(总复习)物化考题 必看 (1)
物理化学复习题及答案
物理化学复习题及答案一、选择题1. 以下哪个选项是热力学第一定律的数学表达式？A. ∆U = Q + WB. ∆H = Q + WC. ∆S = Q/TD. ∆G = Q - W答案：A2. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = nRT + aC. PV = nRT - aD. PV = nRT^2答案：A3. 以下哪个选项是化学平衡常数的定义？A. K = [反应物]/[生成物]B. K = [生成物]/[反应物]C. K = [生成物]^系数/[反应物]^系数D. K = [反应物]^系数/[生成物]^系数答案：C二、填空题1. 绝对零度是______开尔文。
答案：02. 摩尔气体常数R的数值是______焦耳/（摩尔·开尔文）。
答案：8.3143. 阿伏伽德罗常数的近似值是______。
答案：6.022×10^23 mol^-1三、简答题1. 描述熵的概念及其物理意义。
答案：熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，它代表了系统微观状态的多样性。
在物理意义上，熵的增加表示系统的无序程度增加，即系统趋向于更加混乱的状态。
2. 什么是理想溶液？理想溶液的热力学性质有哪些特点？答案：理想溶液是指溶液中各组分的分子间作用力与同种分子间的作用力相同，且溶液的体积和熵变符合理想行为的溶液。
理想溶液的热力学性质特点包括：混合过程不伴随体积变化，即体积可加性；混合过程不伴随熵变，即熵可加性；混合过程中不伴随热效应，即无热效应。
四、计算题1. 已知理想气体在等压条件下，从状态1（P1, V1, T1）变化到状态2（P2, V2, T2），求该过程中气体所做的功。
答案：W = P1 * (V2 - V1)2. 某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为-50kJ/mol，求该反应在该温度下的标准平衡常数K。
答案：K = exp(-ΔG°/RT) = exp(50,000 J/mol / (8.314J/(mol·K) * 298 K)) ≈ 1.7×10^6以上为物理化学复习题及答案的排版格式，供参考。
物理化学复习题答案
物理化学复习题答案物理化学是化学学科的一个重要分支，它综合了物理学和化学的原理和方法，来研究物质的性质、变化以及其中的能量转化等问题。
以下是一些常见的物理化学复习题答案。
一、热力学第一定律相关问题1、一个绝热容器中，有一个可导热的隔板将容器分为两部分，左室充满理想气体，右室为真空。
现将隔板抽去，气体自由膨胀充满整个容器。
此过程中系统的热力学能（内能）如何变化？答案：绝热容器中，系统与外界没有热交换。
自由膨胀过程中，也没有对系统做功。
根据热力学第一定律ΔU ＝ Q ＋ W，Q ＝ 0，W ＝0，所以热力学能（内能）不变。
2、计算在 100℃和标准压力下，1mol 水蒸发为水蒸气时的内能变化。
已知水的蒸发焓为 4067 kJ/mol。
答案：在 100℃和标准压力下，水蒸发为水蒸气是恒温恒压过程。
ΔH ＝ 4067 kJ/molQ ＝ΔH ＝ 4067 kJ对于理想气体，ΔU ＝ Q ＋ W ，W ＝pΔV ，水蒸发为水蒸气时，pV ＝ nRT ，ΔV ＝V(g) V(l) ≈ V(g) ，所以 W ＝ pV(g) ＝ nRT ＝1×8314×37315 ＝ 310 kJ则ΔU ＝ Q ＋ W ＝ 4067 310 ＝ 3757 kJ二、热力学第二定律相关问题1、试判断在 25℃时，下列反应的自发性：H₂O(l) → H₂O(g) ，已知水的蒸发焓为 440 kJ/mol ，熵变为 1188 J/（mol·K) 。
答案：ΔG ＝ΔH TΔS ，ΔH ＝ 440 kJ/mol ，T ＝ 298 K ，ΔS ＝1188 J/（mol·K) ＝ 01188 kJ/（mol·K)ΔG ＝ 440 298×01188 ＝ 440 353 ＝ 87 kJ/mol ＞ 0所以在 25℃时，该反应是非自发的。
2、卡诺热机在 500 K 和 300 K 的两个热源之间工作，计算其热机效率。
物理化学复习题(带答案)
物理化学复习题（带答案）第一章热力学第一定律（概念辨析）4.热力学第一定律的数学表达式△ u=q+W适用于（b）（a）开放系统（b）封闭系统（c）孤立系统（d）上述三种5.在热力学第一定律的数学表达式中△ u=q+W，W代表（c）（a）膨胀功（b）有用功（c）各种形式功之和（d）机械功6.热力学第一定律的数学表达式△ u=q+W适用于什么路径（c）（a）相同过程的任何路径（b）相同过程的可逆路径（c）不同过程的任何路径（d）相同过程的不可逆路径10.公式h=u+pv中，p表示什么含义（a）（a）系统总压力（b）系统中各部件的压力（c）1.01×102kpa（d）外部压力11.对于封闭的热力学系统，下述答案中哪一个正确（a）（a） H>U（b）H=U（c）H<U（d）无法确定H和U之间的大小12.下述答案中，哪一个是公式h=u+pv的使用条件（b）（a）气体系统（b）封闭系统（c）开放系统（d）仅进行膨胀工作的系统13.理想气体进行绝热自由膨胀后，下述哪一个不正确（都正确）（a）q=0（b）w=0（c）△u=0（d）△h=0（注：△s≠0）14.