学习-习题及答案

1《物理化学》学习辅导材料之一为了更好地帮助同学复习巩固所学的基本概念、基本理论和基本知识，我们选编了一些“复习思考题”供同学们选作，请同学们发现问题后及时向我们提出来，对于不够完善之处今后将逐步完善，对于错误之处将予以修正。热力学一、判断题：1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。()2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。（）3、稳定态单质的ΔfHmΘ(800K)=0。()4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。()5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。（）6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。（）7、隔离系统的热力学能是守恒的。（）8、隔离系统的熵是守恒的。（）9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（）10、绝热过程都是定熵过程。（）11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（）12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。（）13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。（）14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变0。（）15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’0，且有WG和G0，则此状态变化一定能发生。（）16、绝热不可逆膨胀过程中S0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S0。（）17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。()18、可逆的化学反应就是可逆过程。()19、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W也由过程决定。()20、焓的定义式H=U+pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。()21、焓的增加量H等于该过程中体系从环境吸收的热量。()22、一个绝热过程Q=0，但体系的T不一定为零。()23、对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。()24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、U及H是相等的。()25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。()26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。()27、不可逆过程的熵变是不可求的。()28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。()229、在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。()30、绝热过程Q=0，即，所以dS=0。()31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。()32、绝热过程Q=0，而由于H=Q，因而H等于零。()33、按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。()34、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气(以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，U＞0。()35、体系经过一不可逆循环过程，其S体＞0。()36、对于气态物质，Cp－CV=nR。()37、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q=0，所以S=0。()二、填空题：1、一定量的理想气体由同一始态压缩至同一压力p，定温压缩过程的终态体积为V，可逆绝热压缩过程的终态体积V’，则V’V。（选择填、=、）2、已知fHmΘ(CH3OH,l,298K)=-238.57kJ/mol，fHmΘ(CO,g,298K)=-110.525kJ/mol则反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(l)的rHmΘ(298K)=，rHmΘ(298K)=。3、25℃C2H4(g)的cHmΘ=-1410.97kJ/mol；CO2(g)的fHmΘ=-393.51kJ/mol，H2O(l)的fHmΘ=-285.85kJ/mol；则C2H4(g)的fHmΘ=。4、焦耳-汤姆孙系数defT-J，J-T0表示节流膨胀后温度节流膨胀前温度。（第二空选答高于、低于或等于）5、理想气体在定温条件下向真空膨胀，U0,H0,S0。（选择填,,=）6、热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式为。7、1mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（Ⅰ）与不可逆绝热膨胀（Ⅱ）至相同终态温度，则U（Ⅰ）U（Ⅱ），S(Ⅰ)S(Ⅱ)。（选择填,,=）8、1mol理想气体从p1=0.5MPa节流膨胀到p2=0.1MPa时的熵变为S=。9、使一过程的S=0，应满足的条件是。10、在隔离系统中发生某剧烈化学反应，使系统的温度及压力皆明显升高，则该系统的S；U；H；A。（选填0,=0,0或无法确定）11、等式0TTTVHpUVU适用于。12、298K下的体积为2dm3的刚性绝热容器内装了1mol的O2(g)和2mol的H2(g)，发生反应生成液态水。该过程的U＝。13、有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了，他只模糊记得的是3pnRxST。你认为，这个公式的正确表达式中，x应为。14、理想气体从某一始态出发，经绝热可逆压缩或定温可逆压缩到同一固定的体积，哪种过程所需的功大。15．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最，定温可逆压缩过程环境做的功最。16．利用熵变判断某一过程的自发性，适用于。17．