大学物理化学习题练习

2026/4/23 21:16:59

(A) F> U ; (B) F < U ; (C) G >H ; (D) H < F 。

29.373.2K、Pθ的水,使其与大热源接触,向真空蒸发成为373.2K、Pθ下的水气, 对这一个过程,应选用哪一个作为过程方向的判据: (A) ?U ; (B) ?A ; (C) ?H ; (D) ?G 。

30.热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp,可适应用下列哪个过程:

(A) 298K、标准压力下,水气化成蒸汽 (B) 理想气体向真空膨胀 ; (C) 电解水制取氢气 ; (D) N2 + 3H2 → 2NH3未达到平衡 。

n?Hm31.下列过程可用 ?S?计算的是:

T(A) 恒温恒压下无非体积功的化学反应 (B) 恒温恒压下可逆原电池反应 ; (C) 恒温恒压下任意相变 ; (D) 恒温恒压下任意可逆相变 。

??S?32.1mol范德华气体的??应等于:

??V?TRRR(A) ; (B) ; (C) 0 ; (D) ? 。

Vm?bVmVm?b

??T?33.n摩尔理想气体的???p??的值等于:

??S(A)

V ; R (B)

V ; nR(C)

V ; CV(D)

V 。 Cp

34.下列各量中哪个是偏摩尔量:

??F??(A) ?; (B) ??n??i?T,V,nj?i??S???n?i??; ??T,p,nj?i?? ??T,p,nj?i??,下列叙述中不正确的是: ??T,p,nj?i??H? (C) ?; (D) ??V??T,p,nj?i???i???n?i

??X35.对多组分体系中i物质的偏摩尔量Xi????n?i(A) (B) (C) (D) Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量 ; X为容量性质,Xi也为容量性质 ;

Xi不仅决定于T、p,而且决定于浓度 ; X = ∑niXi 。

36.对于吉布斯-杜亥姆公式,XB是任一组分的偏摩尔量,下列判断不正确的是: (A) ∑xBdXB = 0 ; (B) ∑nBdXB = 0 ; (C) ∑nBXB = 0 (D) 表明各物质偏摩尔之间有关系;

37.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) ;

??T?38.对于双原子分子的理想气体,?? 应等于:

??V?S5T2T(A) ; (B) ? ;

3V5V5V7T(C) ; (D) ? 。

3T5V

39. 在标准压力下,纯物质的化学势μ 与温度T的关系曲线中,下列哪个是正确的:

(B) (2) ; (C) (3) ; (D) (4) 。

40.已知水的六种状态:①100℃,p?H2O(l);②99℃,2p?H2O(g);③100℃,2p?H2O(l);

???

④100℃、2pH2O(g);⑤101℃、pH2O(l);⑥101℃、pH2O(g) 。它们化学势高顺序是:

(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 。

三、多选题:

1.在以下偏导数中,大于零的有:

??A???G?(A)?(B)??; ?;

??T?p??V?T

??H? (C)??;

??T?p??U? (D)??;

?S??V

??U? (E)??。

?V??S??U?2.由热力学基本关系式,可导出 ?? 等于:

?V??S??G?(A)??;

??T?p

(B) -p; ??G?(E)???p??。 ??T

(C)???F??; ?V??T

??U?(D)??;

??S?V

3.体系的始态与终态之间有两种途径:A为可逆途径;B为不可逆途径。以下关、系中不正确的是: (A) ?SA = ?SB ;

(B)

??QAT???QBT ; (C) ?SB = ∫δQB/T ;

(D) ?SA = ∫δQA/T ; (E) ?SB = ∫δQA/T 。

4.下列过程中,那些过程的?G > 0:

(A) 等温等压下,H2O(l,375K,p?)→H2O(g,375K,p?) ;

(B) 绝热条件下,H2(g,373K,p?)→H2(g,300K,0.1p?) ;

?Cu(s) + H2SO4(aq) + ?O2(g); (C) 等温等压下,CuSO4(aq) + H2O?????ZnSO4(aq) + Cu ; (D) 等温等压下,Zn + CuSO4(aq)???碳水化合物 。 (E) 等温等压下,mCO2 + nH2O???叶绿素

5.化学反应在等温等压下能自发进行的判据是: (A) ?S > 0 ; (B) ?G ≤ W' ; (C) ?F < 0 ; (D) ∑νBμB < 0 ; (E) ?H < 0 。

6.在O2(理想气体) 的如下过程中,属于等熵过程的是: (A) 绝热恒容过程 ; (B) 等温可逆膨胀过程 ; (C) O2,V2 O2, V2 ?等温抽去隔板????? 2O2, 2 V2 ; (D) 绝热可逆膨胀;

(E) 绝热恒外压膨胀 。

7.等温等压下,反应的热力学可能性随温度降低而增大的是: (A) Zn(s) + H2SO4(aq)→ZnSO4 + H2(g,p?) ; (B) Zn(s) + CuSO4(aq)→ZnSO4(aq) + Cu(s) ; (C) 2CuCl2(s) + H2(g)→2Cu(s) + 2HCl(g) ; (D) C2H4(g) + H2(g)→C2H6(g,p?) ;