非理想气体绝热自由膨胀后，下列哪项不正确（d）（a）q=0（b）w=0（c）△u=0（d）△ H=015.下述说法中，那一种正确？（d）（a）理想气体的焦耳-汤姆逊系数不一定为零（b）非理想气体的焦耳-汤姆逊系数不一定为零（c）使非理想气体的焦耳-汤姆森系数为零的p-t值只有一组（d）理想气体不能用作电冰箱的工作介质16.当理想气体经历等温自由膨胀时，其热力学能的变化△ u应该是（c）（a）△ U>0（b）△ U<0（c）△ u=0（d）17.某理想气体进行等温自由膨胀，其焓变△h应（c）（a）△h＞0（b）△h＜0（c）△h=0（d）不一定18.当理想气体经历绝热自由膨胀时，其热力学能的变化△ u应该是（c）（a）△U>0（b）△ U<0（c）△ u=0（d）19.某理想气体进行绝热自由膨胀，其焓变△h应（c）（a）△h＞0（b）△h＜0（c）△h=0（d）不一定一20.某理想气体进行绝热恒外压膨胀，其热力学能的变化△u应（b）（a）△u＞0（b）△u＜0（c）△u=0（d）不一定21.当理想气体在绝热恒定外压下膨胀时，其焓会发生变化△ h应为（b）（a）△H>0（b）△ h<0（c）△ H=0（d），不一定是理想气体的22？？cp，mcv，m？1.40，那么气体是哪种气体（b）（a）单原子分子气体（b）双原子分子气体（c）三原子分子气体（d）四原子分子气体24.在下面的陈述中，不符合热力学第一定律的是（b）（a）系统的内能在孤立系统中发生的任何过程中保持不变（b）系统的内能在任何等温过程中保持不变（c）在任何循环中，w=-Q（d）在理想气体自由膨胀过程中，q=δu=025.关于热力学可逆过程，以下陈述是正确的：（a）系统在可逆过程中所做的最大功b可逆过程发生后，体系和环境不一定同时复原c可逆过程中不一定无其他功D一般化学反应是热力学可逆过程判断正误28.不可逆变化是指系统在该变化后无法恢复的变化。
总复习物化考试试题范围
. 第二章热力学第一定律-即时练习一、单选题：1.对于理想气体的热力学能有下述四种理解：(1) 状态一定，热力学能也一定(2) 对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，热力学能一定跟着改变其中都正确的是：( ）A．(1),(2)；B．(3),(4)；C．(2),(4)；D．(1),(3)。
答案:D. 热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。
2.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．无法判定答案:C. 气体膨胀对外作功，热力学能下降。
3.1mol373K，标准压力下的水，经下列两个不同过程变成373K，标准压力下的水气，(1) 等温、等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：(ΔU= Q+ W)：（）A．W1<W2 Q1>Q2 B．W1<W2 Q1<Q2 C. W1=W2 Q1=Q2 D. W1>W2 Q1<Q2 答案:A. 过程(1)中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。
4.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．不一定答案:A. 对冰箱作的电功全转化为热了。
5.凡是在孤立系统中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是：（）A．ΔU>0 , ΔH>0 B．ΔU=0 , ΔH=0 C．ΔU<0 , ΔH<0. D．ΔU=0 , ΔH不确定答案:D. 热力学能是能量的一种，符合能量守衡定律，在孤立系统中热力学能保持不变。
而焓虽然有能量单位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。
例如，在绝热钢瓶里发生一个放热的气相反应，ΔH可能回大于零。
6.某理想气体的γ=Cp/CV=1.40，则该气体为几原子分子?（）A．单原子分子B. 双原子分子C．三原子分子D. 四原子分子答案:B. 1.40=7/5，CV=（5/2）R Cp=（7/5）R ，这是双原子分子的特征。
物化基础知识试题及答案
物化基础知识试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 物质的三态变化中，下列哪种变化是吸热过程？A. 熔化B. 凝固C. 液化D. 升华答案：A2. 根据理想气体状态方程 PV=nRT，当温度不变时，气体的压强与体积成什么关系？A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定答案：B3. 以下哪种物质不属于晶体？A. 食盐B. 冰C. 玻璃D. 金属答案：C4. 物质的比热容是指单位质量的物质温度升高1摄氏度所需要的热量，下列物质中比热容最大的是？A. 水B. 铜C. 铁D. 铝答案：A5. 以下哪种现象不属于布朗运动？A. 悬浮在空气中的花粉颗粒的随机运动B. 悬浮在水中的花粉颗粒的随机运动C. 悬浮在液体中的固体颗粒的随机运动D. 悬浮在气体中的固体颗粒的随机运动答案：D6. 物质的导热性能与其结构有关，以下哪种物质的导热性能最好？A. 玻璃B. 橡胶C. 金属D. 木材答案：C7. 物质的扩散现象表明了分子的什么特性？A. 静止B. 有序排列C. 无规则运动D. 高速运动答案：C8. 物质的表面张力是由于分子间的哪种力引起的？A. 引力B. 斥力C. 静电力D. 磁力答案：A9. 物质的相变过程中，哪种过程不涉及相的变化？A. 蒸发B. 凝结C. 沉淀D. 溶解答案：D10. 物质的热膨胀系数是指单位温度变化时，物质体积的相对变化量。