某一理想气体的，则。。18．可逆热机的效率最，若用其牵引汽车，则速率最.（以下空填0,0或=0）19．一绝热气缸，有一无质量，无摩擦的活塞，内装理想气体和电阻丝，通以一定的电流，恒定外压，（1）以气体为体系，则Q，W；（2）以电阻丝为体系，则Q，W。20．理想气体定温可逆膨胀过程中，W，Q，UH。21．某体系进行一不可逆循环时，则S体，环境的S环。22．非理想气体的卡诺循环，H，U，S。23．理想气体定压膨胀，W，Q，UH。三、选择题：1.关于循环过程，下列表述正确的是()A、可逆过程一定是循环过程B、循环过程不一定是可逆过程C、D、2．对热力学能的意义，下列说法中正确的是()A、只有理想气体的热力学能是状态的单值函数B、对应于某一状态的热力学能是不可测定的C、当理想气体的状态改变时，热力学能一定改变D、体系的热力学能即为体系内分子之间的相互作用势能3.对常压下进行的气相化学反应，已知体系中各物质的等压热容与温度有关，下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是()A、B、C、D、4.理想气体的热力学能由U1增加到U2，若分别按：（Ⅰ）等压（Ⅱ）等容和（Ⅲ）绝热从始态到终态，则A、B、C、D、5.下列各式不受理想气体条件限制的是()4A、B、C、D、6.在101.3kPa、373K下，1molH2O（l）变成H2O（g）则（）A、Q0B、△U=0C、W0D、△H07.关于焓变，下列表述不正确的是()A△H=Q适用于封闭体系等压只作功的过程B对于常压下的凝聚相，过程中△H≈△UC对任何体系等压只作体积功的过程△H=△U–WD对实际气体的恒容过程△H=△U+V△p8.理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行：（I）可逆；（II）不可逆。则下列关系成立的是()ABCD9.对封闭体系，当过程的始终态确定后，下列值中不能确定的是()A恒容、无其它功过程的QB可逆过程的WC任意过程的Q+WD绝热过程的W10.已知反应C（s）+O2（g）→CO2（g）的ΔrHmθ(298K)0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C和O2发生反应.则体系()ABCD11.(1)气体不可逆循环过程;(2)等温等压下两种理想气体的混合;(3)理想气体节流膨胀;(4)实际气体的绝热自由膨胀.这四个过程中,ΔU和ΔH均为零的是()A、（1）（2）（3）B、（1）（2）（4）C、（2）（3）（4）D、（1）（3）（4）12.1mol单原子理想气体，由202.6kPa、11.2dm3的状态沿着p/T=常数的可逆途径变化到的状态，其△H等于()A5674JB3404JC2269JD013.对封闭体系下列关系不正确的是()ABCD14.对一定量的纯理想气体，下列关系不正确的是()AB5CD15.在298K、101.3kPa下，反应Zn(s)+H2SO4(aq)→ZnSO4(aq)+H2(g)放热，设此过程为(I)；如将该反应放在原电池中进行，对外作电功，设此过程为(II)。则()AQⅠ=QⅡ，△UⅠ=△UⅡB△HⅠ=△HⅡ，WⅠWⅡC△UⅠ△UⅡ，QⅠ=△HⅡDWⅠWⅡ，QⅠ=△HⅡ16.双原子理想气体，由400K、14.0dm3先反抗恒外压绝热膨胀至体积为26.2dm3，再保持体积不变升温至400K，则整个过程()A△U0B△H0CQ=–WDQ–W17.状态方程为p(Vm–b)=RT（常数b0）的气体进行绝热自由膨胀，下列结论不正确的是()AW=0B△U=0C△T0D18.对化学反应进度ξ，下列表述正确的是()Aξ值与反应式的写法无关Bξ值是体系的状态函数，其值不小于零C对指定的反应，ξ值与物质的选择有关D对指定的反应，随反应的进行ξ值不变19.关于生成焓△fHm，下列说法中正确的是()A化合物的△fHm就是1mol该物质所具有的焓值BCD20.A△rHm(Ⅰ)△rHm(Ⅱ)B△rHm(Ⅰ)△rHm(Ⅱ)C△rHm(Ⅰ)=△rHm(Ⅱ)D△rHm(Ⅱ)021.1mol理想气体从同一始态分别经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩都升温1K，则两途径中均相等的一组物理量是()AW，△U，△pB△U，△H，△VCW，△U，△HDW，△H，△V22.苯在一具有刚性透热壁的密闭容器内燃烧，而此容器被浸在298K的水浴中。若以苯为体系，则此过程()AQ=0，△U0，W0BQ0，△U0，W=06CQ0，△U0，W=0DQ0，△U=0，W023.状态方程为p(V–nb)=nRT常数（b0）的气体进行节流膨胀时()ABCD24.硫酸和水在敞开容器中混合，放出大量热，并有部分水汽化。若始态和终态均与环境处于热平衡，则()ABCD25.关于热力学第二定律，下列说法不正确的是()A第二类永动机是不可能制造出来的B把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是不可能的C一切实际过程都是热力学不可逆过程D功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功26.体系从状态A变化到状态B，有两条途径：I为可逆途径，II为不可逆途径。以下关系中不正确的是()ABCD27、在绝热封闭体系发生一过程中，体系的熵()A必增加B必减少C不变D不能减少28.1mol理想气体，从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为S1和S2，则两者关系为()AS1=S2BS1S2CS1S2DS1≥S229.理想气体在绝热可逆膨胀中,对体系的ΔH和ΔS下列表示正确的是()AΔH0,ΔS0BΔH=0,ΔS=0CΔH0,ΔS=0DΔH0,ΔS030.270K、101.3kPa时，1mol水凝结成冰，对该过程来说，下面关系正确的是()AΔS体系+ΔS环境≥0BΔS体系+ΔS环境0CΔS体系+ΔS环境=0DΔS体系+ΔS环境031.等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的()ABCD32.等温等压下过程可以自发进行时，肯定成立的关系是()A(ΔGT,p+Wf)0BΔGT,p0CΔS总0DΔHS,p033.已知金刚石和石墨的SmӨ(298K)，分别为0.244J•K-1•mol-1和5.696J•K-1•mol-1，Vm分别7为3.414cm3•mol-1和5.310cm3•mol-1，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应()A升高温度，降低压力B升高温度，增大压力C降低温度，降低压力D降低温度，增大压力34.某体系状态A径不可逆过程到状态B，再经可逆过程回到状态A，则体系的ΔG和ΔS满足下列关系中的哪一个()AΔG0,ΔS0BΔG0,ΔS0CΔG0,ΔS=0DΔG=0,ΔS=035.()A0BCD