天津大学物理化学总复习含答案.docx
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天津大学物理化学总复习含答案
第一章热力学第一定律
1.热力学第一定律uQW只适用于：
答案：
D
（A）单纯状态变化（B）相变化
（C）化学变化（D）封闭体系的任何变化
2.1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变H约为：
4157J
3.关于热和功，下面说法中，不正确的是：
答案：
B
（A）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上
（B）只有封闭体系发生的过程中，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，可称为被交换的能量
（D）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消
4.涉及焓的下列说法中正确的是：
答案：
D
（A）单质的焓值均为零（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）化学反应中体系的焓变不一定大于
内能变化
5.下列过程中，体系内能变化不为零的是：
答案：
D
（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
6.对于理想气体，
下列关系中那个是不正确的？
答案：
A
（A）（中
0（B）（V）T0©（U）T
0（D）
“H、门
（p）T0
7.实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？
答案：
A
（A）Q=0;
H=0;P<0（B）Q=0;
H=0;
P>0
（C）Q>0;
H=0;P<0（D）Q<0;
H=0;
P<0
8.3mol的单原子理想气体，从初态Ti=300K、pi=100kPa反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2=300K、p2=50kPa,对于这一过程的Q=3741J一、W=3741J、U=_0_、H=_0_。
9.在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从Ti升高到T2,压力从pi升高到p2,贝U：
Q_=_0；W-=_0:
U_=-0。
10.当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，贝答案：
D
（A）焓总是不变（B）内能总是增加（C）总是增加（D）内
能总是减少
11.若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的条件是：
答案:
B
（a）（丄）H<0（B）（丄）H>0（C）（丄）H=0（D）不必考虑
PPP
的数值
12.一定量的理想气体，从同一初态压力pi可逆膨胀到压力为p2,则等温膨胀
的终态体积与绝热膨胀的终态体积之间的关系是：
答案：
A
（A）前者大于后者（B）前者小于后者（C）二者没有关系（D）二
者相等
13.imol单原子理想气体，从273K及200kPa的初态，经pT=C（常数）的可
逆途径压缩到400kPa的终态，则该过程的U=_-1702J。
14.imol单原子理想气体从温度为300K绝热压缩到500K时，其焓变H为4157丄。
15.从定义U=H-pV出发，推断下列关系中的不正确者：
答案：
C
（A）（存导p
（B）（_u）pCp（_r）pp
UHT
（p）p（石）p0pp
答案：
D
（B）热力学第一定律和热的基本
（D）热力学第一定律和状态函数
Uht
（C）（p）p（_T）p（p）pT（D）
16.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性质
（C）热力学第三定律和热的基本性质的基本特性
17.当某化学反应的0时，则该过程的rHm（T）随温度的升高而答
案：
A
（A）下降（B）升高（C）不变（D）无一定规律
18.氢气和氧气以2：
1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水，在该过程中答
案：
D
（A）H0（B）T0（C）p0（D）U0
19.在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：
答案：
D
（A）一定产生热交换（B）一定不产生热交换
（C）不一定产生热交换（D）温度恒定与热交换无关
20.在恒定的温度和压力下，已知反应A2B的反应热H1及反应2AC的
反应热H2，则反应C4B的反应热H3是：
答案：
D
（A）2H1+H2（B）H2—2H1（C）H2+H1（D）2H1—
H2
21.298K时，石墨的标准生成焓H：
298为：
答案：
C
（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）不
能确定
22.1mol液体苯在298K时，置于弹式量热计中完全燃烧，生成液体水和二氧
化碳气体，同时释放出热量3264kJ，则其等压燃烧热Qp约为：
答案：
C
（A）3268kJ（B）—3265kJ（C）—3268kJ（D）3265
kJ
23.若已知H2O（g）和CO（g）在298K时的标准生成焓H0/分别为：
—242kJ.moU及一111kJ.mol-1，则反应出。
©C（s）战9）CO（g）的反应热为131_kJ。
24.已知CH3COOHQ）、CO2（g）、H2OU）的标准生成热fHm（kJ.mol1）分别为：
—484.5、一393.5、—285.8，则CH3COOH（l）的标准燃烧热
CHm（kJ.mol1）是：
答案：
E
（A）874.1（B）—874.1（C）—194.8（D）194.8
1
25.已知反应H2（g）—O2（g）H2O（l）的热效应H，下列说法中，不正
2
确的是：
答案：
D
（A）H为H2O（l）的生成热（B）H为H2（g）的燃烧热
（C）H与反应的U的数值不相等（D）H与H°的数值相等
26.已知反应C（s）O2（g）CO2（g）的热效应H，下列说法中，何者不正
确？
答案：
C
（A）H是CO2（g）的生成热（B）H是C（s）的燃烧热
（C）H与反应的U的数值不相等（D）H与反应的U的数值相等
已知反应H2（g）丄O2（g）H2O9）的热效应H，下列说法中，何者不正
2
确？
答案：
B
（B）H为H2（g）的燃烧热
（D）H与反应的U数值不等
HCl（g）的等压热效应H为—92.3
答案：
D
（C）一定小于H（D）
C2H4©出9）的热效应H
答案：
B
（B）[Ec-c+6Ec-h]—[Ec=c+4Ec-
（D）[Ec=c+4Ec-h+Eh-h]—[Ec-
（A）H为H2O（g）的生成热
（C）H是负值
25.已知25r时，反应丄H2（g）丄Cl2（g）
22
kJ，则该反应的等容热效应U为：
（A）无法知道（B）一定大于H
等于H
26.用键焓来估算反应热时，反应C2H6（g）是：
（A）[Ec-c+Ec-h]—[Ec=c+Ec-h+Eh-h]H+Eh-h]
H如下：
答案：
B
（c）[Ec=c+Ec-h+Eh-h]—[Ec-c+Ec-h]c+6Ec-h]
27.已知温度T时，各反应的反应热
28.
