吉林大学物理化学综合练习(一)(附答案)
物理化学综合练习题-答案
物理化学综合练习题-答案物理化学练习题⼀、判断题1. 绝热过程Q ＝0，由于Q ＝ΔH ，所以ΔH ＝0。
（ × ）2. . ⼀定量理想⽓体的熵只是温度的函数。
（× ）3. 在恒温、恒压、⾮体积功为零的条件下，某反应的△rG m <０，则反应物全部变成产物，反应将进⾏到底。
（ × ）4. 单组分系统的相数最多为3。
（ √ ）5. 在⼀定温度下，p*B >p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当⽓—液两相达到平衡时，⽓相组成y B 总是⼤于液相组成x B 。
（ √ ）6. 理想⽓体绝热过程功的计算式为W=nC v ，m (T 2-T 1)，此式⽆论绝热过程是否可逆均适⽤。
（ √ ）7. △f H Θm （C ，⾦刚⽯，298.15K ）=0（ × ）8. 在⼀体积恒定的绝热箱中置⼀绝热隔板，将其分为左右两部分。
在两侧分别放⼊T 、p 皆不相同的同种⽓体。
现将隔板抽去并达到平衡，若以箱内全部⽓体为系统，则此混合过程的Q 、W 、△U 都为零。
（√ ）9. 在⼀定温度下，p*B>p*A ，由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物，当⽓—液两相达到平衡时，⽓相组成y B 总是⼤于液相组成x B 。
（ √ ）10. 纯物质完美晶体，0O C 时熵值为零。
（ × ）⼆、填空题1. n mol 某理想⽓体在恒容下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 1，相同量的该⽓体在恒压下由T 1加热到T 2，其熵变为ΔS 2，则ΔS 1与ΔS 2的⼤⼩关系为 ΔS 1<ΔS 2 。
2. 1mol 理想⽓体在298K 下，从2×10-3m 3等温可逆膨胀到20×10-3m 3，此过程中系统的熵变△S 为 19.15 J·K -1。
3. 反应2O 3 = 3O 2 的速率⽅程可表⽰为2121323232d (O )d (O )(O )(O ) (O )(O )d d c c kc c k c c t t--'-==或则速度常数 k 和 k ˊ的关系为 3k =2 k ˊ。
物理化学综合练习题及答案
物理化学综合练习题及答案物理化学综合练习题⼀．选择题1. 对于封闭体系中的任意循环过程，体系经历了j 步变化，则根据热⼒学第⼀定律应该是A) ∑Q j = 0 B) ∑W j = 0 C ）∑Q j +∑W j ＞0 D) ∑Q j +∑W j = 02．如图所⽰，在⼀具有导热壁的容器上部，装有⼀可移动的理想活塞，若在容器中同时放⼊锌块及盐酸，令其发⽣定温定压下的化学反应：Zn(s)+2HCl(b 1) == ZnCl 2(b 2) + H 2 (g) ，此反应的△r H m ＜0，如以锌块和盐酸为体系，则有：A ）Q ＜0 W ＜0 △U ＜0B ）Q ＜0 W= 0 △U ＜0 Zn + HClC ）Q = 0 W= 0 △U= 0D ）Q ＞0 W ＞0 △U ＞03. 在383K ，P θ下，1mol 过热⽔蒸⽓凝聚成⽔，则体系、环境及总的熵变A) △S 体系﹤0，△S 环<0，△S 总 < 0 B) △S 体系﹤0，△S 环﹥0，△S 总﹥0C ）△S 体系>0，△S 环﹥0，△S 总﹥0 D) △S 体系﹤0，△S 环﹥0，△S 总 < 04. ⼀个可重复使⽤的充电电池以1.8V 的输出电压放电，然后以2.2V 的外加电压充电，使电池恢复原状。
在整个过程中，热、功及电池的吉布斯函数变化为A) Q > 0, W < 0, ?G = 0 B) Q < 0, W > 0, ?G > 0C) Q > 0, W < 0, ?G < 0 D) Q < 0, W > 0, ?G = 05. 理想⽓体与温度为T 的⼤热源接触，做定温膨胀，吸热Q ，⽽所做的功是变到相同终态最⼤功的20％，则A) △S 总＝5Q/T B) △S 总＝Q/T C) △S 总＝6Q/T D) △S 总＝4Q/T6. 下列式⼦中，哪⼀个不具有化学势的含义A) (B n H ??)S ，P ，n j B) (B n G ??)T ，P ，n j C) (B n F ??)S ，V ，n j D) (Bn U ??)V ，S ，n j 7．在孤⽴体系中进⾏的变化，△U 、△H 的值为A) △U > 0, △H > 0 B) △U = 0, △H = 0C) △U < 0, △H < 0 D) △U = 0, △H ⽆法确定8．已知反应CO(g) + 0.5O 2(g) → CO 2(g)的焓变为?r H m ，下列说法中何者是不正确的?A ）?r H m 是CO 2(g)的⽣成焓B ）?r H m 是CO(g)的燃烧焓C ）?r H m 是负值D ）?r H m 与反应?r U m 的数值不等9. 已知25℃时H 2O(g)的标准摩尔⽣成焓△f H m θ(H 2O,g) = -241.82kJ·mol -1, H 2(g)的标准摩尔燃烧焓△C H m θ(H 2,g) = -285.83kJ·mol -1，在同温度下，H 2O(l) → H 2O(g)的标准摩尔焓变为A) -44.01 kJ·mol -1 B) 44.01 kJ·mol -1 C) -241.82 kJ·mol -1 D) 241.82 kJ·mol -110. 公式△H = Q P 适⽤于下列过程中的A) 理想⽓体从1013.25kPa 反抗恒定的外压101.325kPa 膨胀B) 273K 、1013.25kPa 下冰融化成⽔C) 298K 、1013.25kPa 下电解CuSO 4⽔溶液D) ⽓体从状态Ⅰ定温可逆变化到状态Ⅱ11. ⼀列⽕车在我国的铁路上⾏驶，在下述地理和⽓候条件中，内燃机的热效率最⾼的是：A ）南⽅的夏季B ）北⽅的夏季C ）南⽅的冬季D ）北⽅的冬季12．下列对卡诺循环的描述中何者不正确A) 卡诺循环中可逆热温商之和为零，即02211=+T Q T Q B) 卡诺循环是理想⽓体的可逆循环，所以卡诺机的效率最⾼。
吉大物理化学试题及答案