以下哪种物质的热膨胀系数最大？A. 铁B. 铜C. 铝D. 水答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 物质的三态变化包括______、______和______。
答案：熔化、汽化、凝固2. 理想气体状态方程为______，其中P表示压强，V表示体积，n表示摩尔数，R是______，T表示温度。
答案：PV=nRT，气体常数3. 晶体与非晶体的主要区别在于晶体具有______，而非晶体没有。
答案：规则的几何外形和内部结构4. 物质的比热容越大，其吸收或释放相同热量时，温度变化越______。
物理化学题库及详解答案
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科，它通过物理原理来解释化学现象，是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一：理想气体状态方程的应用题目内容：某理想气体在标准状态下的体积为22.4L，压力为1atm，求该气体在3atm压力下，体积变为多少？详解答案：根据理想气体状态方程 PV = nRT，其中P是压力，V是体积，n是摩尔数，R是理想气体常数，T是温度。
在标准状态下，P1 = 1atm，V1 = 22.4L，T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变，仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程，得到：\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数，且T1 = T2（温度不变），我们可以简化方程为：\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值：\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以，在3atm的压力下，该气体的体积约为7.47L。
题目二：热力学第一定律的应用题目内容：1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量，如果该过程的效率为40%，求该过程中气体对外做的功。
详解答案：热力学第一定律表明能量守恒，即ΔU = Q - W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。
对于单原子理想气体，内能仅与温度有关，且ΔU = nCvΔT，其中Cv 是摩尔定容热容，对于单原子理想气体，Cv = 3R/2（R是理想气体常数）。
由于效率η = W/Q，我们有：\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的，我们可以利用盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's law）PV = nRT，由于n和R是常数，我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学复习题目(含答案)
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U Q W ∆=+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H ∆约为： 4157J3． 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 ）0)TU (V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ） 0)P H (T =∂∂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 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （B ） Q = 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆> 0（C ） Q > 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （D ） Q < 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆< 08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
物理化学总复习1