29.
30.
31.
H2（g）
H2（g）
02（g）
2C（s）C2H2©
2
2（g）H2O（I）
C（s）
CH3CHO（l）
C02（g）
02（g）
2
则反应C2H2©
（A）—526.3526.3
若规定温度T、值将是：
（A）无法知道
H0a）=226.8kJmol-1;
0
H（b）=—286.0kJmol-1;
H；c）=—393.5kJmo「;
01
2CO2（g）2H2O（l）H（d）=—1167kJmol-1
H2OU）CH3CHOU）的反应热rH0（kJmo「）为:
（B）—132.8（C）132.8（D）
标准态下的稳定单质的焓值为零，则稳定单质的内能规定
答案：
C
（B）总是正值（C）总是负值（D）总是零
已知PbO（s）在18C的生成热为一219.5kJmo-1,在18C至200E之间，
Pb（s）、O2（g）及PbO（s）的平均热容各为0.134、0.900、0.218JK-1g-1，则在200E时PbO（s）的生成热为
218.32_kJmol-1。
在573K及0至60P0的范围内，
T7
jt（）h1.4210
P
自60100kPa作节流膨胀到
K。
表示:
N2（g）
0.15.
N2（g）的焦尔一汤姆逊系数可近似用下式
2.601014p（式中P的量纲是Pa）。
20100kPa，则体系温度的变化T为.
使25C、100kPa的1mol氦气（理想气体）膨胀到10kPa。
经过
（1）等温可逆膨胀
（2）绝热可逆膨胀计算各过程的W解：
（1）等温可逆膨胀：
H并进行比较。
p外dV
nRTInP1
P2
8.314
298ln100kPa5705J
10kPa
U0HO
（2）绝热可逆膨胀：
T2T
P1
p2
0010
8
9
2
118.6K
U
nCm.V（T2
T1）
3
2
8.314（118.6
298）
2237J
H
nCm.p（T2
T1）
5
2
8.314（118.6
298）
3729J
WUQ2237J
（3）绝热地、突然使压力减至1OkPa膨胀
Q0
nCm.v（T2T）p外dVP2W2Vi）nR（P2「T?
）
Pi
T22（3P2）T,191K
52Pi
3
UnCm.v（T2T）£8.314（191298）1334J
Hn（C.P（T2T）58.314（191298）2224J
2
第二章热力学第二定律和热力学第三定律
1.工作在100C和25r的两个大热源间的卡诺热机的效率=_20%_，熵变S=
0一。
2.