吉大物理化学试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 下列关于理想气体的描述，正确的是：A. 理想气体分子间无相互作用力B. 理想气体分子体积可以忽略不计C. 理想气体分子间存在相互作用力D. 理想气体分子体积不可忽略答案：AB2. 根据热力学第二定律，下列说法错误的是：A. 不可能从单一热源吸热全部转化为功B. 不可能使热量从低温物体自发地传到高温物体C. 可以不产生其他影响而将热量从低温物体传到高温物体D. 不可能使热量从低温物体传到高温物体答案：C3. 根据吉布斯自由能的定义，下列说法正确的是：A. 在恒温恒压下，系统自发进行的过程吉布斯自由能会减小B. 吉布斯自由能的单位是焦耳C. 吉布斯自由能是温度和压力的函数D. 吉布斯自由能是温度和体积的函数答案：AC4. 下列关于电化学的描述，正确的是：A. 原电池的总反应是氧化还原反应B. 电解池的总反应是氧化还原反应C. 原电池和电解池的总反应都是氧化还原反应D. 原电池和电解池的总反应都不是氧化还原反应答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 理想气体状态方程为_______。
答案：PV=nRT2. 热力学第一定律的数学表达式为_______。
答案：ΔU=Q+W3. 根据吉布斯自由能的公式，当温度和压力不变时，系统自发进行的过程满足_______。
答案：ΔG<04. 电化学中，电势差的定义是_______。
答案：E=ΔG/nF三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述。
答案：开尔文表述：不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他影响。
克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体自发地传到高温物体。
2. 描述电化学中的法拉第定律。
答案：法拉第定律指出，电解过程中通过电极的电量与电极上发生氧化还原反应的物质的量成正比，比例常数为法拉第常数。
四、计算题（每题20分，共40分）1. 假设有一理想气体，其初始状态为P1=100kPa，V1=2m³，T1=300K。
吉林大学物理化学考研题库
吉林大学物理化学考研题库吉林大学物理化学是一门综合性学科，它结合了物理学的原理和化学现象的分析，是研究生考试中的一个重要科目。
以下是一些可能的物理化学考研题目，供同学们复习参考：一、选择题1. 根据热力学第一定律，下列哪一项不是能量守恒的表现形式？A. 系统与环境之间的能量交换B. 系统内部能量的转换C. 系统与环境之间的能量转化D. 系统内部能量的消失2. 在理想气体状态方程 PV = nRT 中，下列哪个变量是温度的函数？A. P（压强）B. V（体积）C. n（摩尔数）D. R（气体常数）二、简答题1. 简述吉布斯自由能（Gibbs free energy）的概念及其在物理化学中的应用。
2. 解释什么是化学平衡常数，并举例说明如何计算一个化学反应的平衡常数。
三、计算题1. 给定一个反应：\[ A(g) + 2B(g) \leftrightarrow 3C(g) \]初始时，\[ [A] = 1.0 \, \text{M}, \, [B] = 2.0 \, \text{M}, \, [C] = 0 \, \text{M} \]假设反应达到平衡时，\[ [C] = 0.6 \, \text{M} \]，求平衡时\[ [A] \] 和\[ [B] \] 的浓度。
2. 一个理想气体在绝热过程中膨胀，其初始体积为 \( V_1 = 2.0 \, \text{L} \)，初始温度为 \( T_1 = 300 \, \text{K} \)。
如果气体在膨胀过程中体积变为 \( V_2 = 4.0 \, \text{L} \)，求最终温度\( T_2 \)。
四、论述题1. 论述熵的概念及其在热力学第二定律中的重要性。
2. 讨论温度、压力和体积对化学反应速率的影响，并给出相应的物理化学原理。
请注意，以上题目仅为示例，实际的考研题库可能包含更广泛的题目类型和更复杂的题目。
建议同学们在复习时参考历年真题和专业教材，以全面掌握物理化学的知识点。
物理化学习题课答案(一)
物理化学习题课答案〔一〕_________________ _________________ _________________一. 选择题1. 对于理想气体的内能有下述四种理解：<1> 状态一定,内能也一定<2> 对应于某一状态的内能是可以直接测定的<3> 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值<4> 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是：< D ><A>〔1〕〔2〕〔B〕〔3〕〔4〕<C>〔2〕〔4〕〔D〕〔1〕〔3〕2. 下列宏观过程：<1> p ,273 K 下冰融化为水<2> 电流通过金属发热<3> 往车胎内打气<4> 水在101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是：< A ><A>〔1〕〔4〕〔B〕〔2〕〔3〕<C>〔1〕〔3〕〔D〕〔2〕〔4〕3. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经<1> 等温压缩,<2> 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有：< C ><A> H1> H2<B> H1= H2<C> H1< H2<D> 不能确定4. 对于下列的四种表述：<1> 因为ΔH=Q p,所以只有等压过程才有ΔH<2> 因为ΔH=Q p,所以Q p也具有状态函数的性质<3> 公式ΔH=Q p只适用于封闭体系<4> 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是：< B ><A>〔1〕〔4〕〔B〕〔3〕〔4〕<C>〔2〕〔3〕〔D〕〔1〕〔2〕5. ΔH = Q p适用于下列哪个过程？< B ><A> 理想气体从1×107Pa反抗恒定的外压1×105Pa膨胀到1×105Pa<B> 0℃、101325Pa下冰融化成水<C> 101325Pa下电解CuSO4水溶液<D> 气体从298K,101325Pa可逆变化到373K、10132.5Pa6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间：< CD><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7. 