河南师范大学：《物理化学》课程教学资源_复习题

物理化学复习题(上册) (热力学部分,一) 指出下列过程中,U、∠H、∠S、∠F、G何者为零 ①理想气体不可逆恒温压缩; ②理想气体节流膨胀 ③实际气体节流膨胀 ④实际气体可逆绝热膨胀 ⑤实际气体不可逆循环过程 ⑥饱和液体变为饱和蒸气 ⑦绝热恒容没有非体积功时发生化学变化 ⑧绝热恒压没有非体积功时发生化学反应 2.理想气体节流膨胀,试填>、=、< U0;∠H0;4S_0;∠4F0;4G_0 3.A和B两种气体按下列方式混合:A(TV)+B(TV→A+B(工V),试填>、=、< J0;∠H_0;4S_0;AF0;4G_0 4.20℃时,水的饱和蒸气压为238Pa现有下列过程: Imol H2O()---------------------- ------- Imol H20(g) 20℃.238Pap外=0,T环=20c 20℃,2338Pa 试填>、=、< AU0;4HL0;4S_0;4F0;4G_0 5.水的正常冰点为0℃,现有下列过程: Imol H2O()---------- → I mol h2O(s) 0C.101325Pa 外=101325Pa,T环=0℃c0C,101325Pa 试填>、=、< AU0;∠H_0;4S_0;4F0;4G_0 6水的正常冰点为0C,现有下列过程: → I mol h2O(s) 5C.101325Pap外=101325Pa,T环=-5c-sc,101325Pa 试填>、=、< AU02;∠H_Q2;4S_4HT;AF0;4G_0;,4S_0 7.计算下列各恒温过程的熵变(气体为理想气体) ①1mol体积为V的N2与1mol体积为v的Ar混合成为体积为2v的混合气体; ②1mol体积为V的N2与1mol体积为V的Ar混合成为体积为V的混合气体; ③1mol体积为v的N2与1mol体积为v的N2混合成为体积为2V的N2; ④1mol体积为V的N2与1mol体积为V的Ar混合成为体积为V的N2 8.某实际气体的状态方程为pVm=RT+ap其中a是常数。1mol该气体在恒定的温度下,经可逆过程由p变 到p2,试用Tpp表示过程的W,Q,U;∠H;4S;4F及∠G 9.12gO2从20c被冷却到-20C,同时压力从0.Mpa变为6Mpa,求其熵变。设O2可作为理想气体,其Cpm =29.16J·K1·mol

1 物理化学复习题 （上册） （热力学部分，一） 1． 指出下列过程中，⊿U、⊿H、⊿S、⊿F、 ⊿G 何者为零： ① 理想气体不可逆恒温压缩； ② 理想气体节流膨胀 ③ 实际气体节流膨胀 ④ 实际气体可逆绝热膨胀 ⑤ 实际气体不可逆循环过程 ⑥ 饱和液体变为饱和蒸气 ⑦ 绝热恒容没有非体积功时发生化学变化 ⑧ 绝热恒压没有非体积功时发生化学反应 2．理想气体节流膨胀，试填 >、=、< ⊿U 0； ⊿H 0； ⊿S 0； ⊿F 0； ⊿G 0 3. A 和 B 两种气体按下列方式混合：A(T,V)+B(T,V)→A+B(T,V),. 试填 >、=、< ⊿U 0； ⊿H 0； ⊿S 0； ⊿F 0； ⊿G 0 4. 20℃时，水的饱和蒸气压为 2338Pa,现有下列过程： 1mol H2O(L)--------------------------------------------------→1mol H2O(g) 20℃,2338Pa p 外 = 0 ，T 环 =20℃ 20℃,2338Pa 试填 >、=、< ⊿U 0； ⊿H 0； ⊿S 0； ⊿F 0； ⊿G 0 5． 水的正常冰点为 0℃，现有下列过程： 1mol H2O(L)--------------------------------------------------→1mol H2O(s) 0℃,101325Pa p 外 =101325Pa ，T 环 = 0℃ 0℃,101325Pa 试填 >、=、< ⊿U 0； ⊿H 0； ⊿S 0； ⊿F 0； ⊿G 0 6 水的正常冰点为 0℃，现有下列过程： 1mol H2O(L)--------------------------------------------------→1mol H2O(s) -5℃,101325Pa p 外 =101325Pa ，T 环 = -5℃ -5℃,101325Pa 试填 >、=、< ⊿U Qp； ⊿H Qp； ⊿S ⊿H/T； ⊿F 0； ⊿G 0; ⊿S 0 7. 