物化习题 考研专用

第一章 气体

1. 两种不同的理想气体，如果它们的平均平动能相同，密度也相同，则它们的压力是否相

同?为什么?

答：不同，因为平动能则温度相同，但压力还和气体的摩尔质量有关。

2. 真实气体在下述哪个条件下可近似作为理想气体处理( C )

(A) 高温高压 (B) 低温低压

(C) 高温低压 (D) 低温高压

1. 真实气体液化的必要条件是（ B ）

A) 压力大于p c (B) 温度低于T c

(C) 体积等于V m,c (D) 同时升高温度和压力

2. 最概然速率v m ，数学平均速率v a ，根均方速率u 三者之间的大小关系为( )

) u >v a>v m

第二章

1．如果体系在变化中与环境没有功的交换，则下述说法中，哪一个是错误的( B )

A) 甲体系放出的热量一定等于环境吸收的热量

(B) 体系的温度降低值一定等于环境温度的升高值

(C) 最终达平衡时，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，则二体系的温度相同。

1．绝热箱中装有水，水中绕有电阻丝，由蓄电池供给电流。设电池在放电时无热效应，通

电后电阻丝和水的温度皆有升高。若以电池为体系，以水和电阻丝为环境，则下述答案中，

哪一组是正确的( )

在本题中，若以电阻丝为体系，以水和电池为环境，则上述答案中，哪一组是正确的 ( )。

n m M p RT RT RT V V M

ρ===,Q=0 W<0, U<0

?

在本题中，若以电池和电阻丝为体系，以水为环境，则下述答案中，哪一组是正确的

( )。

Q<0.,W=0, ⊿U<0

下述说法中，不正确的是（ B

A) 理想气体经历绝热自由膨胀后，其热力学能变化为零。

(B) 非理想气体经历绝热自由膨胀后，其热力学能变化不一定为零。

(C) 非理想气体经历绝热自由膨胀后，其温度不一定降低。

2．某绝热体系在接受了环境所做的功之后，其温度( A )。

(A) 一定升高 (B) 一定降低

(C) 一定不变 (D)不一定改变

3．一理想气体在恒定外压为1.01×102 kPa 下，从10dm3膨胀到16dm3，同时吸热125 J 。

则此过程的ΔU 为( C )焦耳。

(A) -248 J (B) +842 J

(C) -482 J (D) +482 J

1．1mol 理想气体由2atm 、10L 时恒容升温，使压力到20 atm 。再恒压压缩至体积为1L 。

求整个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。

解：n =1mol ，理想气体

p 1=2atm 恒容 p 2=20atm 恒压 p 3=20atm

V 1=10L V 2=10L V 3=1L

T 1 W 1 T 2 W 2 T 3

：n =1mol ，理想气体

W 1 =0

W 2=- p ΔV=- p 2 (V 3- V 2)=- 20 × (1-10)

=180 atm·L =180×101.325×10-3=18.24kJ

W = W 1 + W 2 =18.24kJ

∵p 3 V 3= p 1 V 1

∴T 3= T 1，故ΔU=0 ΔH=0 Q=-W = - 18.24kJ

2. 1mol 理想气体于27℃、1atm 时受某恒定外压恒温压缩到平衡，再于该状态下恒容升温

至97℃则压力达10atm 。求整个过程的W 、Q 、ΔU 、ΔH 。已知气体的CV =20.92J·mol-1·K-1

解： n=1mol ，理想气体 t1 =27 ℃ 恒温、恒外压 t2 =27 ℃ 恒容 t3=97 ℃

p1 = 1atm p2 = p 环 p3 = 10atm

V1 （1） V2 （2） V3 = V2

ΔU=nCV （T3-T2）=1×20.92 × （97-27）=1464J

ΔH=nCP （T3-T1）=n （CV+R ）（T3-T1）

=1×(20.92+8.315)×(97-27)=2046J

p 环=p2=p3×T2/ T3

W1=－ p 环ΔV= －p2（V2-V1）

= －p2V2＋p2V1=－nRT2＋p2（nRT1/p1）

=－ nRT2｛1-（p3/ p1）×（T1/ T3）｝

,Q=0 W>0, U>0

=－1×8.31×300.15｛1-（10/1）×300.15/370.15｝

=17740J

1．一理想气体在恒定外压为1.01×102 kPa 下，从10dm3膨胀到16dm3，同时吸热125 J 。

则此过程的ΔH 为( D )焦耳。

(A) +215 J (B) -125 J

(B) -215 J (D) +125 J

2．某体系经历一不可逆循环后，下述各答案中，哪些是错误的( AB )。

A Q=0 (B) W=O

(C) ⊿U=0 (D) ⊿H=0 某理想气体的r

5. 一列火车在我国的铁路上行驶，在下述哪一种地理和气候条件下，内燃机的热效率最高

( D )

