物理化学习题册

第1章 热力学第一定律（1）一、填空题1、热力学中与环境有能量交换，但无物质交换的体系叫 ，而与环境既无能量交换，又无物质交换的体系叫 。

2、一定温度下，氢气的标准摩尔燃烧焓2Δ(,)c mH H g θ，也是 的标准摩尔生成焓。

3、在一绝热箱中装有水，接联电阻丝，由蓄电池供应电流，试问在下列情况下，4、在一绝热恒容箱内，将理想气体NO 和2O 混合达到平衡后，比较下列量的大小：ΔH ΔU ，Q W 。

5、已知在298.15K 下，2()()H g C s 、与25()C H OH l 的标准摩尔燃烧焓分别为128583.kJ mol--⋅、139315.kJ mol--⋅、113668.kJ mol--⋅，据上述数据计算25()C H OH l 在298.15K 下的Δf mH =θ。

6、化学反应不论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变或反应的热力学能变是__________。

7、理想气体恒温可逆压缩，ΔU 0，ΔH 0。

二、选择题1、下列有关体积功的表达式正确的是：( )（A ）δW = P ex dV （B ）W =﹣V △P ex （C ）dW = -P ex dV （D ）W = ﹣P ex △V 2、下列的过程可应用公式ΔH=Q 进行计算的是( ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) 273.15 K ，p ∃下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体 3、有关焓的叙述正确的是（ ） （A ）焓就是恒压热 （B ）任何过程的△H ＞0（C ）焓就是恒容热（D ）焓是系统的状态函数4、在298K 和101325Pa 下，把Zn 和CuSO 4溶液的臵换反应设计在可逆电池中进行，将做电功100KJ ，并放热3KJ ，则过程中内能变化△U 为（ ） （A ）-103 kJ （B ） -97kJ （C ）97kJ （D ）103kJ 5、凡是在孤立体系中进行的变化，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 大于、小于或等于零不能确定。

三、判断题[ ] 1、若规定温度T 时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。

[ ] 2、在101.325kPa 下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。

若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。

[ ] 3、因Q P =ΔH ，Q V =ΔU ，所以Q P 与Q V 都是状态函数。

[ ] 4、在等温可逆过程中系统对环境做的功最小。

[ ] 5、状态函数的改变只由始态和终态决定，而与途径无关。

[ ] 6、若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。

[ ] 7、焓是系统混乱度的量度。

[ ] 8、范特荷夫等压方程表明温度对平衡常数的影响和标准摩尔反应焓变r m H θ∆无关。

[ ] 9、标准状态下最稳定单质的标准摩尔生成熵在25°C 时均为零。

[ ] 10、热力学第一定律的数学表达式ΔU =Q + W 只适用于封闭系统和孤立系统。

四、计算题1、10mol 的气体（设为理想气体），压力为101×104Pa ，温度为27℃，分别求出下列过程的功：（1）反抗恒外压101×103 Pa 等温膨胀到气体的压力也为101×103 Pa 。

（2）等温可逆膨胀到气体的压力为101×103Pa 。

第1章 热力学第一定律（2）一、填空题1、理想气体从相同始态开始分别经（Ⅰ）绝热可逆膨胀和经（Ⅱ）恒定压力下绝热膨胀到相同的压力，则终态温度ΙT ΙΙT ，终态体积ΙV ΙΙV ，过程的焓变ΙΔHΙΙΔH 。

2、物理量Q （热量）、T （热力学温度）、V （系统体积）、W （功），其中属于状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于广延性质的是 ；属于强度性质的是 。

3、基尔霍夫公式表明某一化学反应的反应焓随温度而变化是由于生成物和反应物的 不同所引起的。

4、在一个体积恒定为0.50m 3的绝热容器中发生某化学反应，使容器内气体温度升高750℃，压力增加60kPa ，此反应过程的Q 0, W 0,U ∆ 0, H ∆ 0。

请填上（＞，=，＜号）5、某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm 3膨胀到10dm 3时，吸热9414.5J ，则此气体的物质的量为 摩尔。

6、理想气体 及 都只是温度的函数，不随体积、压力而改变。

二、选择题1、在一带活塞的绝热汽缸中，W ′=0的条件下，发生某恒外压化学反应后，系统的体积增大，温度升高，则此反应过程的△H=（ ）（A ）等于零 （B ）小于零 （C ）大于零 （D ）变化不定2、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 ( )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3、在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T 1升高到T 2，压力从p 1升高到p 2，则（ ）（A ）Q>O ，W<0，△U<O （B ）Q=0，W=0，△U=0 （C ）Q=0，W<0，△U<0 （D ）Q>0，W=0，△U>04、如右图所示，()A B C Q a J →→=、()A B C W b J →→=、()C A Q c J →=，那么A C W →等于（ ）（A ）a b c -+ （B ）()a b c -++ （C ）a b c +- （D ）a b c ++5、ΔH ＝ΔQ p 此式适用于哪一个过程( )（A ）理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa 膨胀到10132.5Pa （B ）在0℃、101325Pa 下，冰融化成水 （C ）电解CuSO4的水溶液（D ）气体从（298K ，101325Pa ）可逆变化到（373K ，10132.5Pa ）三、判断题[ ] 1、一定量的理想气体由0℃、200kPa 的始态反抗恒定外压(p 环 = 100kPa)绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。