计算下列各恒温过程的熵变（气体为理想气体）： ① 1mol 体积为 V 的 N2 与 1mol 体积为 V 的 Ar 混合成为体积为 2V 的混合气体； ② 1mol 体积为 V 的 N2 与 1mol 体积为 V 的 Ar 混合成为体积为 V 的混合气体； ③ 1mol 体积为 V 的 N2 与 1mol 体积为 V 的 N2混合成为体积为 2V 的 N2； ④ 1mol 体积为 V 的 N2 与 1mol 体积为 V 的 Ar 混合成为体积为 V 的 N2. 8. 某实际气体的状态方程为 pVm = RT +αp,其中α是常数。1mol 该气体在恒定的温度下，经可逆过程由 p1 变 到 p2，试用 T,p1,p2表示过程的 W, Q, ⊿U； ⊿H； ⊿S； ⊿F 及 ⊿G 9．12g O2 从 20℃被冷却到-20℃，同时压力从 0.1Mpa 变为 6Mpa，求其熵变。设 O2可作为理想气体，其 Cp,m = 29.16 J·K -1·mol-1

10.取273K3p°的氧气10dm3,反抗恒外压p进行绝热不可逆膨胀,求该过程的Q,w,∠U.∠H,4S.∠H,4G, ∠F,已知O2在298K时的规定熵为205 LK- mol" 11mo水在373Kp°时等温向真空容器蒸发,使终态压力为05p,已知水在p下的汽化热为4066 kj. mor 求该过程的AU.∠H,∠S,AH,∠G。 选择 1.体系的状态改变了,其内能值() A必定改变 B必定不变 C不一定改变 D状态与内能无关 lmol,373K,p下的水经下列两个不同过程达到373K,p°下的水气 (1)等温等压可逆蒸发 (2)真空蒸发,这两个过程中功和热的关系为 AW」>W2Q1>Q2 C WI=W2 Q1=Q2 D WiW2 QI<Q 3.对于不作非体积功的封闭体系,下面关系始中不正确的是() ah aF 4.一个充满电的蓄电池以1.7V的输出电压放电,然后用2.3V电压充电使其恢复原来状态,则在充放电全过 程中,若以电池为体系,功和热的符号为(△U=QW)() A W=0 Q=0 B W>0 Q>0 C W<0 Q>0 D W<0 Q<0 5.若要通过节流膨胀达到制冷的目的,则节流操作应控制的条件是() Aμpr= 0 B以JT T D不考虑μT的值 6.当热力学第一定律以dU=0-pd表示时,它是用于 想气体的可逆过程 B封闭体系只作体积功的过程 C理想气体的等压过程 D封闭体系的等压过程 7.从定义U=HpV出发推断下列关系式中不正确的是() U aH aU (Ov/-p P (m)-(m aH 8.lmol理想气体经等温可逆压缩过程,则()

2 10. 取 273K, 3p0的氧气 10dm3 ,反抗恒外压 p 0进行绝热不可逆膨胀，求该过程的 Q, W, ⊿U,⊿H,⊿S,⊿H ，⊿G， ⊿F，已知 O2 在 298K 时的规定熵为 205J.K-1 .mol-1 . 11.1mol 水在 373K, p0 时等温向真空容器蒸发，使终态压力为 0.5p0 , 已知水在 p 0 下的汽化热为 40.66kj.mol-1 , 求该过程的⊿U,⊿H,⊿S，⊿H，⊿G。 一． 选择 1．体系的状态改变了，其内能值（ ） A 必定改变 B 必定不变 C 不一定改变 D 状态与内能无关 2．1mol，373K，p o下的水经下列两个不同过程达到 373K，p o下的水气， （1） 等温等压可逆蒸发 （2） 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为 A W1>W2 Q1>Q2 B W1<W2 Q1<Q2 C W1=W2 Q1=Q2 D W1>W2 Q1<Q2 3． 