物理化学总复习1物理化学是一门研究物质的性质、结构和变化规律的学科，它融合了物理学和化学的原理和方法，对于理解化学反应、物质的状态和性质等方面具有重要意义。
以下是对物理化学的一些重要知识点的总复习。
一、热力学第一定律热力学第一定律，也称为能量守恒定律，其核心表述为：能量可以在不同形式之间转换，但总能量保持不变。
这一定律在物理化学中有着广泛的应用。
比如，在一个封闭系统中，如果有热量 Q 传递给系统，同时系统对外做功 W，那么系统的内能变化ΔU 就等于 Q W 。
这个公式清晰地展示了能量的转化关系。
理解热力学第一定律，对于分析各种热力学过程至关重要。
例如，在一个绝热过程中，Q ＝ 0 ，那么系统内能的变化就完全取决于系统对外做功或者外界对系统做功。
二、热力学第二定律热力学第二定律揭示了自发过程的方向性。
常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
开尔文表述则表明：不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。
通过熵的概念，可以更定量地理解热力学第二定律。
熵是一个系统混乱程度的度量。
在一个孤立系统中，熵总是增加的，这反映了自发过程总是朝着更加混乱、无序的方向发展。
三、热力学第三定律热力学第三定律指出：绝对零度时，纯物质的完美晶体的熵值为零。
这一定律为确定物质的熵值提供了基准。
四、化学热力学在化学热力学中，我们经常关注化学反应的热力学性质，如反应的焓变、熵变和自由能变化。
通过计算反应的焓变，可以判断反应是吸热还是放热。
熵变则反映了反应前后系统混乱程度的变化。
而自由能变化（ΔG）是判断反应能否自发进行的重要依据。
当ΔG ＜ 0 时，反应在给定条件下能够自发进行；当ΔG ＝ 0 时，反应处于平衡状态；当ΔG ＞ 0 时，反应不能自发进行。
五、多组分系统热力学多组分系统中，需要考虑溶质和溶剂的相互作用。
引入了偏摩尔量的概念来描述多组分系统中某一组分的性质。
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n 4mol ，单原子理想气体
T1 p1
750K 150kPa
dV (10),降 T
273K时的电动势(设在此温度范围内rH为常数).
电池反应:
H2(p ) + (1/2)O2(p ) = H2O(l)
rG m= (－2×96485×1.229)J·mol1 =－237160J·mol1
rHm
=
fHm (H2O)
=－285
840
kJ·mol1
r Sm
r Hm rGm T
T2 p3
50kPa
dT (02,)可逆
T3 p3
T2 100kPa
解此题的关键应先求出T2。Q与W与途径有关，先求 二者之中最易求者，一个可由式ΔU=Q+W求之。
T2 T1 p2 / p1 750K 50kPa / 150kPa 250K
T3 T2 250K
Q U W (24.944 5.763)kJ 30.707kJ
H nC p,m (T3 T1 ) {4 2.5 8.3145 (250 750)}J 41.573kJ
S nC p,m ln(T3 / T1 ) nR ln( p3 / p1 ) nR(2.5 ln(T3 / T1 ) ln( p3 / p1 )} 4 8.3145{2.5 ln(250 / 750) ln(100 / 150)}J K-1 77.859J K-1
因途径（1） dV 0 ，所以 W1 0
途径（2）为恒温可逆压缩过程，故
W W1 W2 W2 nRT ln(V3 /V2 ) nRT ln( p3 / p2 ) {4 8.3145ln(100 / 50)}J 5.763kJ
U nCV ,m (T3 T1 ) {41.5 8.3145(250 750)}J 24.944kJ
1
1 x
A
1
1－xA = 0.667 = 66.7%
一级: 二级:
kt2
2ln 2
ln 1 1
x
1－xA = 0.25 = 25%
kt2
2 cA,0
1 cA,0
1
1 xA
1
1－xA = 0.333 = 33.3%
例 为利一用级反积反应应分, 2式C87H,℃3一N时N级,C一H反3密(g应闭) 器中C2CHH6(3gN)N+CHN32((偶g)氮甲烷)原来的压力为21332Pa,
kt ln 1
1 xA
kt
1 c A, 0
1
1 x
A
1
k t1/2 = ln2 kt1/2 = 1 / cA, 0
一级:
ln 2
1
kt1
2
ln 1 xA
1－xA = 0.707 = 70.7%
二级: (2) t2 = 2 t1/2
1 kt1 2cA,0
1 cA,0
rGm=－zFE=－(1 96500 0.3724)Jmol－1 =－35.94 kJmol－1
各物质 t=0时 1
3
0
的量
平衡时 1- x
3(1-x)
2x
各物质的 平衡分压
1 x p 3(1 x) p 2x p
4 2x
4 2x
4 2x
K
解得:
(
pB p
) B
2x(4-2x) 33/ 2 (1 x)2
p p
x= 0.00394 mol
平衡转化率 x 100% 0.39% 1
E(273K) = E(298K)－8.46×104(273－298)V = 1.250V
例 对于一级反应和只有一种反应物的二级反应, 分别求二者在下列时刻未反应
的百分数.