[ ] 2、若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。

[ ] 3、当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。

当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

[ ] 4、标准状态下最稳定单质的标准摩尔生成焓在任何温度T 时均不为零。

[ ] 5、系统的焓等于等压热。

[ ] 6、系统的状态一定，状态函数必有一确定的数值。

[ ] 7、隔离系统内实际发生的任何过程都是可逆的。

[ ] 8、绝热反应的热效应不为零。

[ ] 9、液体在等温蒸发过程中的内能变化为零。

四、计算题1、273.2K ，压力为5×P ө的N 2气2dm 3，在外压为P ө下等温膨胀，直到N 2的压力等于P ө为止，求此过程的W 、△U 、△H 和Q （假定气体为理想气体）。

2、在244K 温度下，1.00mol 单原子气体（1）从1.01MPa 、244K 等温可逆膨胀到505kPa ；（2）从1.01MPa 、244K 绝热可逆膨胀505kPa ，求两过程中的Q 、W 、U ∆及H ∆。

3、1.00mol （单原子分子）理想气体，由10.1kPa 、300K 按下列两种不同的途径压缩到25.3kPa 、300K ，试计算并比较两途径的Q 、W 、U ∆ 及H ∆。

（1）等压冷却，然后经过等容加热；（2）等容加热，然后经过等压冷却。

2、2.00mol 的水蒸气在100℃、101325Pa 下变为水，求Q 、W 、U ∆及H ∆。

已知水的气化热为2258J/g 。

3、某热处理车间室温为25℃，每小时处理400kg 链轨节（碳钢），淬火温度为850℃，假定炉子热损失量是加热链节热量的30%，问电炉每小时耗电量多少？已知碳钢的105523.P C J g -=⋅ 。

第2章 热力学第二定律（1） 一、填空题 1、理想气体从状态1经自由膨胀到状态2，可以用 这个热力学判据来判断过程的自发性。

2、 化学势μB 就是 B 物质的偏摩尔 （自由焓？自由能？）。

3、写出理想液体混合物任意组分B 的化学势表达式：B μ= 。

二、选择题 1、在-20℃和101325Pa 的条件下过冷水结成冰，则系统、环境及总熵变应该是（ ）（A ）△S sy <0，△S su <0，△S is <0 （B ）△S sy >0，△S su >0，△S is >0 （C ）△S sy <0，△S su >0，△S is <0 （D ）△S sy <0，△S su >0，△S is >0 2、在下列过程中，△G=△A 的过程为（ ） （A ）液体在正常沸点下气化为蒸气 （B ）理想气体绝热可逆膨胀 （C ）理想气体A 和B 在恒温下混合 （D ）恒温、恒压下的可逆反应过程 3、熵判据的适用条件为( ) （A ）等温过程 （B ）等压过程 （C ）任何过程 （D ）等容过程 4、理想气体等温下向真空中膨胀，体系中Q 、W 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 何者为零？（ ） （A ）Q=0、W=0、△U=0、△H=0 （B ）Q=0、W=0（C ）△S=0、△A=0 （D ）Q=0、W=0 △G=0 △S=0 5、在封闭系统中，亥姆赫兹函数判据的适用条件为( )（A ）等温过程，W′=0 （B ）等压过程，W′=0 （C ）等温等压，W′=0 （D ）等温等容，W′=0 6、在0℃和101325Pa 的条件下水结成冰，则系统的熵变（ ） （A ）无法确定 （B ）△S=0 （C ）△S<0 （D ）△S>07、以下四种都可以用来作为判别自发过程的热力学判据，但有些判据对系统都有要求，其中适用于任意系统的判据是（ ） （A ）化学势判据 （B ）亥姆赫兹判据 （C ）熵判据 （D ）吉布斯函数判据 8、理想气体等温过程的ΔA ( )（A ） >ΔG （B ）<ΔG （C ）=ΔG （D ）不能确定9、(1) 处于标准态的 H 2(g) 和 O 2 (g)，其标准摩尔生成焓为零。

(2)在某反应体系中，Δr G m 表示反应物的吉布斯自由能与产物的吉布斯自由能之差(3) 水在25℃, p ө下蒸发，求算熵变的公式为ΔS m ө = (ΔH m ө -ΔG m ө)/ T (4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为Δr S m = Δr H m / T 上述说法正确的是（ ）（A ）1 , 2 （B ）2 , 3 （C ）1 , 3 （D ）3 , 410、在标准压力p 下，373.15K 的水变为同温下的蒸汽，吸热Q p 。