在一个刚性的绝热容器中燃< B >C6H6<l> + <15/2>O2<g> 6CO2〔g〕+ 3H2O<g><A> ΔU = 0 ,ΔH < 0 ,Q = 0 <B> ΔU = 0 ,ΔH > 0 ,W = 0 <C> ΔU = 0 ,ΔH = 0 ,Q = 0 <D> ΔU ≠0 ,ΔH ≠0 ,Q = 08. 体系的压力p<体系>与环境的压力p<环境>有何关系? < D ><A> 相等 <B> 无关系<C>p<体系>> p<环境> <D> 可逆变化途径中p<体系>=p<环境>9. 如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q 、W 和体系的ΔU 值的符号为： < B ><A> W = 0,Q < 0, ΔU <0 <B> W> 0,Q < 0, ΔU >0 <C> W = 0,Q > 0, ΔU > 0 <D>W < 0,Q = 0, ΔU > 010. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? < BC > 11. 测定有机物燃烧热Q p ,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为Q V .由公式得： Q p =Q V +ΔnRT=Q V +p ΔV,式中p 应为何值 < D ><A> 氧弹中氧气压力 <B> 钢瓶中氧气压力 <C> p <D> 实验室大气压力12. 系经历一个正的卡诺循环后,试判断下列哪一种说法是错误的？ < D ><A> 体系本身没有任何变化<B> 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环,最后体系和环境都没有任何变化 <C> 体系复原了,但环境并未复原 <D> 体系和环境都没有任何变化13. 在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机,其最大效率为 < D ><A> 100 % <B> 75 % <C> 25 % <D> 20 %14. 在理想气体的S-T 图中,通过某点可以分别作出等容线和等压线,其斜率分别为则在该点两曲线的关系为： 〔A 〕〔A 〕 x < y 〔C 〕 x = y 〔D 〕 无确定关系15. 某气体状态方程为仅表示体积的函数,问在恒温下该气体的熵是随体积的增加而： < A> 〔A 〕 增加 〔B 〕减少 〔C 〕不变 〔D 〕不确定16. 室温25℃下, 1 mol 理想气体进行焦耳实验〔自由膨胀〕,求得 ΔS = 19.16 J·K -1,则体系的吉布斯自由能变化为： < AB ><A> ΔG = -5614 J <B> ΔG < 19.16 J <C> ΔG = -479 J <D> ΔG = 017. 2 mol H 2和 2 mol Cl 2在绝热钢筒内反应生成HCl 气体,起始时为常温常压.则< C ><A> Δr U = 0,Δr H = 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <B> Δr U < 0,Δr H < 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <C> Δr U = 0,Δr H > 0,Δr S > 0,Δr G < 0 <D> Δr U > 0,Δr H > 0,Δr S = 0,Δr G > 018. 理想气体与温度为T 的大热源接触作等温膨胀,吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20％,则体系的熵变为 < C >ӘS ӘT V x , y ,〔A 〕 Q/T 〔B 〕0 〔C 〕5 Q/T 〔D 〕－Q/T19. 单原子理想气体的温度由T 1变到T 2时,等压过程体系的熵变<ΔS>p 与等容过程的熵变<ΔS>v 之比为 < D > 〔A 〕 1:1 〔B 〕2:1 〔C 〕3:5 〔D 〕5:320. 在恒温恒压下不作非体积功的情况下,下列哪个过程肯定能自发进行？ < C ><A> ΔH > 0,ΔS > 0 <B> ΔH > 0,ΔS < 0 <C> ΔH < 0,ΔS > 0 <D> ΔH < 0,ΔS < 0二. 空题1. 公式Δmix S = － R ∑B n B lnx B 的应用条件是：封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力.2. 对一封闭体系,W f = 0 时,下列过程中体系的ΔU ,ΔS ,ΔG 何者必为零？<1> 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ΔU ； <2> 某物质的恒温恒压可逆相变过程 ΔG ；<3> 某物质经一循环恢复原状态 ΔU ,ΔS ,ΔG. 3. 理想气体等温 <T = 300 K> 膨胀过程中从热源吸热 600 J,所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10,则体系的熵变ΔS = 20 J·K -1. 因为 W R = Q R = 600 J×10 = 6.000 kJ 所以 ΔS = Q R /T = 6000 J/300 K = 20 J·K -14. 理想气体向真空膨胀,体积由V 1变到V 2,其ΔU=0 ,ΔS>0 .5. 1 mol 单原子分子理想气体,从p 1=202 650 Pa,T 1= 273 K 在p/T=常数的条件下加热,使压力增加到p 2=405 300 Pa,则体系做的体积功W = 0J. 因为p/T=常数,当p 2 = 2p 1时,T 2 = 2T 1,即V 2 = V 1 所以W=06. 当一个化学反应的ΔCp 等于零时,该反应的热效应就不受温度影响. Kirchhoff 定律7. 对熵产生d i S 而言,当体系内经历可逆变化时其值=0, 而当体系内经历不可逆变化时其值>0.8. 