(A) 南方的夏季 (B) 北方的夏季

(C) 南方的冬季 (D) 北方的冬季

6. 下述说法中，正确的是( D )

(A) 理想气体的焦耳一汤姆森系数不一定为零

(B) 非理想气体的焦耳一汤姆森系数一定不为零

(C) 使非理想气体的焦耳一汤姆森系数为零的p ，T 值只有一组

(D) 理想气体不能用作电冰箱的工作介质

7. 理想气体从同一始态(p1，V1，T1)出发，分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩，环境所

做功的绝对值分别为W1和W2。若压缩至同一终态体积V2，下述答案中正确的是(

W1

8．下列说法中，正确的是( C )

(A) 水的生成焓即是氧气的燃烧焓

(B) 水蒸气的生成焓即是氧气的燃烧焓

(C) 水的生成焓即是氢气的燃烧焓 3．公式 W Q U +=? 适用于（ BC ）。 (A) 敞开体系(B) 封闭体系(C) 孤立体系

适用于

为( B )。 (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

1.40p V

C C γ==

(D) 水蒸气的生成焓即是氢气的燃烧焓

9．298K时，石墨的标准摩尔生成焓为( 0 )

1．石墨(C)和金刚石(C)在298K，标准压力下的标准摩尔燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol?1和-395.3 kJ·mol?1，则金刚石的标准摩尔生成焓为( D )

A) -393.4 kJ·mol?1 (B) -395.3 kJ·mol?1

(C) -1.9 kJ·mol?1 (D) 1.9 kJ·mol?1

2．当5mol H2(g)与4mol Cl2(g)混合，最后生成2mol HCl(g)，若以式为基本单元，则反应进度ξ应为( A )

A) 1mol (B) 2mol

(C) 4mol (D) 5mol

气相反应A(g) + B(g) == Y(g) 在500℃，100 kPa 进行时，Q, W，?r H m ψ，?r U m ψ各为多少，并写出计算过程。已知数据：

物质? f H m ψ (298 K) / kJ·mol-1 Cp, m / J·K-1·mol-1

A(g) －235 19.1

B(g) 52 4.2

Y(g) －241 30.0

(Cp, m的适用范围为25 ～800℃。）

解：

?r H m ψ (298 K) = －58 kJ·mol-1

?r H m ψ (773 K) = ?r H m ψ (298 K)+

∑νB Cp, m (B) = 6.7 J·K-1·mol-1

则?r H m ψ (773 K) =－54.82 kJ·mol-

Q = ?r H m ψ (773 K) = －54.82 kJ·mol-1

?U m ψ= ?H m ψ－[∑νB(g) ]RT = －48.39 kJ·mol-1

W = －(pV) = －[∑νB(g) ]RT = 6.43 kJ·mol-1

第三单元

．下述变化中，熵值不变的是（BCD ）

(A) 可逆途径

(B) 可逆循环

(C) 不可逆循环

(D) 绝热可逆过程

(E) 绝热不可逆循环

2．理想气体进行节流膨胀，下述答案中，哪一组正确( )

)

μ=?>

0,S0

3．1mol 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定。此变化中的体系熵变及环境熵变应为何值( )

27℃、1.01?102 kPa 时，某氧化还原反应在一般容器中进行，放热60000J ；在同样条件下，若通过可逆电池完成上述反应，则吸热6000J ，该化学反应的ΔS 体应等于何值( 20J.K-1 )

若反应通过可逆电池进行，ΔS 环应等于何值(( — 20J.K-1 )

27℃、1.01?102 kPa 时，某氧化还原反应在一般容器中进行，放热60000J ；在同样条件下，若通过可逆电池完成上述反应，则吸热6000J ，该化学反应的ΔS 体应等于何值( 20J.K-1 )

若反应在一般容器中进行，ΔS 环应等于何值( 200J.K-1 )