(1) t1 = 一t1/2级/ 2反; 应(2二) t2级= 反2 t1应/2 .积分式
一级反应
二级反应 (1) t1 = t1/2 /2
p
3p
100kPa - 4p
K
( 100 4 p ) p1 / 2 ( 3 p )3 / 2
p
解得:
p(N2) = p = 24.95 kPa p(H2) = 3p = 74.85 kPa p(NH3) = 100kPa-4p = 0.20 kPa
1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3
二．等压方程应用
例 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
Kp~T关系为
lnK
O p
11476 T
27.72
求rHm，rSm
解 r HmO 11476 R
rHm= –95.41 kJmol–1
rGm= –RT lnKp
RT
11476 T
27.72
例题：
723K时，反应1/2 N2 (g) + 3/2 H2(g) = NH3(g)的K = 6.1×10-3，反应 起始的投料比为n(N2)/n(H2)=1/3,反应系 统的总压保持在100kPa,求反应达平衡 时各物质的分压及平衡转化率。
再解:
各物质 的分压
1 2
N
2
3 2
H
2
NH 3
285840 (237160) J K1 mol1
298.15
163.27J K1 mol1
E r Sm 163.273 V K1 8.46104 V K1 T T zF 2 96485
1000s 后总压为22732Pa, 求k 及 t1/2.
t=0 t=t
CH3NNCH3 C2H6 +
p0
0
p
p0－p
N2 0
p0－p
p(总) pB p 2( p0 p) 2 p0 p
p 2 p0 p(总) 当t 1000s时,
p 2 p0 p(总) 2 21332Pa 22732Pa 19932Pa k 1 ln c0 1 ln p0 1 ln 21332 6.788105s1
(1)写出电池反应; (2)计算25℃该反应的吉布斯函数变rGm, 熵变rSm, 焓变rHm以用电 池恒温可逆放电时该反应过程的热Qr,m.
(1)阳 极
1 2
H2 (101.325kPa)
H
e
阴极
Hale Waihona Puke 1 2Hg2Cl2 (s)
e
Cl
Hg(l)
1 2
H2 (101.325kPa)
t c t p 1000s 19932
t1/2 ln2 / k ln2 /(6.788105s1) 10211s
例 关系为电求池电P池t|H反2(1应01.热32力5kP学a)函|HC数l(0.1molkg－1)| Hg2Cl2(s) |Hg 电动势E 与温度T的
E/V = 0.0694+1.88110－3 T/K－2.910－6 (T/K)2
= –R 11476+27.72RT
= rHm–TrSm rSm = –27.72R = –230 JK–1mol–1
热例1.2力2原9学V电,关池液态系Pt水| 的H2( fpH)m|(H292S8OK)4(=b=2805.0.814mkoJl··kmgol1)1|,O求2(该p电) 池|P的t在温29度8系K时数的及E =
1 2
Hg2Cl2
(s)
Hg(l)
HCl(0.1mol kg1
)
(2) 25℃, 题给状态下的电池: E ={0.0694+1.88110－3298.15－2.910－6(298.15 )2}V = 0.3724V
(E/T)p =(1.88110－3 －22.910－6T/K)V/K = 1.5173 10－4V/K