对于不作非体积功的封闭体系，下面关系始中不正确的是（ ） A T S H p  =        B S T F V  = −        C V p H S =           D p V U S  =        4．一个充满电的蓄电池以 1.7V 的输出电压放电，然后用 2.3V 电压充电使其恢复原来状态，则在充放电全过 程中，若以电池为体系，功和热的符号为（ΔU=Q-W）( ) A W=0 Q=0 B W>0 Q>0 C W<0 Q>0 D W<0 Q<0 5．若要通过节流膨胀达到制冷的目的，则节流操作应控制的条件是（ ） A μJ-T=  0           H p T B μJ-T=  0           H p T C μJ-T= = 0           H p T D 不考虑μJ-T 的值 6．当热力学第一定律以 dU = Q − pdV 表示时，它是用于（ ） A 理想气体的可逆过程 B 封闭体系只作体积功的过程 C 理想气体的等压过程 D 封闭体系的等压过程 7．从定义 U=H-pV 出发推断下列关系式中不正确的是( ) A p V H V U p p  −         =        B p V T C V U p p p  −         =        C T V T T H V U p p p  −         •         =        D p V T T H V U p p p  −         •         =        8．1mol 理想气体经等温可逆压缩过程，则（ ）

A△G>△FB△6<AFC△G=△FD无法确定 9.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到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系 焓变必定是 (A)T可逆T不可逆,V可逆〉V不可逆,△H可逆>△H不可逆 (B)T可逆<T不可逆,V可逆<V不可逆,△H可逆<△H不可逆 C)(T可逆<T不可逆,V可逆>V不可逆,△H可逆>△H不可逆 (D)T可逆(T不可逆,V可逆<V不可逆,△H可逆>△H不可逆 10.苯在一个刚性的绝热容器中燃烧Cl4+15/20=6C02(g)+3H0(g),则 (A)△U=0,△H0,Q=0 (B)△U=0,△H>O,W=0 (D)△U≠0,△H≠0,Q=0 11.下面说法错误的是: (A)体系的同一状态具有不同的体积 (B)体系的不同状态具有相同的体积 (C)体系的状态改变拉,可能所有的状态函数都要发生变化 (D)体系的某一状态函数改变拉其状态必发生变化 12.在正常冰点,液体凝结为固体过程中,下列各量发生变化的是 (A)饱和蒸气压(B)内能(C)自由能(D)固化热 13.任一稳定单质在任何温度下的标准生成自由能 (A)根据规定为零 (B)根据自由能定义应为零 (C)根据规定不一定为零(D)根据自由能定义不一定为零 14.液相化学反应在300K,1大气压下于烧杯中进行,放热6OKJ/mol,若在相同条件下安排成可逆电池进行, 吸热6KJ/mo1,此时体系的熵变为 (A)-20j/k mol B)40j/k mol (C)-40j/mol ( D)20j/kmol 15.某气体的状态方程为pm=RT+ap(a为大于零的常数),此气体经绝热真空膨胀后的温度将() A不变B上升C下降D不确定 16.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状态的最大功的20%,则体系 的熵变为( 17.对nmo理想气体 的值等于() R 18.以下叙述中不正确的是() A体系的同一状态具有相同的体积 B体系的不同状态可具有相同的体积 C状态改变,体系的所有状态函数都改变 D体系的某一状态函数改变,其状态一定改变

3 A ΔG>ΔF B ΔG<ΔF C ΔG=ΔF D 无法确定 9.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到达相同的压力，则其终态的温度，体积和体系 的焓变必定是： （A）T 可逆>T 不可逆， V 可逆> V 不可逆, △H 可逆>△H 不可逆 (B) T 可逆<T 不可逆， V 可逆< V 不可逆, △H 可逆<△H 不可逆 (C) (T 可逆<T 不可逆， V 可逆> V 不可逆, △H 可逆>△H 不可逆 (D) T 可逆<T 不可逆， V 可逆< V 不可逆, △H 可逆>△H 不可逆 10.苯在一个刚性的绝热容器中燃烧 C6H6+15/2 O2=6CO2（g）+ 3H2O（g），则： （A）△U=0，△H<0, Q=0 (B) △U=0，△H>0, W=0 (C) △U=0，△H=0, Q=0 (D) △U≠0，△H≠0, Q=0 11.下面说法错误的是： （A）体系的同一状态具有不同的体积； （B）体系的不同状态具有相同的体积； （C）体系的状态改变拉，可能所有的状态函数都要发生变化； （D）体系的某一状态函数 改变拉其状态必发生变化； 12.在正常冰点，液体凝结为固体过程中，下列各量发生变化的是： （A）饱和蒸气压 （B）内能 （C）自由能 （D）固化热 13.任一稳定单质在任何温度下的标准生成自由能 （A）根据规定为零 （B）根据自由能定义应为零 （C）根据规定不一定为零 （D）根据自由能定义不一定为零 14.液相化学反应在 300K，1 大气压下于烧杯中进行，放热 60KJ/ mol,若在相同条件下安排成可逆电池进行， 吸热 6KJ/mol，此时体系的熵变为： （A）-20j/k.mol (B)40j/k.mol (C)-40j/mol (D)20j/k.mol 15．某气体的状态方程为 pVm = RT +p （α为大于零的常数），此气体经绝热真空膨胀后的温度将（ ） A 不变 B 上升 C 下降 D 不确定 16．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状态的最大功的 20%，则体系 的熵变为（ ） A T Q B 0 C T 5Q D T Q − 17．对 n mol 理想气体 S p T           的值等于（ ） A R V B nR V C CV V D Cp V 18．以下叙述中不正确的是（ ） A 体系的同一状态具有相同的体积 B 体系的不同状态可具有相同的体积 C 状态改变，体系的所有状态函数都改变 D 体系的某一状态函数改变，其状态一定改变

下列关系式中,哪一个不需要理想气体的假设 A C-C-nR b dInp/dT=△H/RT2 C△H=△U+p△v(恒压过程 D绝热可逆过程,pV=常数 填空 20.在一绝热刚性容器中进行某一化学反应,该体系的内能变化为 焓变化为 21.理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其△U 22.lmol理想气体由T、p、V1经绝热可逆膨胀值T2、p2、V2,则0 △U=,ΔH= 23.实际气体节流膨胀△ 苯与氧在以刚性绝热容器中燃烧: 此过程的Q 25.对一理想气体体系进行绝热可逆压缩,此过程的Q 26.1mol理想气体在300K下,等温由5p°变化到1p,此过程的△U F 27.有一高压绝热钢瓶,打开活塞使气体喷出瓶外,当内外压力相等时关闭活塞,此时,瓶内温度与原来的温 度相比,那个高? 28.1mol单原子理想气体(298.5K,2p°),经历(1)等温:(2)绝热:(3)等压3条途径可逆膨胀值体积为 原来的两倍为止,所作功为W,W2,W3,3着顺序为 29.某化学反应在恒压,绝热和只作体积功的条件下,体系温度由T1升高至T2,此过程的焓变为 30.2mo1理想气体进恒温过程由V1变到V2,则体系的△U 31.从热力学基本关系式可导出 等于 32.以化学反应在300K、1p°下于烧杯中进行,放热60kJ·mor,若在相同温度和压力下安排成可逆电池进行 则吸热6kJ·moll,此反应的△H"= 33.