mol单原子理想气体，在恒外压0.987p下由400K，2p等温膨胀到0.987p，体系对环境作功 kJ。3. 5mol单原子理想气体的 (
10、H/T)p JK。 4. 任何宏观物质的焓H都一定 其内能U，因为 ；对于等温理想气体反应，分子数增多的H一定 U， 因为 。5. 理想气体恒温可逆压缩，U 0，H 0。6. 设H2为刚性分子并可视为理想气体，电子处于基态，其Cv，m ；Cp，m (以气体常数表示之)。7. 从统计热力学观点看，功的微观本质是 ；热的微观本质是 。8. 在 条件下，QV=U； 在 条件下，Qp=H。三. 简述题(第二章)1. dU(U/T)VdT(U/V)TdV，由于(U/T)VCV，故前式可写作dUCVdT(U/V)TdV又因CVdTQ，故前式又可写作dUQ(U/V)T dV。将这个公式与dUQpdV比较，则
11、应有(U/V)T=p。这个结论是错误的，试说明何以是错误的。2. 理想气体经等温可逆变化，U=0，所以QWnRTln(V2/V1)，这里热Q和功W的值决定于始终态的体积，所以Q和W也具有状态函数的性质。这说法对吗？为什么？3. 当热由体系传给环境时，体系的焓是否一定减少？4. 某山脚下的大气压力为p，而在山顶上的压力下降1/2，能否在山腰上架风车用压力差来推动作功？为什么？5. 下列理想气体pV图中，AB是等温可逆过程，AC是绝热可逆过程。若从A点出发：经绝热不可逆过程同样到达V2，则终点D在C点之上还是在C点之下？为什么？6. 下列理想气体pV图中，AB是等温可逆过程，AC是绝热可逆过程。若
12、从A点出发： 经绝热不可逆过程同样到达p2，则终点D在C点之左还是在C点之右？为什么？7. 在一个玻璃瓶屮发生如下的反应：H2(g)C12(g)hv2HCl(g)。反应前后T、p、V均未发生变化，设所有气体都可看作理想气体，因为理想气体的Uf(T)，所以该反应的U0，这样判断错在哪里？8. 反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，以N2：H21:3的投料比通过合成塔，在压力为p温度为T1时，测得反应热为rH1。保持压力不变，温度升高到T2时，测得热效应为rH2。若用基尔霍夫公式计算，发现计算值与实验值不符，这是什么原因？9. 任一气体从同一始态出发，经一等温可逆过程和一等温不可逆过程到达同一
13、终态，因WRWIR，所以QRQIR。这结论对不对？为什么？四. 计算题(第二章)1. 1mol单原子理想气体，始态为p1202650 Pa，T1273K，沿可逆途径p/ VK(常数)至终态，压力增加一倍，求：V2、T2、U、H和W。2. 1mol单原子分子理想气体，始态p12101325 Pa，T1273K，沿可逆途径p/VK(常数) 至终态p24101325 Pa。计算此途径的Q、W及气体沿此途径的摩尔热容Cm。设Cm与T无关，CV。m(3/2)R。3. 在一绝热可逆膨胀过程中，某双原子分子理想气体的内能减少5000 J，求此过程中体系的焓变H。已知双原子分子理想气体的CV，m=5R/2；C
14、p，m=7R/2 。五. 证明题(第二章) 1. 试证明：CpCvT(p/T)v(V/T)p 2. 试证明：CpCv(p/T)v (H/p)TV 3. 试证明：在恒压过程中，内能变化可表示为：dU Cpp(V/T)p dT 。 4. 试证明：(U/T)pCpp (V/T)p第三章 热力学第二定律一. 选择题1. 理想气体绝热向真空膨胀，则：( ) (A) S0，W0 (B) H0，U0 (C) G0，H0 (D) U0，G0 2. (1) 不可逆过程热温商之和； (2) 可逆过程热温商之和；(3) 与过程无关的状态函数； (4) 与过程有关的状态函数。以上描述熵变的说法中，正确的是：( )(A
15、) 1，2 (B) 2，3 (C) 2 (D) 43. 室温下对一定量的纯物而言，当Wf0时，(A/T)V值为：( )(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不确定 4. 可通过以下哪一途径求得任一不可逆绝热过程的熵变S？( )(A) 始终态相同的可逆绝热过程 (B) 始终态相同的可逆恒温过程 (C) 始终态相同的可逆非绝热过程 (D) (B) 和 (C) 均可5. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )(A) 不可以达到同一终态 (B) 可从同一始态出发到达同一终态 (C) 不能判定向(A)、(B)中何者正确 (D) 可达同一终态，依是膨胀还是压缩而定 6. 对实际气体的
16、节流膨胀过程，有：( )(A) H0 (B) S0 (C) G0 (D) U07. 理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？( ) (A) 不变 (B) 增大 (C) 减少 (D) 不能确定8. p，0下，水凝结为冰，下列何者一定为零？( ) (A) U (B) H (C) S (D) G9. 绝热下，用大于气筒内的压力，迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变：( )(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 不确定 10. 标准压力和268K时，冰变为水，体系的熵变应：( )(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不能确定 11. 1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀
17、(Q0)，使体系的体积增大一倍，则S(体)，S(环) 和S(隔离)(单位：JK1mol1)为：( ) (A) 5.76，5.76，0 (B) 5.76，0，5.76 (C) 0，0，0 (D) 0，5.76，5.76 12. p，270K下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系的熵变(S1)及环境的熵变(S2) 应为：( )(A) S10，S20 (B) S10，S20 (C) S10，S20 (D) S10，S2013. p，298K下，双原子理想气体的体积V148.91dm3，经等温自由膨胀到2V1，其过程的熵变为：( ) (A) 11.53 J/K (B) 5.765
18、 J/K (C) 23.06 J/K (D) 0 14. p，90的液态水气化为90的水蒸气，体系的熵变将：( )(A) 0 (B) 0 (C) 0 (D) 不确定15. 水在p和100下沸腾时，下列各量何者增加：( )(A) 熵 (B) 气化热 (C) 吉布斯自由能 (D) 蒸气压16. 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，下列结论中正确的是：( ) (A)U0 (B) F0 (C) S0 (D) G017. 单原子理想气体的Cv，m(3/2)R，温度由T1变到T2时，等压过程的熵变Sp与等容过程的熵变Sv之比是：( )(A) 11 (B) 21 (C) 35 (D) 5318. 用1
19、mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀)，求得S19.16 J/K，则G为：( )(A) G19.16 J (B) G19.16 J (C) G19.16 J (D) G0 19. 一个由气相变为凝聚相的化学反应，在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案中 (S1为体系熵变，S2为环境熵变) ，哪一组是正确的：( ) (A) S10，S20 (B) S10，S20 (C) S10，S20 (D) S10，S20 20. 统计力学中，下列说法正确的是：( )(A) 热力学概率的数值只能在01之间 (B) 数学概率的数值只能在01之间 (C) 热力学概率等同于数学概率 (D) 数学概率的数值很大21.
20、在不作非体积功的封闭体系中，过程的A：( )(A) 小于零 (B) 大于零 (C) 等于零 (D) 不能判定22. 理想气体自由膨胀到达终态后，可判断过程自发性的判据是：( ) (A) H (B) G (C) S(隔离) (D) U23. 理想气体等温过程的A：( ) (A) 大于G (B) 小于G (C) 等于G (D) 不能确定24. 在一简单的封闭体系(单组分，单向，各向同性)的恒压只做体积功的过程中，吉布斯自由能值随温度升高如何变化？( ) (A) (G/T)p0 (B) (G/T)p0 (C) (G/T)p0 (D) 视具体体系而定25. 在p、383K的水变为同温下水气并吸热Qp的
21、相变中，何关系不成立？( )(A) G0 (B) HQp (C) S(隔离)0 (D) S(隔离)0 26. 范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度：( )(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法确定 (待研究)27. 300K下，2mol理想气体的G与A的差值为：( ) (A) GA=1.247kJ (B) GA=2.494kJ(C) GA=4.988kJ (D) GA=9.977kJ28. 在 S、H、CV、G、A 几个函数中，数值与最低能级能量数值的选取无关的是：( ) (A) S、H、CV、G， (B) CV、A(C) CV、S (D) A、G、H29. 从热力学基本关系
22、式可导出(U/S)V等于：( ) (A) (H/S)p (B) (A/V)T (C) (U/V)S (D) (G/T)p30. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？ ( ) (A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀二. 填空题（第三章）1. 一切自发变化都有一定的 ，并且都是不会 进行的，这就是自发变化的共同特征。2. 一个自发变化发生后，不可能使 都恢复到原来的状态而不留下任何影响，也就是说，自发变化是 。3. 在绝热封闭条件下，体系的S的数值可以直接用作过程方向性的判据，S0表示可逆过程；S0，表示 ；S0，表
23、示 。 4. 实际气体绝热自由膨胀，U 0；S 0。5. 理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U 0，S 。6. 理想气体恒温可逆压缩，S 0；G 0 。 7. 100和1.5p下，水蒸气变成100和p的液体水，则：S 0；G 08. 对一封闭体系，当Wf0时，下列过程中体系的U、S和G何者为零？ (1) 热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ；(2) 某物质的恒温恒压可逆相变化过程 ； (3) 某物质经一循环恢复原状态 。9. 公式SnR(V2/V1)CV(T2/T1) 所适用的过程是 。10. 理想气体等温膨胀过程(T=300K)中，从热源吸热600 J，做的功仅是变到相同终态最大功的
24、1/10，则体系的熵变S JK。 11. 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的本质。12. 用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时，体系必须是 ，除了考虑 的熵变外，还要考虑 的熵变。 13. 在 ，等压和 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。14. 在 ， 和 的条件下，自发变化总是朝着亥姆霍兹自由能 的方向进行的，直到体系达到平衡。 15. 在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里，当热力学函数 到达最 值时，体系处于平衡状态。 16. 化
