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内容发布更新时间 : 2024/11/15 4:00:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章 热力学第一定律练习题

一、选择题:

1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是: (A) T,p,V,Q ; (B) m,Vm,Cp,?V ; (C) T,p,V,n ; (D) T,p,U,W 。

2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是: (A) 体系处于一定的状态,具有一定的内能 ;

(B) 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值 ; (C) 状态发生变化,内能也一定跟着变化 ; (D) 对应于一个内能值,可以有多个状态 。

3.在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么: (A) (A) Q > 0,W > 0,?U > 0 ; (B) (B) Q = 0,W = 0,?U < 0 ;

(C) (C) Q = 0,W = 0,?U = 0 ; (D) Q < 0,W > 0,?U < 0 。

4.对于封闭体系来说,当过程的始态与终态确定后,下列各项中哪一个无确定值:

(A) Q ; (B) Q + W ;

(C) W (当 Q = 0 时) ; (D) Q (当 W = 0 时) 。 5.下述说法中,哪一种不正确:

(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量 ;

(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 ; (C) 焓是体系状态函数 ;

(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等 。

6.在等压下,进行一个反应 A + BC,若?rHm > 0,则该反应一定是: (A) 吸热反应 ; (B) 放热反应 ; (C) 温度升高 ; (D) 无法确定。

7.一定量的单原子理想气体,从 A 态变化到 B 态,变化过程不知道,但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定,那就可以求出:

(A) 气体膨胀所做的功 ; (B) 气体内能的变化 ; (C) 气体分子的质量 ; (D) 热容的大小 。 8.一定量的理想气体,经如图所示的循环过程,A→B 为等温过程,B→C等压过程,C→A为绝热过程,那么 曲边梯形ACca的面积表示的功等于:

(A) B→C的内能变化 ; (B) A→B的内能变化 ; (C) C→A的内能变化 ; (D) C→B的内能变化。

9.理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩(T)、

绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时,环境对体系所做功的绝对值比较: (A) WT > Wi ; (B) WT < Wi ; (C) WT = Wi ; (D) 无确定关系。

10.计算“反应热效应”时,为了简化运算,常假定反应热效应与温度无关,其实质是:

(A) 状态函数之值与历史无关 ; (B) 物质的热容与状态无关 ;

(C) 物质的热容与温度无关 ; (D) (D) 反应前后体系的热容不变 。

第二章 热力学第二定律

一、选择题:

1.可逆热机的效率最高,因此由可逆热机带动的火车: (A) 跑的最快 ; (B) 跑的最慢 ; (C) 夏天跑的快 ; (D) 冬天跑的快 。

2.在一定速度下发生变化的孤立体系,其总熵的变化是什么?

(A) 不变 ; (B) 可能增大或减小 ; (C) 总是增大 ; (D) 总是减小 。

3.理想气体在绝热条件下,在恒外压下被压缩到终态,则体系与环境的熵变: (A) ?S(体) > 0,?S(环) > 0 ; (B) ?S(体) < 0,?S(环) < 0 ;

(C) ?S(体) > 0,?S(环) = 0 ; (D) ?S(体) > 0,?S(环) < 0 。

4.如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是:

(A) 图⑴ ; (B) 图⑵ ; (C) 图⑶ ; (D) 图⑷ 。 5.某体系等压过程A→B的焓变?H与温度T无关,则该过程的: (A) ?U与温度无关 ; (B) ?S与温度无关; (C) ?F与温度无关 ; (D) ?G与温度无关。

6.等温下,一个反应aA + bB = dD + eE的 ?rCp = 0,那么: (A) ?H与T无关,?S与T无关,?G与T无关 ; (B) ?H与T无关,?S与T无关,?G与T有关 ; (C) ?H与T无关,?S与T有关,?G与T有关 ; (D) ?H与T无关,?S与T有关,?G与T无关 。

7.等温等压下进行的化学反应,其方向由?rHm和?rSm共同决定,自发进行 的反应应满

足下列哪个关系式:

(A) ?rSm = ?rHm/T ; (B) ?rSm > ?rHm/T ; (C) ?rSm ≥ ?rHm/T ; (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 。

8.等容等熵条件下,过程自发进行时,下列关系肯定成立的是: (A) ?G < 0 ; (B) ?F < 0 ; (C) ?H < 0 ; (D) ?U < 0 。 9.已知水的六种状态:①100℃,pH2O(l);②99℃,2pH2O(g);③100℃,2pH2O(l);④100℃、2pH2O(g);⑤101℃、pH2O(l);⑥101℃、pH2O(g) 。它们化学势高低顺序是:

(A) μ2 > μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ; (B) μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ;

(C) μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ;

(D) μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 。

10.任一单组分体系,恒温下,其气(g)、液(l)态的化学势(μ)与压力(p)关系图正确是:

(A) (1) ; (B) (2) ; (C) (3) ; (D) (4) 。

二、计算题

1、2.0mol理想气体在27℃、20.0dm下等温膨胀到50.0dm,试计算下述各过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

(1) (1) 可逆膨胀;(2)自由膨胀;(3)对抗恒外压101kPa膨胀。

2、2.0mol理想气体由5.00MPa、50℃加热至10.00MPa、100℃,试计算该过程的ΔS。已知

-1-1

Cp,m=29.10 J2mol2K。

3、计算下列各物质在不同状态时熵的差值。

(1)1.00g水(273K,101325Pa)与1.00g冰(273K,101325Pa)。已知冰的熔化焓为335J/g。 (2)1.00mol水蒸气(373K,101325Pa)与1.00mol水(373K,101325Pa)。已知水的蒸发焓为2258J/g。

(3)1.00mol水(373K,0.10MPa)与1.00mol水(298K,0.10MPa)。已知水的质量热容为4.184J/(gK)。

(4)1.00mol水蒸气(373K,0.10MPa)与1.00mol水蒸气(373K,1.00MPa)。假定水蒸气看作理想气体。

3、1.00mol理想气体,在298K时,经

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(1)等温可逆膨胀,体积从24.4dm变为244dm;

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(2)克服恒定的外压10.1kPa从24.4dm等温膨胀到244dm,求两过程的ΔS、ΔG、ΔA;

(3)判断上述两过程的方向和限度以什么函数为判据较方便,试加以说明。

4、1.00molH2(假定为理想气体)由100℃、404kPa膨胀到25℃、101kPa,求ΔU、ΔH、ΔA、ΔG。

5、混合理想气体组分B的化学势可用μB=μ+RTln(pB/p)表示。这里,μ是组分B的标准化学势,pB是其分压。(1)求在恒温、恒压下混合这些组份气体成理想混合气体的热力学能、焓、熵、吉布斯函数及体积变化;(2)求理想混合气体的状态方程。

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第三章 化学平衡

一、选择题:

1. 化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能-反应进度”的曲线进行,则该反应最终处于:

(A) 曲线的最低点 ;

(B) 最低点与起点或终点之间的某一侧; (C) 曲线上的每一点 ; (D) 曲线以外某点进行着热力学可逆过程 。

2.设反应 A(s) = D(g) + G(g) 的?rGm (J2mol-1) = -4500 + 11(T/K),要防止反应发生,温度必须: