物理化学试题库

一、问答题

第一章

1.1 什么是理想气体？它和真实气体有什么区别？

1.2 在两个体积相等、密封、绝热的容器中装有压力相等的某理想气体，请问两个容器

中气体的物质的量是否相等？为什么？

1.3 温度为T 时，体积为V 的容器中装有A 、B 两种理想气体混合物，它们的分压力和

分体积分别是A B p p 、和A B V V 、。又往容器中加入理想气体C ，请问A 和B 的分压力和分体积是否有变化？为什么？

1.4 氧气的压力为100kPa ，温度为300K ，体积为2m 3。氮气的压力为200kPa ，温度为

300K ，体积为1m 3。将两种气体装入1m 3的容器中，温度为300K ，混合气体的总压力是多少？

1.5 将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，盖上软木塞，常发生软木塞被被顶起来的现象，

为什么？

1.6范德华方程与理想气体状态方程有何异同？

1.7什么是临界温度？处于临界点的物质有何特征？

1.8什么是压缩因子？当其大于1时，若真实气体与理想气体物质的量、压力、温度都

相同，则真实气体比理想气体体积大还是小？

1.9什么是普遍化压缩因子图？它有什么用途？

第二章 2.1 d d d V T U U U T V T V ∂∂⎛⎫⎛⎫=+

⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭，由于V V

U C T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭，所以前式可写作d d d V T

U U C T V V ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭。又因为d δV C T Q =，所以前式又可写作d δd T U U Q V V ∂⎛⎫=+ ⎪∂⎝⎭，将这个式子与d δd U Q p V =-比较，则有T U p V ∂⎛⎫=- ⎪∂⎝⎭，这个结论是错误的。说明造成错误的原因。

2.2 下列说法是否正确？为什么？

（1）状态函数固定则状态固定，反之亦然。

（2）状态改变后，状态函数一定都改变。

2.3 下列说法是否正确？

（1）系统的温度越高，所含的热量越多。

（2）系统的温度越高，向外传递的热量越多。

（3）系统与环境之间没有热量传递，则系统的温度必然恒定；反之，系统的温度恒定，则与环境之间必然没有热量传递。

（4）绝热刚性容器一定是隔离系统。

2.4 从同一始态111(,,)p V T 出发，对理想气体进行等温可逆压缩或绝热可逆压缩至终态

体积都是V 2，所作的压缩功哪个大？为什么？

2.5 理想气体从同一始态111(,,)p V T 出发，进行绝热可逆膨胀或绝热不可逆膨胀至终态

体积都是V 2，这时气体的压力相同吗？为什么？

2.6 理想气体经过一个等温循环过程，能否将环境的热转化为功？如果是等温可逆循环

又怎样？

2.7 氢气和氧气经不同的过程化合生成水，过程一：氢气在氧气中燃烧，热量变化Q 1，焓变1H ∆；过程二：在氢氧燃料电池中反应，热量变化Q 2，焓变2H ∆。两个过程的始态和终态分别相同，请问Q 1和Q 2、1H ∆和2H ∆是否相同？为什么？

2.8 理想气体下列单纯pVT 变化是否能够实现？为什么？

（1）等温绝热膨胀。

（2）等压绝热膨胀。

（3）绝热情况下，体积不变，温度升高。

（4）吸热但温度不变。

第三章

3.1 冰箱把热量从低温热源（冰箱内部）传到高温热源（大气），这是否与克劳修斯说

法矛盾？为什么？

3.2 ,m p C 与,m V C 有何区别？,m p C 是否一定大于,m V C ？为什么？

3.3 理想气体等温可逆膨胀过程，21

ln V S nR V ∆=，因为21V V >，所以0S ∆>；但根据熵判据，可逆过程0S ∆=。这两种说法是否矛盾？为什么？

3.4 绝热过程是否一定是等熵过程？为什么？

3.5 某系统从始态A 到终态B ，如果经历的是等温不可逆过程，能否按照等温可逆过程

的热温商计算其熵变？如果经历的是绝热不可逆过程，能否按照绝热可逆过程的热温商计算其熵变？为什么？

3.6 把两块种类相同，质量相同，但温度不同的金属对接起来，经过热传导，最终两块

金属的温度相同。试用熵函数证明热传导过程为不可逆过程。

3.7 在下列过程中，,,,,,,W Q U H S A G ∆∆∆∆∆的数值哪些等于零？

（1）理想气体等温可逆膨胀；（2）理想气体自由膨胀；（3）理想气体绝热可逆膨胀；

（4）水在其沸点变成气体：（5）氢气和氧气在绝热刚瓶中反应生成水。

3.8在100℃，101325Pa 时，液体水变为气体，由0S ∆>判断，过程不可逆；由0

G ∆=判断，过程可逆。请问哪个正确？为什么？

3.9四个热力学基本公式适用的条件是什么？是否一定要可逆过程？

3.10 简要说明熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数作判据时的条件各是什么。

第四章

4.1多组分系统可区分为混合物及溶液，区分的目的是什么?

4.2“偏摩尔量与化学势的定义式是一个公式的两种不同说法”，这种理解是否正确?为什么?

4.3比较公式d G =－S d T 十V d p 与B B B d d d dn p V T S G ∑++-=μ

的应用对象和条件。

4.4化学势在解决相平衡及化学平衡上有什么用处??

4.5理想稀薄溶液要“稀”到什么程度才算理想稀薄溶液?

4.6比较拉乌尔定律A A A x p p *=与亨利定律B B ,B x k p x =的应用对象和条件。*A p 与k x,B 都和

哪些因素有关?

4.7在理想稀薄溶液中，溶质B 的组成可分别用x B ，b B 和c B 表示，相应有不同的标准态，因而其化学势等温表示式也有不同的形式。试问溶质B 的各个不同标准态的化学势是否相同?各个不同表示式中溶质B 的化学势是否相同?

4.8理想稀薄溶液的凝固点一定下降，沸点一定上升吗?为什么?

4.9在相同温度和压力下，相同质量摩尔浓度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同?

4.10活度的量纲是什么?举例说明之。

第五章

5.1 纯的碳酸钙固体在真空容器中分解，这时独立组分数为多少？

5.2 纯水在三相点处自由度为零，在冰点时自由度是否也为零？为什么？

5.3 单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点？

5.4 一个二组分系统，在一定温度和压力下系统为两相平衡共存，试问两平衡相的组

成是否被完全确定？系统的总组成是否被完全确定？

5.5 系统点和相点的区别是什么？

5.6 在汞面上加一层水能降低汞的蒸气压吗？

5.7 在恒定温度下保持水和水蒸气平衡共存，若将系统的体积缩小，系统压力是否会升

高？

5.8二组分液态系统若形成共沸混合物，试讨论在共沸点时组分数、自由度数和相数各

为多少？

5.9 在二组分固-液平衡相图中，若一物系点处于水平线段上，系统为三相平衡共存，

若一物系点处于水平线的端点上，此时系统是否仍为三相平衡共存？

5.10 试用相律解释为什么恒沸混合物有恒定的沸点？改变系统的压力，恒沸混合物的

组成是否会变化？

第六章

6.1 反应达到平衡时，宏观和微观特征有何区别？

6.2 在等温等压下，一个化学反应之所以能自发进行，是由于反应物的化学势的总和大于产

物的化学势总和，那么为什么化学反应通常不能进行到底，而要达到平衡态？

6.3 什么是标准摩尔生成吉布斯自由能？

6.4 对于理想气体反应的标准平衡常数而言，当气体起始浓度不同时，p K 是不是相同？平

衡组成是不是也相同？