25、学位B就是B物质的偏摩尔 。17. 在定温定压不做其他功的条件下，封闭体系的自发过程总是朝着G 的方向进行的，直到吉布斯函数达到 时为止。相应地，在定温定压下和不做其他功的条件下，封闭体系的G0的过程是 发生的。18. 从微观角度讲，熵具有统计意义，熵是描述 的物理量，是 ，具有 。19. 定容下，物质受热后内能升高，内能随温度上升而增加的比率叫 。定压下，如果物质被加热，自由能将减小，自由能随温度减小的比率被称为该物质的 。20. 体系的混乱度与熵的函数关系为： 。而热力学第三定律一般可表达为： 。三. 简述题（第三章）1. (G)T.，p0的含义?2. 绝热过程与等熵过程相同吗？为什么？3
26、. 两块质量相同的同种金属，温度不同，使它们相互接触并达到同一温度。若整个热传导过程均无热散失，试用熵函数证明该过程为不可逆过程。四. 计算题(第三章)1. 1molCH3C6H5 (分子量为92；沸点时的气化热为362kJ/kg) 在其沸点383.15K时蒸发为气体，求该过程的Q、W、vapHm和vapSm。 2. pq下，把25g、273K的冰加到200g、323K的水中，设体系与环境无能量交换，试计算S。已知：水的比热为4.18 kJkg1K1，冰的熔化焓为333 kJkg1，设它们均为常数。3. 2mol理想气体由5pq、323K加热到10pq、373K。已知该气体的Cp. m(5/2
27、)R，求体系的熵变。 4. 0.1kg283.2K的水与0.20kg313.2K的水混合，求S。 已知，水的平均比热为4.184kJ/(Kkg)5. 在90、p下，1mol水变为同温同压下的水蒸气，求S。已知：90时水的饱和蒸气压为7.012104Pa；Cp.m(l)75.3J/Kmol；Cp.m(g)33.58J/Kmol；100时的可逆气化热为40.67kJ/mol。6. 在298.15K及101325 Pa下，1mol过冷水蒸气变为同温同压下的水，求此过程的G。已知，298.15K时水的蒸气压为3167 Pa。 五. 证明题1. 体系经绝热不可逆过程由A态变到B态，请论证不可能用一个绝热
28、可逆过程使体系从B态变回到A态。2. 求证：绝热可逆膨胀后压力必减小，而且，减小的程度必大于等温可逆膨胀过程中的压力的减小。3. 试证明 理想气体：DS=nCV，mln(p2/p1)+nCp，mln(V2/V1)4. 试证明 (G/T)/Tp=H/T25. 试证明 (S/T)pCp/T 并说明公式意义第四章 溶 液一. 选择题1. 在400K时，液体A的蒸气压为4104 Pa，液体B的蒸气压为6104 Pa。两者组成理想液体混合物，平衡时，溶液中A的xA=0.6，则气相中B的物质的量分数为：( )(A) 0.6 (B) 0.5 (C) 0.4 (D) 0.312. 已知373.2K时，液体A的
29、p*A=133.32 kPa，另一液体B可与A构成理想溶液。当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，A在气相中的yA=2/3，则B的饱和蒸气压为；( )(A) 66.66 kPa (B) 88.88 kPa (C) 133.32 kPa (D) 266.64 kPa3. 已知373K时液体A的p*A=133.24 kPa，液体B的p*B=66.62kPa，设A和B形成理想液态混合物，当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为：( ) (A) 1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3 4. 关于亨利系数，下列说法中正确的是：( )(A) 其值与温度，浓度和压力有关 (B) 其值
30、与温度，溶质和溶剂的性质及浓度的标度有关(C) 其值与温度，溶剂性质和浓度有关 (D) 其值与温度，溶质性质和浓度有关5. 在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面同高的糖水(A)和纯水(B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是：( ) (A) A杯高于B杯 (B) A杯等于B杯 (C) A杯低于B杯 (D) 视温度而定6. 298K时，HCl(g， Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245 kPakgmol1，当HCl(g) 在甲苯溶液中的浓度达2时，HCl(g)的平衡分压为：( )(A) 137 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa7. 298K
31、，A和B两气体单独在某溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为k(A)和k(B)，且知k(A)k(B)，则当A和B平衡压力相同时，在一定量的该溶剂的溶解的关系为：( ) (A) A的量大于B的量 (B) A的量小于B的量(C) A的量等于B的量 (D) A的量与B的量无法比较8. (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。 (2) 对于纯组分，其化学势等于其吉布斯自由能。 (3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从亨利定律。 (4) 理相溶液各组分在其全部浓度范围内服从拉乌尔定律。上述说法正确的是：( ) (A) (1)、(2) (B) (2)、(3) (C) (2)、(4) (D) (3)、(4) 9. 真实气体的标准态是：( ) (A) f p的真实气体