对于任何宏观物质,其焓H 一定＞内能U <填上 ＞、＜、＝> ,因为H=U+pV ； 对于等温理想气体反应,分子数增多的ΔH 一定 ＞ΔU,因为Δn>0 .9. 在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里, 当热力学函数 U 到达最 小 值时,体系处于平衡状态.因为10. 300 K 时,将2 mol Zn 片溶于过量的稀硫酸中,若反应在敞口容器中进行时放热Q p ,在封闭刚性容器中进行时放热Q V ,则Q V －Q p = - 4988 J.11. 在自发过程中,体系的热力学概率和体系的熵的变化方向 相同 ,同时它们又都是 状态函数,两者之间的具体函数关系是S = kln Ω,该式称为玻耳兹曼公式,它是联系宏观量和微观量 的重要桥梁.12. 如图.两条等温线的温度分别为T a ,T b .1mol 理想气体经过路径1231的W I 与经过路径4564的W II 大小关系是W I =W II .13. 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, ∆S = 0表示可逆过程；∆S > 0 表示不可逆过程；∆S < 0 表示不可能发生的过程. 14. 在横线上填上 ＞、＜、＝ 或 ？〔？代表不能确定〕. 水在 373.15 K 和 101.325 kPa 下通过强烈搅拌而蒸发,则 <A> ΔS____>__Q/TQ 为该过程体系吸收的热量()()()()反应物生成物∑∑-=∆C C Cmp B m p B p ,,νν<B> ΔF____<__ -W<C> ΔF____<__ -W f <忽略体积变化> <D> ΔG____<__ -W f15. 公式ΔS = nRln<V 2/V 1> + C V ln<T 2/T 1>的适用X 围是 封闭体系,理想气体从始态P 1,V 1,T 1经历任何过程到态终态P 2,V 2,T 2 .三. 指出下列公式的适用条件〔1〕dU=δQ–PdV〔2〕ΔH=Q P ； ΔU=Q V 〔3〕2211;T T P V T T C dT U C dT ∆H =∆=⎰⎰〔4〕21ln V W nRT V = 〔5〕W= －PΔV 〔6〕PV γ＝常数 〔7〕1221V Vln nR P P lnnR S ==∆〔8〕⎰=∆21P P Vdp G〔9〕ln mix BB S RnX ∆=-∑〔10〕12222111lnln ln ln p v p T V TS nR C nR C p T V T ∆=+=+ 答案： 1. 封闭体系非膨胀功为02. ΔH=Q P , 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等压过程 ΔU=Q V , 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等容过程3. 21T P T C dT ∆H =⎰,封闭体系、平衡态,状态连续变化的等压过程21T V T U C dT ∆=⎰,封闭体系、平衡态,状态连续变化的等容过程对于理想气体,适用于一切过程.4. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,理想气体等温可逆过程.5. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,等外压膨胀过程6. 封闭体系、平衡态,不作非膨胀功,理想气体绝热可逆过程.7. 封闭体系、平衡态,理想气体,等温过程,不作其他功.8. 封闭体系、平衡态,状态连续变化的等温过程,不作其他功. 9．封闭体系、平衡态,理想气体等温等压混合. 10．理想气体从始态经历任何过程到终态四. 计算题1. 1mol 单原子理想气体,始态为P 1＝202650Pa,T 1＝273K,沿可逆途径P/T ＝常数至终态,压力增加一倍.计算V 1,V 2,T 2,Q,W,V 1,ΔH,,ΔU.解答：3111m 0112.0Pa 202650K 273K mol J 314.8mol 1P nRT V 11=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⋅⋅⨯==-- 因为P/V=常数,所以：ΔU ＝nC V ,m 〔T 2 －T 1〕＝10.21kJΔH ＝nC P,m 〔T 2 －T 1〕＝17.02kJ Q ＝ΔU －W ＝13.61kJ2. 在p θ和373.15 K 下,把1mol 水蒸气可逆压缩为液体,计算Q,W,∆U m ,∆H m ,∆F m ,∆G m 和∆S m .已知在373.15 K 和p θ下,水的摩尔汽化热为40.691 kJ·mol -1.解答：当外压恒定时：W = —p ΔV m = p[V m <l>－V m <g>] ≈pV m <g> = RT ＝3.101 kJ·mol -1 此时：Q p = ΔH m = －Δvap H m = - 40.691 kJ·mol -1 <2分> ΔU m =ΔH m －p ΔV m = -37.588 kJ·mol -1 <2分> ΔG m = 0ΔF m = W R = 3.103 kJ·mol -1 ΔS m = Q R /T = -109.0 J·K-1·mol -13. 今有 A,B,C 三种液体,其温度分别为 303 K,293 K,283 K.在恒压下,若将等质量的 A 与 B 混合,混合后终态温度为 299 K ；若将A 与C 等质量混合,则终态温度为 298 K.试求 B 与C 等质量混合的终态温度.<设所有混合过程均无热的损失> 解答： A 、B 混合：m<T A -T 1>C p,A =m<T 1-T B >C p,B带入数据得：C p,B =<2/3>C p,AA 、C 混合：m<T A -T 2 >C p,A =m<T 2-T C >C p, C 得：C p,C =<1/3>C p,AB 、C 混合：m<T B -T>C p,B =m<T-T C >C p,C得BC 等质量混合得终态温度为：T=289.7K4. 试根据封闭体系热力学基本方程证明：p 22p )T G(T C ∂∂-= 证明：由dG=-SdT+Vdp 可得故p 22p p p p )TG (T T ))T G(T ()TG ()T H (C ∂∂-=∂∂∂∂-∂∂=∂∂=5. 