物理化学试卷及答案

1. 某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是 A 。

A. Q = 0

B. ΔS = 0

C. ΔU = 0

D. ΔH = 0

2. 已知CH 3COOH(1)、CO 2(g )、H 2O(1)的标准摩尔生成焓f m H ∆(298 K ) / kJ·mol -1分别为-484.5，-39

3.5，-285.8。则

CH 3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓c m H ∆(298 K ) / kJ·mol -1为 C 。

A. -484.5

B. 0

C. -873.5

D. 194.8

3. 工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率为 A 。

A. 20 %

B. 25 %

C. 75%

D. 100 %

4. 理想气体自状态p 1、V 1、T 等温膨胀到p 2、V 2、T ，则此过程的A ∆与G ∆的关系为 B 。

A. A ∆＞G ∆

B. A ∆=G ∆

C. A ∆＜G ∆

D. 不能确定

5. 在400 K 时，液体A 的蒸气压为4×104 Pa ，液体B 的蒸气压为6×104 Pa ，两者组成理想液体混合物，平衡时，溶

液中A 的摩尔分数为0.6，则气相中B 的摩尔分数为 B 。

A. 0.60

B. 0.50

C. 0.40

D. 0.31

6. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？ D 。

A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料

B. 20%葡萄糖水

C. 含兴奋剂的饮料

D. 含适量维生素的等渗饮料

7. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ B 。

A. 与化合物一样，具有确定的组成

B. 不具有确定的组成

C. 平衡时，气相和液相的组成相同

D. 其沸点随外压的改变而改变

8. 相图与相律之间的关系为 A 。

A. 相图由实验结果绘制得出，不能违背相律

B. 相图由相律推导得出

C. 相图由实验结果绘制得出，与相律无关

D. 相图决定相律

9. 液体A 与B 形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是 D 。

A. 恒沸混合物

B. 纯A

C. 纯B

D. 纯A 或纯B

10. 下列各系统中属于近独立粒子系统的是 B 。

A. 绝对零度的晶体

B. 理想气体混合物

C. 理想液体混合物

D. 纯气体

1. 当某实际气体的压缩因子大于1时，表明该气体比理想气体 难 压缩。（填易、难）

2. 对实际气体，经节流膨胀后，Q = 0，ΔH = 0，Δp < 0。要达到降温制冷的目的，需要µJ-T > 0。

3. 水在273.15 K ，p 下凝结成冰，下面各热力学量Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG ，ΔA 中哪些为零 ΔG 。

4. 一切不可逆过程都是向混乱度 增加 的方向进行，而 熵 函数则可以作为系统混乱度的一种量度。

5. 在等温、等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其 吉布斯自由能 的减少。

6. 0.1 kg H 2O 中含有0.0045 kg 某纯非电解质的溶液，于272.685 K 时结冰，则该溶质的摩尔质量为 0.18 kg·mol -1。

已知水的凝固点降低常数K f 为1.86 K·mol -1·kg 。

7. 摩尔分数为0.5的甲醇水溶液在293.15 K 和标准大气压下，每摩尔溶液的体积为2.83×10-5 m 3·mol -1，甲醇的

偏摩尔体积为3.95×10-5 m 3·mol -1。把1 mol 的甲醇加入上述大量溶液中，体积增加 3.95×10-5 m 3，加入1 mol 水后体积增加 1.71×10-5 m 3。

8. CuSO 4与水可生成CuSO 4·H 2O 、CuSO 4·3H 2O 、CuSO 4·5H 2O 三种水合物，该体系的C = 2 ，最大自由度等于

3 。在一定压力下和CuSO 4溶液及冰共存的含水盐有 1 种。

9. 在恒熵、恒容、不做非体积功的封闭系统中，当热力学函数 热力学能 到达最 小 值的状态为平衡状态。

10. 在一般情况下，用 r m G ∆ 来判别化学反应的方向，而 r m G

∆ 只能反映反应的限度。

11. 25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168 kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能f m G ∆为－237.19 kJ·mol -1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为 -228.6 kJ·mol -1 。

（ T ）1. 对于任何体系，等压只做体积功的过程∆H =∆U -W 。

（ F ）2. 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。

（ F ）3. 在等温等压条件下，∆G > 0的过程一定不能进行。

（ T ）4. 一个绝热过程Q = 0，但体系的 ∆T 不一定为零。

（ F ）5. 因为亨利定律是稀溶液定律，所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律。

（ T ）6. 在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 （ T ）7. 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

（ F ）8. 化学平衡时各物质的化学势相等。

（ F ）9. 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动。

（ T ）10. 对于气相反应，当体系总压力p 变化时，对f K 无影响。

1. 设有压力为100 kPa ，温度为293 K 的理想气体3.0 dm 3，在等压下加热，直到最后的温度为353 K 为止。计算过程

中的W 、ΔU 、ΔH 和Q 。已知该气体的等压摩尔热容为27.28 J·K -1·mol -1。 解：1111013250.0030.125mol 8.314293

p V n RT ⨯===⨯ （1分） 33222

0.1258.314353 3.6210m 101325nRT V p -⨯⨯===⨯ （1分） 321()101325(3.62100.003)62.8J W p V V -=--=-⨯⨯-=- （2分）

2

1,m d 0.12527.28(353293)204.6J T p p T H Q n C T ===⨯⨯-=⎰∆ （4分） 204.662.8141.8J p U Q W =+=-=∆ （4分）

2. 已知在101.325 kPa 下，水的沸点为100℃，其比蒸发焓Δvap H = 2257.4 kJ·kg -1。液态水和水蒸气在100 ~ 120℃范围内的平均比定压热容分别为p C (H 2O, l) = 4.224 kJ·kg -1·K -1及p C (H 2O, g) = 2.033 kJ·kg -1·K -1。今

有101.325 kPa 下120℃的1 kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程的ΔS 及ΔG 。

解：设计可逆过程如下:

H 2O (l,393.15K,101.325 kPa) ΔS sys H 2O (g,393.15K,101.325 kPa)

ΔS 1 ΔS 3

H 2O (l,373.15K, 101.325 kPa) ΔS 2 H 2O (g, 373.15K, 101.325 kPa) （3分）

vap 211231221

(l)ln

(g)ln 373.1512257.4393.151 4.224ln 1 2.033ln 393.15373.15373.150.221 6.0500.106 5.935kJ K p p m H T T S S S S mC mC T T T -∆∆=∆+∆+∆=++⨯=⨯⨯++⨯⨯=-++=⋅ （6分）