物理化学习题集

1第一章气体的PVT性质选择题1.理想气体模型的基本特征是(A)分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中(B)各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等(C)所有分子都可看作一个质点,并且它们具有相等的能量(D)分子间无作用力,分子本身无体积答案：D2.关于物质临界状态的下列描述中,不正确的是(A)在临界状态,液体和蒸气的密度相同,液体与气体无区别(B)每种气体物质都有一组特定的临界参数C）在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上,临界点对应的压力就是临界压力(D)临界温度越低的物质,其气体越易液化答案：D3.对于实际气体,下面的陈述中正确的是(A)不是任何实际气体都能在一定条件下液化(B)处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子(C)对于实际气体,范德华方程应用最广,并不是因为它比其它状态方程更精确(D)临界温度越高的实际气体越不易液化答案：C4.理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是(A)波义尔定律、盖－吕萨克定律和分压定律(B)波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律(C)阿伏加德罗定律、盖－吕萨克定律和波义尔定律(D)分压定律、分体积定律和波义尔定律答案：C问答题1.什么在真实气体的恒温PV－P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低，然后随P的增加而上升，即图中T1线，当温度足够高时，PV值总随P的增加而增加，即图中T2线？202468100246810RT1RT2T1T2PpVm答：理想气体分子本身无体积，分子间无作用力。恒温时pV=RT，所以pV-p线为一直线。真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力，此两因素在不同条件下的影响大小不同时，其pV-p曲线就会出现极小值。真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近，因此在一定压力下比理想气体的体积要小，使得pV＜RT。另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来越大，不可压缩性越来越显著，使气体的体积比理想气体的体积要大，结果pV＞RT。当温度足够低时，因同样压力下，气体体积较小，分子间距较近，分子间相互吸引力的影响较显著，而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。所以真实气体都会出现pV值先随p的增加而降低，当压力增至较高时，不可压缩性所起的作用显著增长，故pV值随压力增高而增大，最终使pV＞RT。如图中曲线T1所示。当温度足够高时，由于分子动能增加，同样压力下体积较大，分子间距也较大，分子间的引力大大减弱。而不可压缩性相对说来起主要作用。所以pV值总是大于RT。如图中曲线T2所示。2．为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降？答：根据分子运动理论，气体的定向运动可以看成是一层层的，分子本身无规则的热运动，会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。温度升高时，分子热运动加剧，碰撞更频繁，气体粘度也就增加。但温度升高时，液体的粘度迅速下降，这是由于液体产生粘度的原因和气体完全不同，液体粘度的产生是由于分子间的作用力。温度升高，分子间的作用力减速弱，所以粘度下降。3．压力对气体的粘度有影响吗？答：压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两者抵消，因此压力增高，粘度不变。4．两瓶不同种类的气体，其分子平均平动能相同，但气体的密度不同。问它们的温度是否相同？压力是否相同？为什么？答：温度相同。因为气体的温度只取决于分子平移的动能，两种不同的气体若平移的动能相同则温度必然相同。但两种气体的压力是不同的，因为气体的压力与气体的密度是成正比的。两种气体的密度不同，当然它们的压力就不同。第二章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W只适用于3(A)单纯状态变化(B)相变化(C)化学变化(D)封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功,下面的说法中,不正确的是(A)功和热只出现于系统状态变化的过程中,只存在于系统和环境间的界面上(B)只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义(C)功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称之为被交换的能量(D)在封闭系统中发生的过程中,如果内能不变,则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B3．关于焓的性质,下列说法中正确的是(A)焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓(B)焓是能量,它遵守热力学第一定律(C)系统的焓值等于内能加体积功(D)焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。因焓是状态函数。4．涉及焓的下列说法中正确的是(A)单质的焓值均等于零(B)在等温过程中焓变为零(C)在绝热可逆过程中焓变为零(D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A)理想溶液(B)稀溶液(C)所有气体(D)理想气体答案：D6．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A)标准状态下单质的生成热都规定为零(B)化合物的生成热一定不为零(C)很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D)通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。7．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是(A)等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C)组成不变的均相系统的等容过程(D)无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D8．