物理化学思考题及答案

物理化学思考题第一章 气体 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律6 第四章 多组分系统热力学 参考答案第一章 气体1． 理想气体模型是分子间____相互作用，分子____占有体积。

2． 真实气体在____条件下，与理想气体状态方程偏差最小。

A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压 3． 判断这种说法对否：在临界点有：（PV∂∂）T=0 4． 在100ºC 下将CO2气体加压，能否使之液化？为什么？ 5． 有关纯气体临界点性质的描述中，下面的说法不正确的是： A 临界温度TC 是气体加压可以使之液化的最高温度； B 在临界参数TC ，PC ，VC 中，VC 是最易测定的；C 在临界点有（V P ∂∂）T=0，（22VP∂∂）r=0； D 在临界点气体和液体有相同的摩尔体积Vm 。

6． 符合范德华方程的气体称为范德华气体，该气体分子间是相互____A 吸引B 排斥C 无相互作用7． 判断对否：范德华常数b 与临界体积VC 成正比关系。

8． 101.325KP a ，100℃的水蒸气的压缩因子Z____1。

（〈，=，〉）9． 1molA 气体（理想气体）与1molB 气体（非理想气体）分别在两容器中，知PAVA=PBVB ，其温度均低于临界温度。

TA____TB （〈，=，〉）10． 抽取某液体的饱和气体，体积V 。

；恒温下使压力降低一半，则其体积为V1。

V 。

与V1的关系为____。

A 2 V 。

= V1 B 2 V 。

> V1 C 2 V 。

< V111.101.325KPa,100℃的1mol 理想气体体积为30.6dm 3,该温度压力下的1mol 水蒸气的体积Vm____30.6dm 3（〈，=，〉）12．在临界点（rP Z∂∂）T r=____(0,1,∞) 13.高温高压下实际气体适合的状态方程是____ A PV=bRT B PV=RT+b C PV=RT-b D PV=RT+bP E PV=RT-bP （b 为正常数）14．氧气钢瓶是____色，钢瓶的螺扣，表头不能用____密封，钢瓶内的气体能否用到压力表指示为零____，压力表指示为1.0MPa 时，钢瓶内气体的绝对压力等于____。

第二章 热力学第一定律1．判断下列说法是否正确（正确的打√，错误的打×） ⑴绝热恒容的封闭系统一定是孤立系统；⑵绝热恒容，且W ，=0的过程一定有△U=0。

绝热恒压，且W ，=0的过程一定有△H=0 ⑶有如下过程；则必有W=W1+W2 ⑷对理想气体：Cpm-Cvm=R ； ⑸对液，固体：Cpm-C vm≈0⑹任何气体经绝热自由膨胀，温度不变；⑺H 2O （l ）的标准摩尔生成焓△f H 0m 也是同温度下H 2（g ）的标准摩尔燃烧焓。

2． 在一绝热房间内：⑴有一冰箱，打开冰箱门，开动冰箱，机器不断动转，室温将____； ⑵有一电风扇，开启长时间，室内温度将____； A 降低 B 不变 C 上升 D 不能确定3．⑴对理想气体单纯的PVT 变化，式du=nC vm dT,适用于____过程。

⑵对真实气体单纯的PVT 变化，式du=nC vm dT,适用于____过程。

A 恒容 B 恒压 C 恒温 D 任一4．在101.325KPa ，25℃下，下列反应分别经途径Ⅰ（在烧杯中进行）和途径Ⅱ（在电池中进行）Zn+CuSO 4（1mol.Kg -1）→Cu+ ZnSO 4（1mol.Kg -1） 问下列各式成立的是____；A △H 1=△H ⅡB Q 1= Q ⅡC △H 1= Q 1D △H Ⅱ= Q Ⅱ 5．下列公式中，只能用于理想气体行为的有____A △U=Q+WB 对可逆绝热过程PV r=常数 C Cpm-Cvm=R D 对恒压过程有△H=△U+P △V E （TH∂∂）P=0 6．PV r=常数，成立的所有条件是____________________。