对于孤立体系中发生的实际过程,其 判断 34.化学反应的恒压热效应Qp比大于其恒容热效应Qv 35.任意过程的△G一定等于-W() 36.对于1mol理想气体, 非理想气体经历绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零 38.理想气体的J-T系数不一定为零 39.自然界中不可能存在温度降低但熵值增加的过程 四.计算和证明 40.若1m1某气体的状态方程为p+ RT,其中a是常数。试求lmo1该气体从(p,V1)经恒温 可逆过程变至(p,V2)时的W、Q、△U、△H、ΔS、△G

4 19．下列关系式中，哪一个不需要理想气体的假设 A Cp-CV=nR B dlnp/dT=ΔH/RT2 C ΔH=ΔU+pΔV(恒压过程) D 绝热可逆过程，pVγ =常数 二． 填空 20．在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 ，焓变化为 。 21．理想气体向真空膨胀，体积由 V1变到 V2，其ΔU ,ΔS . 22．1mol 理想气体由 T1、p1、V1经绝热可逆膨胀值 T2、p2、V2，则θ= ，W= , ΔU= ,ΔH= 23.实际气体节流膨胀ΔS= . 24．苯与氧在以刚性绝热容器中燃烧： 此过程的 Q ,W ,ΔU ,ΔH ,ΔS . 25．对一理想气体体系进行绝热可逆压缩，此过程的 Q ,W ,ΔU , ΔH , ΔS . 26．1mol 理想气体在 300K 下，等温由 5p 0 变化到 1po，此过程的ΔU ,ΔH ,ΔS ，Δ F ,ΔG 。 27．有一高压绝热钢瓶，打开活塞使气体喷出瓶外，当内外压力相等时关闭活塞，此时，瓶内温度与原来的温 度相比，那个高？ 28．1mol 单原子理想气体（298.15K,2pO）,经历（1）等温；（2）绝热；（3）等压 3 条途径可逆膨胀值体积为 原来的两倍为止，所作功为 W1,W2,W3,3 着顺序为 。 29．某化学反应在恒压，绝热和只作体积功的条件下，体系温度由 T1 升高至 T2，此过程的焓变为: 30．2mol 理想气体进恒温过程由 V1 变到 V2，则体系的ΔU ,ΔH ,ΔS ，ΔG 。 31．从热力学基本关系式可导出 S V U         等于 。 32．以化学反应在 300K、1p o下于烧杯中进行，放热 60kJ·mol-1，若在相同温度和压力下安排成可逆电池进行， 则吸热 6kJ·mol-1，此反应的ΔrHm o = ,ΔrSm o = . 33．对于孤立体系中发生的实际过程，其 Q ,W ,ΔU ,ΔS . 三． 判断 34．化学反应的恒压热效应 Qp 比大于其恒容热效应 QV。 35．任意过程的ΔG 一定等于-W( ) 36．对于 1mol 理想气体， T p V S T  =        （ ） 37．非理想气体经历绝热自由膨胀后，其内能变化不一定为零 38．理想气体的 J-T 系数不一定为零 39．自然界中不可能存在温度降低但熵值增加的过程 四． 计算和证明 40．若 1mol 某气体的状态方程为 V RT V a p  =      + 2 ，其中 a 是常数。试求 1mol 该气体从（p1,V1）经恒温 可逆过程变至（p2,V2）时的 W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG

4.i明/ aG 42.(1)在298.2K时,将1mol0从101.325kPa等温可逆压缩到6×101.325kPa,求Q、W、△U、△H、ΔF、 △G、ΔS体、ΔS离 (2)自始至终用6×101.325kPa的外压等温压缩到终态,求上述个热力学量的变化值。 aC 44.苯在正常沸点353K下的△,H=30.77kJ·mo1",今将353K及p°下的lmol苯(1)向真空等温蒸发为同温 同压下的苯蒸气(理想气体) ①求算此过程中苯吸收的热量Q和所做得功W ②求苯的摩尔气体熵△,S°及摩尔气体吉布斯自由能△,G ③△S环 ④判断上述过程的方向 ⑤298K苯的蒸气压为多大 45.