27℃、1.01?102 kPa 时，某氧化还原反应在一般容器中进行，放热60000J ；在同样条件下，若通过可逆电池完成上述反应，则吸热6000J ，该化学反应的ΔS 体应等于何值

( )

若反应在可逆电池中进行，ΔS 总= ΔS 体+ ΔS 环应等于何值( 0 )

若反应在一般容器中进行，ΔS 总= ΔS 体+ ΔS 环应等于上述答案中何值( 220J.K-1 )

27℃、1.01?102 kPa 时，某氧化还原反应在一般容器中进行，放热60000J ；在同样条件下，若通过可逆电池完成上述反应，则吸热6000 J 。

该反应体系可能做的最大电功为何值( —66000J)

1. 理想气体绝热向真空膨胀，则： ( B )

(A) △S = 0， W = 0 (B) △H = 0，△U = 0

(C) △G = 0，△H = 0 (D) △U = 0，△G = 0

2. 对于孤立系统中发生的实际过程，下式中不正确的是：( D )

(A) W = 0 (B) Q = 0 (C) △S > 0 (D) △H = 0

3. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B )

(A) 可以从同一始态出发达到同一终态

(B) 不可以达到同一终态

(C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确

(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定

S 0,S 0

?环体

4. 对实际气体的节流膨胀过程，有( A )

（A）△H = 0 (B) △S = 0

(C) △G = 0 (D) △U = 0

5. H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：( B )

(A) △H = 0 (B)△U = 0 (C) △S = 0 (D) △G = 0

6. 恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？( C )

(A)△U (B)△H (C)△S (D)△G

7. 对理想气体等温可逆过程, 计算熵变的公式是( D )

(A) △S=nRT ln( p1 /p2) (B) △S=nRT ln(V2/ V1)

(C) △S=nR ln(p2/ p1 ) (D) △S=nR ln(V2/ V1)

8. 1mol 理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10 倍,则系统、环境和孤立系统的熵变应分别为：( C )

(A) 19.14 J·K-1, -19.14 J·K-1 , 0

(B) -19.14 J·K-1, 19.14 J·K-1 , 0

(C) 19.14 J·K-1, 0 , 19.14 J·K-1

(D) 0 , 0 , 0

9. 从热力学基本关系式可导出(?U /?S)V 等于：( A )

(A) (?H/?S)p (B) (?A/?V)T

(C) (?U /?V)s (D) (?G/?T)p

10. 某化学反应在300K、p下于烧杯中进行，放热60 kJ·mol-1，若在相同条件下安排成可逆电池进行，吸热6 kJ·mol-1，则

(1) 该系统的熵变为：( D )

(A) -200 J·K-1·mol-1 (B) 200 J·K-1·mol-1

(C) -20 J·K-1·mol-1 (D) 20 J·K-1·mol-1

(2) 当反应进度ξ= 1mol 时，可能做的最大非膨胀功为：( C )

(A) -54 kJ (B) 54 kJ (C) -66 kJ (D) 66 kJ

11. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？( B )

(A) 水蒸气冷却成水(B) 石灰石分解生成石灰

(C) 乙烯聚合成聚乙烯(D) 理想气体绝热可逆膨胀

12.某气体状态方程为，p=f(V)T，f(V)仅表示体积的函数，则恒温下该气体的熵随体积V的增加而( A )

(A) 增加(B) 下降(C) 不变(D) 难以确定

13．1mol 某理想气体的状态方程为 ，b 为不等于零的常数，则下列结论正确的是( B )

(A) 其焓只是温度的函数

(B) 其内能仅是温度的函数

(C) 其内能和焓都仅是温度的函数

(D) 其内能和焓不仅与温度T 有关，还与气体的体积或压力有关。

14．(1) 溶于水， (2) 水溶液中 (3) 溶于水生成盐酸

(4) (5)

上述气体在等温等压过程中，熵值减少的是

( A ) (A) (2) 、(3) (B) (1) 、(4)

(C) (4) 、(5) (D) (1) 、(2)

第五章

1．NaCl(s), NaCl 水溶液及水蒸气平衡共存时，系统的自由度( B )

(A) f =0 (B) f =1 (C) f =2 (D) f =3

2．区别单相系统和多相系统的主要根据是( D )

(A) 化学性质是否相同

(B) 物理性质是否相同

(C) 物质组成是否相同

(D) 物理性质和化学性质是否都相同

3．在410K ，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此

平衡体系的自由度为( A )