经历下述可逆等压过程：此体系的 C p = 20 J·K -1,始态熵 S 1= 30 J·K -1.计算过程的Q,W 与体系的ΔU ,ΔH ,ΔS ,ΔF ,ΔG 的值.解答：封闭体系可逆等压过程中,Q p = ΔH =⎰21T T p C dT = 6.000 kJ体积功：W = －p<V 2－V 1> = －228.0 J ΔU = Q + W = 5.772 kJ ΔS =⎰21T T p C dln<T/K> = C p ln<T 2/T 1> = 11.2 J·K -1 S 2=ΔS +ΔS 1= 41.2 J·K -1ΔF =ΔU －Δ<TS> = -11.06 kJ ΔG =ΔH －Δ<TS> = -10.84 kJ6. 请分别根据条件<a>和条件<b>计算说明以下两种状态的的水哪一个更稳定.〔1〕H 2O 〔l,298.2K,p θ〕<2> H 2O <g,298.2K,p θ>.已知如下数据： <a> 水在298.2K 时的饱和蒸汽压是3167.7Pa<b> H 2O 〔l,298.2K,p θ〕→ H 2O <g,298.2K,p θ> 的1m r mol .kJ 01.44H -θ=∆,C p,m <H 2O,g>=30.12+11.3×10-3TJ·K -1·mol -1,C p,m <H 2O,l>=75.30J·K -1·mol -1解答：由Gibbs 判据P43,计算状态〔1〕到〔2〕的Gibbs 自有能变化就能判断哪种状态更稳定.设计如下过程：H 2O 〔l,298.2K, p θ〕→H 2O <l, 298.2K, 3167.7Pa>→ H 2O <g, 298.2K, 3167.7Pa>→H 2O <g, 298.2K, p θ>对于液体0G 1≈∆〔P47〕,02=∆G3G ∆＝nRTlnp 2/p 1 P47G ∆=8591J>0,所以：液态水更稳定.7. 根据熵增加原理,请论证一个封闭体系由始态A 到同温的状态B,在等温过程中,可逆过程吸热最多,对外做功最大.且在该体系中所有恒温可逆过程中吸的热和做的功都相等. 证明：a. 设体系由状态A 经任一等温不可逆过程〔I 〕到达状态B,吸热Q iR ,做功W iR , 另外状态A 经等温可逆过程〔II 〕到达状态B,吸热Q R ,做功W R ,用此两过程可以构成一个循环,A 经过程I 到B,然后经II 的逆过程回到A 此时,系统复原,0＝体S ∆,由于是等温过程,环境一定是温度为T 的热源,TQ Q S RiR +-∆＝环,由于整个循环过程是不可逆的0〉∆+∆环体S S ,所以Q R >Q iR由热力学第一定律 iR iR R R W Q W Q U +=+=∆W R ＜W iR所以：|W R |>|W iR |b. 同理用以上的思路设计包含两个恒温可逆过程的循环过程,而此过程是可逆的.所以得出两个过程的Q 和W 都相等.8. 一个绝热容器原处于真空状态,用针在容器上刺一微孔,使298.2K,Pθ的空气缓慢进入,直至压力达平衡.求此时容器内空气的温度.〔设空气为理想的双原子分子〕解答：设终态时绝热容器内所含的空气为体系,始终态与环境间有一设想的界面,始终态如 下图所示 在绝热相上刺一小孔后,n mol 空气进入箱内,在此过程中环境对体系做功为 P θV 0.体系对真空箱内做功为0.体系做的净功为Pθ V 0 ,绝热过程Q ＝0, ΔU ＝W ＝ P θV 0＝nRT 1 又理想气体任何过程： ΔU ＝ C v 〔T 2－T 1〕联立上式：nRT 1＝C v 〔T 2－T 1〕 对于双原子理想气体 C v,m ＝2.5R 则 T 2＝1.4T 1＝417.5K9. 有一个礼堂容积为1000m 3,气压为Pθ,室温为293K,在一次大会结束后,室温升高了5K,问与会者们对礼堂内空气贡献了多少热量？P=0 V 1 P=P θ V 1, T 2 P=P θ, n mol V 0 T 1=298K解答：若选取礼堂内温度为293K的空气为体系,则随着的温度升高,室内空气不断向外排出,体系已经不在封闭了,实际上这是一个敞开体系,室内空气随着温度的升高逐渐减少,现选取某一时刻礼堂内的空气为体系,在压力和体积维持恒定时,n＝PV/ RT.等压过程中的热量计算：会议过程中的总热量：可以近似认为空气为双原子分子,C P,m=7/2R,P,V,R,T1均已知,T2＝T1＋5＝298K代入得Q P＝6000.8J。
吉林大学物化考研题库
吉林大学物化考研题库吉林大学作为中国东北地区著名的高等学府，其物理化学（物化）专业在全国范围内享有很高的声誉。
考研题库是帮助学生准备研究生入学考试的重要工具。
以下是一些模拟的物化考研题目，供同学们参考：一、选择题1. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量守恒定律B. 能量可以被创造或消灭C. 能量的总量是不变的D. 能量的转化和转移具有方向性2. 以下哪种物质的溶解过程是吸热的？A. 食盐溶于水B. 硝酸铵溶于水C. 氢氧化钠溶于水D. 硫酸铜溶于水二、填空题1. 物质的量浓度的公式是__________。
2. 根据吉布斯自由能变化公式，当ΔG < 0时，反应是__________。
三、简答题1. 简述什么是理想气体状态方程，并写出其表达式。
2. 描述什么是化学平衡常数，并说明其意义。
四、计算题1. 已知某理想气体在一定温度下，体积从V1变化到V2，压强从P1变化到P2，求气体在此过程中所做的功。
2. 某化学反应的平衡常数Kc = 5.0，初始时反应物A的浓度为1.0 mol/L，求平衡时生成物B的浓度。
五、论述题1. 论述熵的概念及其在热力学中的应用。
2. 讨论温度对化学反应速率的影响，并给出相应的理论依据。
请注意，以上题目仅为模拟题，实际的考研题库可能包含更多种类的题目，如实验题、案例分析题等。
考生在准备考研时，应广泛查阅历年真题和相关教材，以全面掌握物理化学的知识点和解题技巧。
最后，希望所有考生能够通过自己的努力，在考研中取得优异的成绩。
【吉林大学 物理化学】第一定律习题1
5．在一个绝热的钢壁容器中，发生一个化学反应，使体系温度从T1 升高到T2，压力从p1升高到p2，则
（1）Q＞0，W＞0，△U＞0 （2）Q=0，W=0， △U=0 （3）Q=0， W＞0，△U＜0 （4）Q＞0，W=0， △U＞0
(2)
6．对于理想气体，下列关系中哪个不正确!