某实际气体,经历了一不可逆循环,该过程的W=400J,则此过程的Q为多少 46.1摩尔单原子分子理想气体,沿着p/V=b(常数)的可逆途径变化,式求该过成变化时,理想气体的热容。 47.判断在383K、11150a的条件下,水蒸气能发哦自动凝结为液态水? 100℃、101325Pa下,水的蒸发热为40700J·mo1;Ca(HO,g)=33.6J·K·mo,Cu(HO,1)=75.3J·K·mo, 设水蒸气为理想气体,压力的改变对液态水的影响忽略。 48.过饱和溶液中容剂的化学势比纯容积的化学势高低如何? 49.某实际气体的状态方程为PVm=RT+qp,a大于零。档次气体经绝热向真空膨胀后,气体的温度将 如何变化? 50.lmol理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定,环境和体系的熵如何变化? 48.蒸气压于温度的关系式为 gp(mm)=~834 +1.750lgT-00083757+5.323 T 计算其在正常沸点(-103.9℃)时的蒸发热 49.ap 50.lmol理想气体在27℃是从2p°可逆膨胀至p°,求△F和△G 51.对于1mol理想气体,证明 s-R 52.试验测的固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下二式所示

5 41．证明          +         = −        V T V T G V H T p 1 42．（1）在 298.2K 时，将 1molO2从 101.325kPa 等温可逆压缩到 6×101.325kPa，求 Q、W、ΔU、ΔH、ΔF、 ΔG、ΔS 体、ΔS 隔离。 （2） 自始至终用 6×101.325kPa 的外压等温压缩到终态，求上述个热力学量的变化值。 43． T V V T p T V C            =        2 2 44．苯在正常沸点 353K 下的ΔvapHm o =30.77kJ·mol-1 ,今将 353K 及 p o 下的 1mol 苯（l）向真空等温蒸发为同温 同压下的苯蒸气（理想气体） ①求算此过程中苯吸收的热量 Q 和所做得功 W ②求苯的摩尔气体熵ΔvapSm o 及摩尔气体吉布斯自由能ΔvapGm o ③ΔS 环 ④判断上述过程的方向 ⑤298K 苯的蒸气压为多大 45．某实际气体，经历了一不可逆循环，该过程的 W=400J，则此过程的 Q 为多少。 46．1 摩尔单原子分子理想气体，沿着 p/V=b(常数)的可逆途径变化，式求该过成变化时，理想气体的热容。 47．判断在 383K、111500Pa 的条件下，水蒸气能发哦自动凝结为液态水？ 100℃、101325Pa 下，水的蒸发热为 40700J·mol-1 ;Cpm(H2O,g)=33.6J·K -1·mol-1 , Cpm(H2O,l)=75.3J·K -1·mol-1 , 设水蒸气为理想气体，压力的改变对液态水的影响忽略。 48.过饱和溶液中容剂的化学势比纯容积的化学势高低如何？ 49．某实际气体的状态方程为 pVm = RT +p ，α大于零。档次气体经绝热向真空膨胀后，气体的温度将 如何变化？ 50．1mol 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，环境和体系的熵如何变化？ 48.蒸气压于温度的关系式为 1.750lg 0.008375 5.323 834.1 lg ( ) = − + T − T + T p mmHg 计算其在正常沸点（-103.9℃）时的蒸发热。 49． T p p T V T p C           = −           2 2 50．1mol 理想气体在 27℃是从 2p o 可逆膨胀至 p o，求ΔF 和ΔG。 51．对于 1mol 理想气体，证明 S R T F p  = − −        52．试验测的固体和液体苯在熔点附近的蒸气压如下二式所示：