下列过程中,系统内能变化不为零的是(A)不可逆循环过程(B)可逆循环过程(C)两种理想气体的混合过程(D)纯液体的真空蒸发过程答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。9．第一类永动机不能制造成功的原因是(A)能量不能创造也不能消灭4(B)实际过程中功的损失无法避免(C)能量传递的形式只有热和功(D)热不能全部转换成功答案：A10.盖斯定律包含了两个重要问题,即(A)热力学第一定律和热力学第三定律(B)热力学第一定律及热的基本性质(C)热力学第三定律及热的基本性质(D)热力学第一定律及状态函数的基本特征答案：D11．当某化学反应ΔrCp,m＜0,则该过程的()rmHT$随温度升高而(A)下降(B)升高(C)不变(D)无规律答案：A。根据Kirchhoff公式,()/rmrpmdHTdTC$可以看出。12．在下面涉及盖斯定律的表述中,不正确的是(A)对在等温等压且不做非体积功的条件下,发生的各个化学反应过程和相变过程,可使用盖斯定律(B)对在等温等容且不做功的条件下,发生的各个化学反应过程,可使用盖斯定律(C)同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时,只要无溶解等现象,相态不同也可加减(D)利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤,无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以答案：C13．下面的说法符合热力学第一定律的是(A)在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B)在无功过程中,内能变化等于过程热,这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时,系统所做的功与途径无关(D)气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,其内能的变化值与过程完成的方式无关答案：C。因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。14．关于热平衡,下列说法中正确的是(A)系统处于热平衡时,系统的温度一定等于环境的温度(B)并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件(C)若系统A与B成热平衡,B与C成热平衡,则A与C直接接触时也一定成热平衡(D)在等温过程中系统始终处于热平衡答案：C。（A）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A的温度大于B，A向B传热，而B向外散热。若传入B的热与从B散去的热相等，则B的温度不变，为一等温过程，但A与B之间却并没有达到热平衡。15．对于功,下面的说法中不正确的是(A)在系统对环境做功或环境对系统做功时,环境中一定会留下某种痕迹(B)功的量值与系统的始末态有关(C)无论做什么功都伴随着系统中某种物质微粒的定向运动(D)广义功=广义力×广义位移。系统做功时，“广义力”是指环境施予系统的力；环境做功时，“广义5力”是指系统施予环境的力答案：D。因为无论系统对环境做功或环境对系统做功广义力均指环境施予系统的力。热力学中做功的多少是用环境做功能力的变化来衡量的。例如，系统膨胀则系统反抗环境压力做功，环境的做功能力增加；若系统压缩，则环境的做功能力减少。因此，无论膨胀或压缩均使用环境的压力计算体积功，即使用相同的公式：()Wpdv外。16．关于节流膨胀,下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案：B17．在一个循环过程中，物系经历了i步变化，则(A)∑Qi=0(B)∑Qi－∑Wi=0(C)∑Wi=0(D)∑Qi＋∑Wi=0答案：D。因为ΔU＝∑Qi＋∑Wi，循环过程ΔU＝0。18．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A)可燃性物质的燃烧热都不为零(B)物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C)同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同(D)同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案：B。19．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是(A)等容条件下的化学反应过程(B)等压条件下的化学反应过程(C)等压或等容且不做非体积功的化学反应过程(D)纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程答案：C20．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是(A)可逆过程不一定是循环过程(B)在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小(C)在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小(D)可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达答案：B。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。21．理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后(A)ΔH≠0(B)W=0(C)ΔU≠0(D)Q=0答案：A。上述两过程因绝热和不做功故W与Q均为零。于是ΔU亦均为零。理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。(22)如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：6(A)W=0，Q0，U0(B).W＞0，Q0，U0(C)W0，Q0，U0(D).W0，Q=0，U0答案：B。电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故U＞0。（23）如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右p左，将隔板抽去后:（A）Q＝0,W＝0,U＝0（B）Q＝0,W0,U0（C）.Q0,W0,U0（D）U＝0,Q＝W0答案：A。因系统为恒容绝热，Q＝W＝0，故U＝0。（24）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：(A)0(B)0(C)0(D)0pTTTUUTVHUpp答案：A。理想气体的内能只是温度的函数。（25）凡是在孤立体系中进行的变化，其U和H的值