7．液体的蒸发焓随温度升高而____，到临界点蒸发焓____。

8．初态相同的恒温理想气体反应，其恒压反应热Qpm 之关系___。

A Qpm>Qvm B Qpm= Qvm C Qpm< Qvm D 依具体反应而定9．吡啶（C 5H 5N ，l ）的标准摩尔燃烧焓△C H 0m 指下列____反应：A C 5H 5N （l ）+25/4O 2（g ）→5 CO2（g ）+5/2H 2O （l ）+1/2N 2（g ）BC 5H 5N （l ）+25/4O 2（g ）→5 CO2（g ）+5/2H 2O （g ）+1/2N 2（g ） C C 5H 5N （l ）+29/4O 2（g ）→5 CO2（g ）+5/2H 2O （l ）+NO 2（g ）D C 5H 5N （l ）+27/4O 2（g ）→5 CO2（g ）+5/2H 2O （l ）+NO （g ）10．CO2（g ）标准摩尔生成焓△f H 0m 等于____ A 金刚石的标准摩尔燃烧焓； B 石墨的标准摩尔燃烧焓； C CO （g ）的标准摩尔燃烧焓； D 无定形碳的标准摩尔燃烧焓。

11．反应CO （g ）+0.5 O2（g ）→CO2（g ）的△r H 0m 是____：A CO （g ）的△C H 0mB CO2（g ）的△f H 0m12．气体节流膨胀过程△____=0；若焦尔-汤姆生系数μ>0，则节流膨胀后气体温度____（上升，下降，不变）13．在室温常压下，H 2（g ）经节流膨胀后温度__，其（PH∂∂）T__0，同样条件下，空气经节流膨胀后温度____。

14．⑴某反应在恒压P ，绝热，W ，=0的条件下进行，系统温度由T 1升到T 2，则过程△H ____0。

⑵上述反应在恒T ，P ，W ，=0的条件下进行，则△H____0。

15．300K ，标准压力下的反应：C 2H 5OH （l ）+3O 2（g ）=2CO2（g ）+3 H 2O （g ）Q ____0，△r H 0m ____0，△r U m ____0，W____016．举出三个△H=0的不同过程：理想气体____；真实气体____；化学反应____。

17．氯仿（L ）的Cpm=116J.mol -1.Kg -1, Cpm- Cvm=40.66 J. mol -1.Kg -1,苯（L ）的Cpm=135.1J.mol -1, Cpm- Cvm=42.30J. mol -1.Kg-1今要将液体由5℃加热到55℃，将液体装入密闭容器中， ① 能否将液体装满，然后加热，为什么？ ② 加热上述液体各100mol ，各需多少热？第三章 热力学第二定律1． 判断：下列说法是否正确（正确的打√，错误的打×） ⑴对外做功的过程一定是自发的过程，自发的过程一定对外做功。

⑵恒温恒压过程中，过程可逆一定有△G=0，过程不可逆一定有△G<0。

⑶绝热过程中，因Q=0，故一定有△S=0。

⑷在373K 下，S 0m (H 2O,l)= S 0m (H 2O,g)。

⑸在373K ，101.325KPa 下，μ(H 2O,l)= μ(H 2O, g)。

⑹如果由系统向环境传递热，则系统的熵只能减少。

⑺所有自发进行的反应都是放热反应。

⑻任何等温可逆循环都不能把热变为功。

⑼气体经绝热不可逆膨胀△S>0。

⑽气体经绝热不可逆压缩△S<0。

⑾恒温恒压下，凡△G>0的过程都不能自发进行。

⑿100℃，101.325KPa 下水变为同温同压下的水蒸气的过程，不论过程是否可逆，△G=0均成立。

⒀凡是系统熵增加的过程一定是自发的过程。

⒁工作于两相同高低温热源间的任一热机的效率不会大于可逆热机的效率。

2． 内燃机车头牵引相同的一列车厢，在下列____环境下，消耗燃料最多。

A ． 北方冬天 B.北方夏天 C.南方冬天 D.南方夏天 3． 判断下列推论是否正确，若不正确指出错误之处，修改结论。

⑴定温下将1 mol 的水可逆蒸发为水蒸气，因过程的△H>0，过程可逆△S=0，由△G=△（H-TS ）=△H-T △S=△H ，故△G>0⑵对封闭系统W ，=0的过程：由第一定律可知：dQ=du+p 环dV①由第二定律：dS ≥环T dQ 不可逆可逆②将式①代如式②得：dS ≥环环T dVP du +因T 环>0，故得：T 环dS ≥du+p 环dV 结论：du ≤T 环dS- p 环dV⑶某封闭系统由同一初态分别经绝热可逆膨胀或绝热自由膨胀过程达到终态。