(1)
(2)
p2 CR V
p CR V
W V2 pdV V2 CR dV 2268J
V1
V V1
2．1mol理想气体于27℃，101.325kPa时，受某恒定外压恒温压缩至 平衡态，再于该状态下恒容升温到97℃，压力达1013.25kPa，求整 个过程的Q、W、△U、△H。已知Cvm=20.92J·mol-1·K-1
4．卡诺循环
四、不同过程中Q、W、△U、△H的计算
1．理想气体简单状态变化 ⑴自由膨胀
∵dT=0，∴△U=0，△H=0，∴W= -Q W=-∑p外dV=0， Q=0 ⑵恒温过程 ∵dT=0，∴△U=0，△H=0 ∴W=-Q=-nRT㏑V2/V1 =nRT㏑p1/p2
⑶ 恒容过程 ∵dV=0，∴W=0 △U=Qv= nCvm（T2-T1）
(×) 4.对同一始态出发的理想气体的绝热过程
W可逆=△U=nCvm△T， W不可逆=△U= nCvm△T， ∴W可逆= W不可逆
（X） 5.
U Qv , H Qp ,
Qv ,Qp 是特殊条件下的状态函数
没有特殊条件下的状态函数
（√） 6.恒温过程是可逆过程.
恒温过程保持热平衡过程,在无限慢时可设 计成可逆过程.严格说恒温过程与等温过程概念 不同,称呼上不做严格区分.
7．1mol液体苯在弹式量热计中完全燃烧，放热 3264kJ，则反应的△rUm（298K）=( -3264 ) kJ，△rHm（298K）=（ -3268 ） kJ 。
吉林大学物理化学期末试题及答案
物理化学期末试题（共4页）学院 姓名 班级与学号 卡号 得分一、 填空（每空1分，共10分）1.纯物质完美晶体在 0K 时的熵值为零。
2.在－10℃、101325Pa 下，纯水化学势u 1与冰的化学势u 2的大小关系为u 1 > u 2 。
3.温度T 时将纯NH 4HS （S ）置于真空容器中，发生分解反应：NH 4HS(s)=NH 3(g)+H 2S(g), 测得平衡时系统的总压力为p ，则K Θ= p 2/(2p )2 。
4.某系统经历一不可逆循环后，则系统、环境及总的熵变ΔS 系 = 0，ΔS 环 > ，ΔS 总 > 0。
5. 完全互溶的双液系中，在x B =0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成为x B =0.4的溶液在气液平衡时，x B (g )、 x B (l )、x B (总)的大小顺序为 x B (g ) > x B (总) > x B (l ) 。
6.某理想气体进行绝热恒外压膨胀，其热力学能变化ΔU < 0与其焓变ΔH < 0﹝填＞，＜ 或=＝ 。
7. 若Cu 2﹢+2e －→ Cu 的E Θ=0.34V ，则1/2Cu → 1/2 Cu 2﹢+e －的E Θ= 0.34V 。
二、选择（1分×15=15分）1.实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？（ A ） A. Q =0 ΔH =0 Δp <0 B. Q =0 ΔH <0 Δp >0 C. Q <0 ΔH =0 Δp <0 D. Q >0 ΔH =0 Δp <02.工作在100℃和30℃的两个大热源间的卡诺机，其效率是（ A ） A. 19% B. 23% C. 70% D. 30%3.热力学基本公式d A = －S d T －p d V 可适用下述哪一个过程？（ B ） A. 293K 、p Θ的水蒸发过程 B.理想气体真空膨胀C. 电解水制取氢D. N 2+3H 2 →2NH 3未达平衡 4.理想气体经绝热真空膨胀后，其温度怎样变化（ C ） A. 上升 B.下降 C.不变 D .不能确定 5.下列各式中不是化学势的是( C )A. C n p,T,)/(B n G ∂∂B. C n V,T,)/(B n A ∂∂C. C n S,T,)/(B n U ∂∂D.C n p,S,)/(B n H ∂∂6.盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，主要原因是( D )A. 天气太热 B . 很少下雨 C .肥料不足 D . 水分倒流 7.p Θ下，C (石墨)+O 2(g) =CO 2(g)的反应热为Δr H m Θ,下列说法中错误的是 ( D ) A ．Δr H m Θ就是CO 2(g)的生成焓Δf H m ΘB . Δr H m Θ是C (石墨)的燃烧焓 C . Δr H m Θ=Δr U m ΘD . Δr H m Θ>Δr U m Θ8.已知反应 H 2O(g)=H 2(g)+1/2 O 2(g)的平衡常数为K 1Θ及反应 CO 2(g)=CO(g)+1/2 O 2(g)的K 2Θ,则同温度下反应 CO(g)+ H 2O(g)= CO 2(g)+ H 2(g)的K 3Θ为 ( D )· a A. K 3Θ= K 1Θ+ K 2ΘB. K 3Θ= K 1Θ× K 2ΘC. K 3Θ= K 2Θ/ K 1ΘD. K 3Θ= K 1Θ/ K 2Θ9.已知在298K 时，液体A 的饱和蒸气压为90KPa ，液体B 的饱和蒸气压为30KPa 。