(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3

4．由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其组分数为( B )

(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

5．由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系，其自由度为( C )

(A) f =2 (B) f =1 (C) f =0 (D) f =3

6．将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中,恒温到

400K ，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡:

NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

系统的组分数 C 和自由度数 f 为 ( C )

(A) C = 2，f = 1 (B) C = 2， f = 2

(C) C = 1，f = 0 (D) C = 1， f = 1 m pV RT bp =+NaOH 3322()()Ag NH g Ag NH +++??→HCl 322()2()3()KClO s KCl s O g →+43()()()

NH Cl s NH g HCl g →+

1．水的三相点附近，其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994 kJ?mol -1,则在三相点附近冰的升华热约为( B )

(A) 38.83 kJ?mol -1 (B) 50.81 kJ?mol -1

(C) -38.83 kJ?mol -1 (D) -50.81 kJ?mol -1

2．一单相体系，如果有3种物质混合组成，它们不发生化学反应，则描述该系统状态的独立变量数应为( B )

(A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个

3. 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 ( C )

(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。

4．通常情况下，对于二组分 体系能平衡共存的最多相为( D )

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

5．在通常情况下，对于四组分系统平衡时所具有的最大自由度数为 ( C )

(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6

1．依据相律，纯液体在一定温度下，蒸气压应该是定值。（ √ ）

2.克-克方程比克拉贝龙方程的精确度高。 （ X ）

3．一定温度下的乙醇水溶液，可用克-克方程计算其饱和蒸气压。（ X ）

4．三组分体系最多同时存在4个相。 （ X ）

5．单组分体系的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述 ( √ )

1. A 、B 两种液体完全互溶，A 和B 正常沸点分别为60℃和70℃ ，将6molA 和4molB 混合物在101.325kPa 下加热到80℃产生第一个气泡，组成yB =0.1，继续加热到100℃时，剩下最后一滴液体，组成为xB =0.6，将1molA 和4molB 混合物在101.325KPa 下加热到90℃时产生第一个气泡，其组成为yB =0.9，继续加热到102℃，剩下最后一滴液体，组成为xB =0.7

1) 画出上述系统的T-x 图

(2) 80℃时，将4molA 和1molB 混合，计算平衡相中个有多少摩尔A 和B ？T-x 图如右图所示 5G L n n mol +=0.40.220.20.1

G L n n -==-3.33G n mol =3.0G A

n mol =0.33G B n mol

=1.67L n mol =1.0A L n mol =0.67B L n mol =

2. 为什么两相区的物系点是虚点，而相点是实点？

答：物系点表示一定温度下体系的总组成，在单相区内物系点确实存在，故为实点，但在两相区内，物系点实际上已分离成水平线上与相线相交的两种组成的共轭相了，其组成各为x1，x2 ，即在两相区内的物系点实际上并不能存在，故为虚点，而实际存在的是两相点上两种物质，故相点为实点。

3. 两组分相图中，怎样用相律确定共沸点自由度数？

解 ：

但此点上液相和气相的组成相同，xl=xg ，多了一个限制条件，故

温度亦确定。

4. 进行水汽蒸馏的必要条件是 ( A )

(A) 两种液体基本不互溶

(B) 两种液体的蒸气压都较大

(C) 外压小于101KPa

(D) 两种液体的沸点相近

5. 已知A, B 可构成共熔体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组分B 在此固溶体中的含量必 A 组分在液体中的含量。

(A) 大于 (B) 小于

(C) 等于 (D) 不能确定

6. 甲、乙、丙三个小孩共吃一支将要融化的冰棍，三个约定：(1)

各吃质量的三分之一，'1f C P =-+2C =2

P ='22110

f =-+-=

(2) 只准抿不准咬，(3) 按年龄从小到大排先后。结果乙认为冰棍中没有糖，甲认为这支冰棍非常甜，丙认为两人说法太绝对，三人的年龄谁最大，谁次之，谁最小？

答：甲最小，丙次之，乙最大，因为含糖量最高的部分凝固点最低，融化时含糖量最

高的部分先融化，先吃先甜。

7. 标出下图中各个相区的状态及成分。

8. 请在下列二组分金属等压固液T-x图上完成下列各项:

(l) 注明各区相态。

(2) 指出相图中哪些情况下系统的自由度为零，并说明理由。

(3) 绘制指定点的步冷曲线。