(E) CH4(g) + 2O2(g)→CO2(g) + 2H2O(l) 。

8.下列过程中,?S(系) < 0,?S(环) > 0,?S(总) > 0 的过程是: (A) 等温等压H2O(l,270K,p?)→H2O(s,270K,p?) ; (B) 等温等压H2O(l,373K,p?)→H2O(g,373K,p?) ; (C) 等温等压H2O(l,383K,p?)→H2O(g,383K,p?) ; (D) n mol理想气体恒外压等温压缩过程 ; (E) 1000K CaCO3(s)→CaO(s) + CO2(g) 。

9.378K、标准压力下,过热水的下列哪个物理量小于同温同压下水蒸气: (A) Hm ; (B) Gm ; (C) μ ; (D) Sm ; (E) Am 。

10.下列过程中,?G > 0 的是:

(A) 等温等压H2O(l,268K,p?)→H2O(s,268K,p?) ; (B) 等温等压H2O(l,383K,p?)→H2O(g,383K,p?) ; (C) H2O(l,373K,p?)????? H2O(g,373K,p?); (D) 等温等压H2O(l,373K, 5Pθ)→H2O(g,373K, 5Pθ) ; (E) 等温等压H2O(g,373K, 0.5Pθ)→H2O(l,373K, 0.5Pθ)

11.常压下-10℃过冷的水变成-10℃的冰,在此过程中,体系?G与?H如何变化: (A) ?G < 0,?H > 0 ; (B) ?G > 0,?H > 0 ; (C) ?G = 0,?H = 0 ; (D) ?G < 0,?H < 0 ; (E) ?G = 0,?H < 0 。

12.在383K、p?下,1mol过热水蒸汽凝结成水,则体系、环境及总熵变为: (A) ?S (体) < 0,?S (环) < 0,?S (总) < 0 ; (B) ?S (体) < 0,?S (环) > 0,?S (总) > 0 ; (C) ?S (体) > 0,?S (环) > 0,?S (总) > 0 ; (D) ?S (体) < 0,?S (环) > 0,?S (总) < 0 ; (E) ?S (体) > 0,?S (环) < 0,?S (总)=0 。

向真空蒸发光电解原电池

四、计算及证明题

1.根据热力学第一定律,不作非体积功时,δQ = dU + pdV 及

??U???U?dU???dT???dV,用全微分判别式证明Q不是状态函数。

??T?V??V?T

2.由基本方程证明,证明理想气体的 (?S/?V)T=P/T

??V???p?3.证明:Cp?T???? 。

??T?p??T?S

4.1mol理想气体,其始态为A(p1,T1),终态为B(p2,T2),

132进行了如图的变化:A???C???B 。 ??B ;A?请证明:⑴ Q3 ≠ Q1 + Q2;⑵ ?S3 = ?S1 + ?S2 。

5.1mol单原子理想气体,由298K、5p?的始态膨胀到压力为p?的终态,经过下 列途径:⑴等温可逆膨胀;⑵外压恒为p?的等温膨胀;⑶绝热可逆膨胀; ⑷外压恒为p?的绝热膨胀。计算各途经的Q、W、?U、?H、?S、?F与?G 。

--巳知SK1·mol1 。 m(298K) = 126 J·

6.100℃、p?下,1mol水向真空气化成气体,终态是100℃、0.5p?。求此过程的Q、

-W、?U、?H、?S、?G和?F。巳知水在100℃、p?时的摩尔气化热为40670 J·mol1 。

7.在25℃、p?下,若使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用,得电功91838.8 J, 同时吸热213635.0 J,计算过程的?U、?H、?S、?F、?G 。

8.如图所示的刚性绝热体系,求抽去隔板达平衡后体系熵变?S。 2 mol He 1 mol H2 混合理想气体

Pθ,10℃ Pθ,20℃ P2,V2,T2

V(He) V(H2) ?9.计算-10℃、p下,1mol过冷水凝结成冰时,过冷水与冰的饱和蒸气压之比

---- plps。巳知 Cp,m(水) = 75.40 J·K1·mol1,Cp,m(冰) = 37.70 J·K1·mol1,

-冰的熔化热?Hm = 6032 J·mol1 。

10.在甲醇脱氢生产甲醛中,发现银催化剂的活性逐渐消失,此现象是否是由于

有Ag2O生成所致?巳知反应在550℃、p?下进行,有关数据如下:

0--0?fGm(Ag2O,298K) = -10836.6 J·mol1 ;?fHm(Ag2O,298K) = -30585 J·mol1 ;

Cp,m(Ag) = 26.78 J·K1·mol1;Cp,m(Ag2O) = 65.69 J·K1·mol1;

--Cp,m(O2) = 31.38 J·K1·mol1 。

----

11.10mol H2(理想气体),CV,m =

5--K1·mol1,在298K、p?时绝热可逆地压 R J·

2?

缩到10p,计算该过程的Q、W、?U、?H、?S、?F和?G 。

--巳知 SK1·mol1 。 m(298K) = 130.59 J·

a??12.计算符合状态方程 ?p?2?V?RT的1mol气体从(p1,V1)恒温可逆膨胀

V??到(p2,V2)时的W、Q、?U、?H、?S、?F和?G。(用V1、V2来表示) 。


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