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综合练习（一）一．选择题1．物质的量为n 的理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其他状态函数都有定值（1）p （2）V （3）T ，U √（4）T ，p 2．公式p p H Q ∆=适用于下列哪个过程（1）理想气体从1013.25kPa 反抗恒定外压101.325kPa 膨胀 √(2)273.2K,101.325k Pa 下,冰融化成水 (3) 298.2K,101.325k Pa 下,电解CuSO 4水溶液 (4)理想气体从状态A 变化到状态B3．某化学反应若在300K ， p 下在试管中进行时放热6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J,该化学反应的熵变为(1) -200J ﹒K -1 (2) 200 J ﹒K -1 (3) -20 J ﹒K -1 √ (4) 20 J ﹒K -1 4.上题反应在试管中进行时其环境的熵变√(1) 200J ﹒K -1 (2) -200 J ﹒K -1 (3) -180J ﹒K -1 (4) 180 J ﹒K -1 5.第3题中系统可能做的最大非体积功为(1) -66000J √(2) 66000 J (3) -54000 J (4) 54000 J 6．在通常情况下，对于二组分系统能平衡共存的最多相 （1） 1 （2） 2 （3） 3 √（4） 4 7．下列各式哪个表示了偏摩尔量 √（1）()C TPn B U n ∂∂ （2）()c TVn B An ∂∂ （3）()C SPn B H n ∂∂ （4）()C B TPn Bn μ∂∂ 8．298K ，当H 2SO 4溶液的浓度从0.01mol ﹒kg -1增加到0.1 mol ﹒kg -1时,其电导率和摩尔电导率将(1)m κΛ减小，增加 (2)m κΛ增加，增加 (3)m κΛ减小，减小 √ (4)m κΛ增加，减小 9．在化学动力学中，质量作用定律只适用于（1）反应基数为正整数的反应 （2）恒温恒容反应√（3）基元反应 （4）理想气体反应 10．兰格缪尔等温吸附理论中，最重要的基本假设是（1）吸附质为理想气体 （2）中压条件 √（3）单分子层吸附 （4）多分子层吸附二．填空1．在一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使水和浓硫酸混合，以水和浓硫酸为系统，则：Q （ = ）0， W （ = ），△U （ = ）0。
2．理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到相同的终态压力，则终态的T可逆（ < ）T不可逆，V可逆（ < ）V不可逆，过程的△H可逆（ < ）△H 不可逆。
.3．1mol 单原子理想气体，从273K ，2p Θ下，经pT=常数的可逆途径，压缩至压力增加一倍的终态，则过程的△U （ -1072J ）。
4．.在恒熵,恒容,非体积功为零的封闭系统中,当热力学函数( U )达最( 小 )值的状态为平衡态. 5. 298K 气相反应221()()()2CO g O g CO g +=,该反应△G ( < ) △A, △U ( > ) △H6．判断水在下列变化过程中：H 2O （l ，110℃）→H 2O （g ，110℃） △G （ < ） H 2O （l ，100℃）→H 2O （g ，100℃） △G （ = ） H 2O （l ，90℃）→H 2O （g ，90℃） △G （ > ）7．利用Zn-Mg 相图回答下列问题（1）E 点的质量百分组成，含Mg （30% ）含Zn （ 70% ） （2）化合物的最简分子式（MgZn 2）原子量：Zn 65，Mg 24 （3）A ，B ，C 状态下哪几相平衡A （MgZn 2，Mg ，l ），B （MgZn 2，l ） ，C （ MgZn 2 ）（4）含25%的合金冷却时，能否有纯Mg 固体析出？（ 不能 ）（5）含75%的合金冷却时，能否有纯Mg 固体析出？（ 能 ）8．在一定T,V 下,反应2A B →的速率常数31312.510A k mol dm s ---=⨯,A 的初始浓度300.02A c mol dm -=,则反应的级数n=( 2 ),反应物A 的半衰期1/2t =( 20000 ).9．在A 和B 两个串联的电解池中，分别放有浓度为1mo l ﹒dm -3的AgNO 3和CuSO 4水溶液，两电极的阴极为Pt ，阳极分别为Ag 和Cu ，通电一定时间后，在A 电解池的Pt 电极上有0.02mol 的Ag(s)析出, 在B 电解池的Pt 电极上必有( 0.01 )mol 的Cu(s)析出.10．物理吸附的作用力是( 分子间力 ), 化学吸附的作用力是( 化学键 ).三．问答题1．证明稀溶液的蒸汽压是下降的.A A A p p x *=(1)A A A A A A A A B p p p p p x p x p x *****∴∆=-=-=-=A B p p x *∴∆=2．写出Fe （OH ）3溶胶的制备过程，并写出胶团结构式。
溶胶的制备：3233()3FeCl H O Fe OH HCl +→+3{[()]()}x m Fe OH nFeO n x Cl xCl +-+--四.计算1．有一真空绝热瓶通过阀门和大气相隔，当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶内，此时，瓶内气体的温度为多少?解：设进入容器中空气的物质量为n ，在空气中占的体积为V 1进入容器作功：11W p V p V =-∆=-11环环（0-V ）=p ∵ 绝热过程 Q=0， ∴ △U=W ∴ 11vm nC V nRT =211（T -T ）=p1vm vm C C R T =+2T （）117298.15417.55pm vm vm vm C C R T T K C C +===⨯=2（）T（空气近似做为双原子理想气体处理）2．在10g 沸水中加入1g273.2K 的冰,求该过程的Q,W ,△U, △H,△S 的值各为多少?已知冰的融化热为6025J ﹒K -1﹒mol -1,水的热容1175.31pm C J K mol --=. 解：设以水和冰为系统，热量不传递给环境，终态温度为Tf m Pm n H n C Θ∆+pm 冰水水C （T-273.2）=n （373.2-T ）1110602575.31(273.2)75.31(373.2)181818T T ⨯+⨯⨯-=⨯⨯- 356.8T K =0Q =0W p V =-∆= （忽略冰和水的体积差）0U Q W ∆=+= 0H U p V ∆=∆+∆=12S S S ∆=∆+∆fbTTf mpmpmfT T n H n C n C dT dT T TTΘ∆=++⎰⎰冰水水10.4618S J K -∆=3. 有一被萘（摩尔质量为0.128k g ·mol -1）沾污的蒽（摩尔质量为0.178k g ·mol -1）将被某研究工作使用。
为了估算萘的含量，一学生称取1.6g 蒽加热融化后冷却，观察其开始析出固体的温度为448K ，比纯蒽熔点低40K ，然后将1.6g 蒽溶解在100g 苯中，测定该苯溶液的凝固点比纯苯降低了0.5K ，已知纯苯的凝固点为278.4K ，△fus H mΘ（苯）=9.363K j ·mol -1，试求（1）蒽中萘的摩尔分数（2）蒽的△fus H mΘ解：（1）萘（n ）：溶质 蒽（e ）：溶剂 苯（B ）22()8.314(278.4)78()9.363f BB m R T M k fH B *Θ⨯⨯==∆ ① 1.6e n W W += ②//178100010001.6 1.6e e e e W M W m =⨯=⨯ (1.6)/(1.6)/128100010001.6 1.6e n e n W M W m --=⨯=⨯0.5()B e n k m m =+求出：e W 代入②式求出：0.16n n n W m x →→= (2) 40n n k m = 求出：n k22()8.314(44840)178()f BmnnR T M fH n k k *Θ⨯+⨯∆==17923fus m H J mol Θ-∆=4.已知下列反应:222Ag Zn Ag Zn +++=+试计算298K 时(1)该反应的G Θ∆,(2)反应的平衡常数K Θ,(3)电池的E Θ,(4)可逆电池热效应.解：364.22m rH kJ Θ∆=- 210.17m rS J Θ∆=-301.6m rG kJ Θ∆=-∵ ln m rG K RTΘΘ∆= 526.910K Θ=⨯m rG zFE ΘΘ∆=- 1.56E V Θ=62.6R m Q T rS kJ Θ=∆=5．在450K 的真空容器中放入初始压力为213kPa 的A(g),进行下列反应:()()()A g B g D g →+反应进行100s 时,测得系统的总压为233kPa,求反应的速率常数及A(g)的半衰期. 解： ()()()A g B g D g →+ t=0 p 0 0 0 t=t p 0-p p p0p p p =+总 002193p p p p -=-=总41001ln 9.8610p k s t p p --==⨯-1/2ln 2703t s k== 6．已知水在77℃时的饱和蒸汽压为41.891kPa ，水在101.325 kPa 下的正常沸点为100℃，求（1）下面表示的水饱和蒸汽压与温度关系的方程式中的A 和B 值log （p/Pa ）=-A/T+B（2）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓； （3）在多大压力下水的沸点为105℃。
解：(1)lg 41891350AB =-+ lg101325373AB =-+ A=2179.54 B=10.843 (2) 4189111ln()101325373350H R ∆=+ 141.719H k J m o l -∆=(3) 24171911ln ()101325373378p R =+ 2121.04p k P a=综合练习（二）一．选择题1.1mol373K ，p Θ下的水经下列两个不同过程达到373K ，p Θ下的水气（1）等温可逆蒸发，（2）真空蒸发，这两个过程中的功和热为 （1）1212,W W Q Q >> （2）1212,W W Q Q << （2）1212,W W Q Q == （4）1212,W W Q Q ><2.封闭系统经一恒压过程,其与环境交换的热（1）等于此过程的△U （2）等于该系统的焓 √（2）等于此过程的△H （4）因条件不足无法判断 3．系统经历一个不可逆循环后（1）系统的熵增加 （2）系统吸热大于对外作功 √（3）环境的熵一定增加 （4）环境内能减少4. 383K ，p Θ下,1mol 过热水蒸汽凝聚成水,则系统,环境及总熵变 (1) △S 体<0, △S 环<0, △S 总<0, √(2) △S 体<0, △S 环>0, △S 总>0 (3) △S 体>0, △S 环>0, △S 总>0 (4) △S 体<0, △S 环>0, △S 总<0 7..热力学基本公式dG SdT Vdp =-+可适用下述哪个过程 (1) 298K ，p Θ下的水蒸发过程 √(2)理想气体向真空膨胀 (3)电解水制备氢(4)22332N H NH +→未达平衡8．在298K,含下列离子的无限稀的电解质溶液中,离子摩尔电导率最大的是(1) 3Al + (2 ) 2Mg +√ (3) H +(4) Na +9．化学动力学中反应级数是个宏观的概念,实验的结果其值(1) 只能是正数 (2) 只能是0,1,2…. √ (3) 可以是任何实数 (4) 无法确定10．下列各电池中,哪个电池可以用来测定AgCl(s)的溶度积K sp(1) Zn ZnCl 2（aq ） KCl （aq ） AgCl （s ） Ag(2) Pt H 2(p 0) HCl （aq ） AgCl （s ） Ag √（3）Ag AgCl （s ） KCl （aq ） Cl 2（g ） Pt （4）Ag AgCl （s ） KCl （aq ） Cl 2（p 0） Pt二．填空1．1molHCl （g ）在298K ，p Θ下，溶于水中Q （ < ）0，W （ > ）0，△H （ < ）0。