物理化学上自测题及参考答案一、选择题( 共15题30分)1. 0090下述说法中, 哪一个错误? ( )(A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量(B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值(C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等(D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡，则此两体系的温度相同2. 0119下述说法哪一个错误? ( )(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B) 封闭体系的状态即是其平衡态(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线3. 0304某理想气体的γ =C p/C V =1.40, 则该气体为几原子分子气体? ( )(A) 单原子分子气体(B) 双原子分子气体(C) 三原子分子气体(D) 四原子分子气体4. 0459石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1，则$(金刚石, 298 K)为：( )金刚石的标准生成焓Δf Hm(A) -393.4 kJ·mol-1(B) -395.3 kJ·mol-1(C) -1.9 kJ·mol-1(D) 1.9 kJ·mol-15. 0757理想气体的atto 循环由下面四个可逆步骤构成：(A) 气体绝热可逆压缩(B) 恒容升温，气体从环境吸热(C) 气体经绝热膨胀作功(D) 恒容降温回到原态该循环过程的T－S图为：( )6. 0939在300℃时，2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为：( )(A) G –A = 1.247 kJ (B) G –A = 2.494 kJ(C) G –A = 4.988 kJ (D) G –A = 9.977 kJ7. 1027某气体的状态方程为pV m = RT +αp，其中α为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其内能：(A) 不变(B) 增大(C) 减少(D) 不能确定8. 1218在下列五个物理量中：(1) (∂V/∂n B)T,pn c b≠(2) (∂μB/∂n B)T,pn c b≠(3) (∂H/∂n B)s,p,n c b≠(4) (∂A/∂n B)T,p,n c b≠(5) (∂G/∂n B)T,p,n c b≠(A) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(1)、(3) 是化学势(B) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势(C) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(2)、(3) 是化学势(D) (1)、(2)、(4) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势上述结论正确的是( )9. 1223恒温下，单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：( )(A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较10. 2396硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( )(A) 3 种(B) 2 种(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

11. 2394 FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O，FeCl3·2H2O 四种水合物，则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数Φ分别为: ( )(A) C= 3，Φ = 4 (B) C= 2，Φ = 4(C) C= 2，Φ = 3 (D) C= 3，Φ = 512. 2484下列四个图中, 可作为水的示意相图的是：( )13. 2864 若 298 K 时，反应 N 2O 4(g) ＝ 2NO 2(g) 的 K p $= 0.1132，则：(1) 当 p (N 2O 4) = p (NO 2) = 1 kPa 时，反应将 ___________；(2) 当 p (N 2O 4) = 10 kPa ，p (NO 2) = 1 kPa 时，反应将 ________ 。

(A) 向生成 NO 2的方向进行(B) 向生成 N 2O 4的方向进行(C) 正好达化学平衡状态(D) 难于判断其进行方向14. 2946 理想气体反应平衡常数 K x 与 K c 的关系是∶ ( )(A) K x = K c (RT )νB B ∑ (B) K x = K c pνB B ∑ (C) K x = K c (RT /p BB )ν-∑ (D) K x = K c (V /νB B ∑n B )νB B ∑15. 3341 已知反应3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时，Δr H m $= -280 J ⋅mol -1，则对该反应有利的条件是： ( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压二、填空题 ( 共 5题 10分 )16. 0388 已知反应2 H 2(g) + O 2(g)−−→2 H 2O(l)在298 K 时恒容反应热Q V = -564 kJ·mol -1，则 H 2(g)在298 K 时标准摩尔燃烧焓Δc H m $= _______kJ·mol -1。

17. 0745 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格。

理想气体恒温可逆压缩，∆S _____ 0，∆G _____ 0。

18. 1866 2 mol 氢气由20p ∃, 300 K 进行等温膨胀，终态压力为p ∃。

已知终态的逸度与始态的逸度之比f 2/f 1=0.050 58，则终态与始态的化学势之差值为____________________。

19. 2395 下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在 900～1200 K 范围内）：CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)CO 2(g) + H 2(g) = CO(g) + H 2O(g)H 2O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO 3(s) + H 2(g)问该体系的自由度为 _______ 。

20. 2992 在 1100℃时有下列反应发生：(1) C(s)＋2S(g)＝CS 2(g) K 1$＝0.258(2) Cu 2S(s)＋H 2(g)＝2Cu(s)＋H 2S(g) K 2$＝3.9 × 10-3(3) 2H 2S(g)＝2H 2(g)＋2S(g) K 3$＝2.29 × 10-2试计算在 1100℃时，反应C(s) + 2Cu S (s)＝CS (g) + 4Cu 的平衡常数 K $＝_________ 。

三、计算题( 共5题40分)21. 5 分(0188) 试计算1mol CO2(理想气体)经过下列过程从0℃升到300℃所需要的热量。

(1) 在等压下(2) 在等容下已知：C p, m(CO2)={26.78 + 42.68×10-3T/K - 146.4×10-7(T/K)2}J·K-1·mol-122. 10 分(0984) 设有300 K的1 mol理想气体作等温膨胀，起始压力为15p∃，终态体积为10 dm3。

试计算该气体的∆U, ∆H, ∆A, ∆S和∆G。

23. 10 分(2050) 将摩尔质量为0.1101 kg⋅mol-1的不挥发物质B1 2.220×10-3 kg 溶于0.1 kg水中，沸点升高0.105 K。

若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性物质B2 2.160×10-3 kg，沸点又升高0.107 K。

试计算：(1) 水的沸点升高常数K b；(2) 未知物的摩尔质量M2；(3) 水的摩尔蒸发热Δvap H m；(4) 求该溶液在298 K 时的蒸气压p1（设该溶液为理想稀溶液）。

24. 5 分市售民用高压锅内的压力可达233 kPa,问此时水的沸点为多少度?已知水的汽化热为40.67 kJ⋅mol-1。

25. 10 分(3312) 在1.013×105Pa，60℃时，Cl2有50% 解离，100℃时有79% 解离，试计算：(1) 反应Cl2 = 2Cl 的平衡常数和解离热；(2) 60℃时反应的K p，K c，K x各为多少？四、问答题( 共3题20分)26. 5 分(0290) 试证明若某气体的(∂U/∂V)T > 0，则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必然下降。

27. 5 分(1047) 温度升高对物质的下列各量有何影响（增大、减小或不变），并简证之（或简单解释之）。

(1) 恒压下物质的焓(2) 恒容下物质的内能(3) 恒压下物质的熵(4) 恒容下物质的赫姆霍兹自由能(5) 恒压下物质的吉布斯自由能28. 10分请指出Al-Zn等压相图中1～9相区中的相态及自由度（其中，A，B分别为Al和Zn的熔点）。

参考答案一、选择题B C B D DC A B A CC B BAD C二、填空题16. 2 分 (0388) -285.7 kJ·mol -117. 2 分 (0745) < , >18. 2 分 (1866) -7.443 kJ·mol -119. 2 分 (2395) f = 320. 2 分 (2992) 8.99×10-8三、计算题21. 5 分 (0188)[答] (1) 21,m d T p p T Q H nC T =∆=⎰=12 630 J (2) 21,m d T V V T Q U nC T =∆=⎰=10 140 J 22. 10 分 (0984)[答] 该过程是理想气体等温过程，故 ΔU =ΔH = 0始态体积 V 1为： V 1= nRT /p 1 = (1mol)(8.314 J·K -1·mol -1)(300 K)/(15×101.325 kPa) = 1.64 dm 3 ΔS = nR ln(V 2/V 1) = (1mol)(8.314 J·K -1·mol -1)ln(10 dm 3/1.64 dm 3) = 15.0 J·K -1 ΔA = nRT ln(V 1/V 2) = (1 mol)(8.314 J·K -1·mol -1)(300 K)ln(1.64 dm 3/10 dm 3) = -4.51 kJΔG = ΔA = - 4.51 kJ23. 10 分 (2050)[答] (1) K b = ∆T b /(W 1/M 1W A )= 0.5207 K·kg·mol -1(2) M 2= W 2K b /W A ∆T b = 0.105 kg·mol -1(3) ∆va p H m = R (*B T )2M A /K b = 39.99 kJ·mol -1(4) ln{[*2p (H 2O,298K)/p $]/[*1p (H 2O,373K)/p $]}= (∆va p H m /R )(1/T 1 -1/T 2)解得： p *(H 2O,298 K) = 3948 Pax 2H O = n 2H O /(n 2H O + n 1 + n 2) = 0.9927298 K 时，溶液的蒸气压为：24. 5 分[答] 由 ln(p 2/p 1)=(Δvap H m /R )×(1/T 1 - 1/T 2)ln(233 kPa/101.3 kPa)=(40 670 J·mol -1/8.314 J·K -1·mol -1)×(1/373K - 1/T 2) 解得 T 2=398.5 K25. 10 分 (3312)[答] (1) Cl 2 ＝ 2Cl (1-α) 2α K p $= {4α2/(1-α2)}p 60℃ α = 50% 时， K p = 1.35×105 Pa 100℃ α = 79% 时， K p = 6.727×105 Pa Δr H m 看成常数 ln(K 2/K 1) = (Δr H m /R )(1/T 1 -1/T 2) Δr H m = 41 460 J·mol -1(2) K p = 1.35×105 Pa ,νB B ∑= 1 K c = K p (RT )-∑νB B = 0.048 76 mol·m -3 K x = K p p -∑νB B = 1.333四、问答题26. 5 分 (0290)[答] 因为向真空绝热膨胀所以δQ =0，δW =0所以d U =0又因为d (/)d (/)d (/)d d T V T V U U V V U T T U V V C T =∂∂+∂∂=∂∂+因为d U =0，(/)T U V ∂∂>0，d V >0，C V >0所以d T < 027. 5 分 (1047)[答] (1) 增大 (∂H /∂T )p = C p > 0 (2) 增大 (∂U /∂T )V = C V > 0(3) 增大 (∂S /∂T )p = C p /T > 0 (4) 减小 (∂A /∂T )V = -S < 0(5) 减小 (∂G /∂T )p = -S < 028. 10 分 [答] 结果列入下表：。