因为绝热可逆膨胀△S=0，而绝热自由膨胀可用一绝热可逆膨胀代替，由状态函数法可知亦有△S=0。

⑷写完整下列判据，并注明条件：△ S 0。

△ A 0，△ G 0，n ai aiia d μ∑∑ 0，⑸下列分式正确的有＿： A Cpm=n 1⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T H V B Cvm=n 1p T u ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C Cvm=n 1⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T u p D Cpm=nT ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T S P E Cpm=n T ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T S v F Cpm= n T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T S v6.下列关系中只适用于理想气体的是______； A △U=Q+W B Cpm- Cvm=R C 0≠-T J μD 可逆绝热过程rPV =常数 E 恒压下△H=△U+p △VF2ln RTH dT p d m∆= 7．下列公式皆可用于封闭系统的单纯PVT 变化，其中_____的使用条件不对，应改为_____： A SV U ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-P 任何气体 B m dS =P Rd T d C pm ln ln - 任何物质 C P T V T P S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 任何物质 D 0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T P U 理想气体 8．从热力学数据表中可查得298K ，O H 2（g ）的S 0m =188.83J. mol -1.Kg -1,J m C p 58.330=.mol -1.Kg -1 ,这些值指状态____的值。

A 100KPa 的水蒸气B 100KPa 的液态水的饱和蒸汽C 低压水蒸气D 100KPa 假想的理想气体状态水蒸气 9．对1 mol 范德华气体单纯PVT 变化：=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T V S ______ AbRV m - B m V R C 0 D -b V R m -10．在298K ，P O下，1 molNH 3（g ）真实气体的规定熵为S m , 1 mol 理想气体的规定熵为S 0m ，则S 0m _____S m （>,<,=） 11.100℃:()02,,pg O H μ _____()025.0,,p g O H μ (<,>,=)12.某实际气体的状态方程为PVm=RT+αP ，其中α为大于零的正数 ⑴气体经绝热自由膨胀后，温度_____（上升 下降 不变）⑵气体经节流膨胀后，温度_____（上升 下降 不变）13．斜方硫转变为单斜硫的△H m 为正，在101.325KPa 下，平衡温度为115℃，在100×101.325KPa 下平衡温度为120℃，问晶形密度大的是哪一种？ 14．系统进行不可逆循环过程，则_____ A △S>0, △S 环=0 B △S=0，△S 环>0 C △S=0, △S 环=0 D △S>0, △S 环>015.空气进行可逆绝热压缩过程，则_____一定成立A △U=0B △S=0C △A=0D △G=0 16．范德华气体绝热自由膨胀过程： △T_____0，△U_____0，△S_____017．下列各过程中，△U ，△S ，△H ，△G 哪几个一定为0： ⑴非理想气体循环过程 ⑵理想气体节流膨胀 ⑶范德华气体节流膨胀⑷100℃，101.325KPa 的液体水变成同温度压力的水蒸气 ⑸1 molH 2与0.5 molO 2在绝热定容反应器中反应生成H 2O ⑹理想气体绝热自由膨胀 ⑺范德华气体可逆绝热膨胀18．系统经某一过程变化，下列函数中与途径有关的是_____ △U ，△S ，△A ，△G ，△H ，Q ，W19．初态298K ，100KPa 的1 molH 2（g ）的混合气，绝热恒容反应生成HCl （g ），设气体为理想气体，298K △f H 0m （HCl ，g ）=-92.307KJ.mol,过程：△U_____0，△S_____0，△H_____0（<,>,=） 20.⑴范德华气体等温膨胀，Q_____-W⑵范德华气体绝热自由膨胀，△T_____0 （〈，〉，=） ⑶实际气体绝热可逆膨胀，△S_____021．101.325KPa ，100℃的H 2O （l ）的化学势1μ和90℃的H 2O （l ）的化学势2μ之关系_____ A 1μ>2μ B 1μ=2μ C 1μ<2μ D 不能确定22．隔离系统发生一不可逆过程，则△U_____0，△S_____0，△H_____0（<,>,=,不能确定） 23．1 mol 理想气体在400℃，1m 3状态时：=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T V S _____（填数值及单位） 24．理想气体自相同的始态，经可逆绝热压缩或不可逆绝热压缩至相同的终态体积，S 终（可逆）_____S 终（不可逆）W 可逆_____W 不可逆 U 终（可逆）_____U 终（不可逆） 25．A ，B 两理想气体，知Cvm(A)/ Cvm(B)=5/3,等mol 的A 与B 混合气经绝热可逆膨胀过程：△S A _____0 △S B _____0 △S A +△S B _____0第四章 多组分系统热力学1．判断下列说法是否正确（正确的打√，错的打×） ⑴理想液态混合物每一组分均服从拉乌尔定律。