答案：
B
（C）熵增大（D）温度不
答案：
D
（B）不可逆过程的熵将增加
（D）熵和体系的微观状态数
理想气体在绝热可逆膨胀过程中：
（A）内能增加（B）熵不变
变
3.关于熵的说法正确的是：
（A）每单位温度的改变所交换的热为熵（C）可逆过程的熵变为零
有关
4.在隔离体系中发生一具有一定速度的变化，则体系的熵：
答案：
C
（A）保持不变（B）总是减少（C）总是增大（D）可任
意变化
5.在—20C和P0下，1mol的过冷水结成冰，则物系、环境及总熵变应该是：
答案：
D
（A）S系0;S环0;S总0（B）S系0;S环0;
S总0
（C）S系0;S环0;S总0（D）S系0;S环0;
S总0
6.1mol理想气体经绝热自由膨胀使体积增大10倍，则体系的熵变为：
答案：
B
（A）S=0J.K-1（B）S=19.1JK1（C）S19.1JK1（D）
S8.314J.K-1
7.1mol的纯液体在其正常沸点时完全汽化，该过程中增大的量是：
答案：
C
（A）蒸气压（B）汽化热（C）熵（D）自由能
8.液体水在100C及p0下汽化，则该过程：
答案：
D
（A）H=0（B）S=0（C）A=0（D）G=0
9.在300K时，5mol的理想气体由1dm3等温可逆膨胀到10dm3，则该过程的熵
变S是：
答案：
A
（A）11.51R（B）—11.51R（C）2.303R（D）—2.303R
10.
诺热机在两个不同温度的热源之间工作。
当工作物质为理想气体时，
热机的效率为42%。
如果改用液体工作物质，则其效率应当：
答案：
C
（A）减少（B）增加（C）不变（D）无法判断
11.求任一不可逆绝热过程的熵变，可以通过以下哪个途径求得？
答案：
C
（A）初终态相同的可逆绝热过程（B）初终态相同的可逆等温过
程
以
（C）初终态相同的可逆非绝热过程
（D）以上（B）和（C）均可
以
12.
在标准压力下，90C的液态水汽化为
90C的水蒸气，体系的熵变为：
答
案：
A
（A）S体系0（B）S体系
0
（C）S体系0
（D）
难以确
疋
13.
氮气和氧气混合气体的绝热可逆压缩过程:
答案：
C
（A）U0（B）A0
（C）S0
（D）
G0
14.
理想气体从同一初态出发，分别经（
1）
绝热可逆膨胀；（
2）多方过程膨
胀，到达同一体积V2。
则过程
（1）的熵变3和过程
（2）的熵变S2之间
的关系为：
答案：
B
（A）S1S2（B）S1S2
（C）S1S2
（D）
两者无确定
关系
15.
a
对于1mol范德华气体［（p-2）（Vm
b）
RT］，则（-
-）T为：
答案：
A
Vm
V
RR
（A）-^（B）-（C）0
（D）
—R
（S）T
（P）V
VbV
Vb
V
T
16.
某气体的状态方程为：
p（-b）RT。
式中n为物质的量，
b为常数。
如
n
18.
果该气体经一等温过程，压力自P1变到P2，则下列状态函数的变化，何者为零？
（A）U（B）
H
（C）S
（D）G
（U）TT（S）tP（
PP
V）T
P
T（
VV
T）PP（）T0
TP
热力学基本关系之一
dG
SdT
VdP适用的条件是：
答案：
D
（A）理想气体
（B）等温等压下
（C）封闭体系
（D）除膨胀功外无其它功的封闭体系
17.
已知Pb的熔点为327C，熔化热为4.86kJ.mol，则1摩尔Pb在熔化过程的熵变为：
答案：
C
（A）14.9J.Q1（B）—14.9J.Q1（C）8.10J.Q1（D）—8.10J.K
S
19.对1mol理想气体，其
（一）丁为:
P
（A）R
（B）0
答案：
D（S）t（V）P
PT
R
（D）—
P
当100J的热量从300K的大热源传向290K的另一大热源时，整个过程中体系所引起的熵变是：
（A）0.6782J.K-10.6782JK1
21.1mol理想气体在【
案：
D（A）1249Jmol-1
5226J
22.
20.
23.
24.
答案：
D
（B）—0.0115J.K-1（C）0.0115JK1（D）
273K、1p0时等温可逆膨胀到0.1p°,则过程的
（B）5226Jmof1
（C）5226calm
在298K和1p0下，硝酸钾溶解在水中时将吸收热量，对此过程:
（A）S0
（B）S0
（C）
G为：
答
（D）
答案：
B
SH
298
如右图，当把隔板抽走后，左右两侧的气体（可视为理想气体
熵变为：
（A）0.994JK-1
（C）4.16JK-1
在上题中，若一侧的
发生混合，则混合过程的
答案：
C
（B）0
（D）-.16JK-1
N2（g）换成02（g）
走时，其混合过程的熵变为：
（A）0.994JK1（B）
416JK"1
25.对于只作膨胀功的封闭体系,
（A）大于零确定
26.
程
27.
25C
26C
0.2n»L
0.8mol
0E（s）
（D）
其它条件不变，当把隔板抽
答案：
B
（D）
^G）t的值为:
P
（B）小于零
（C）
（C）4.16JK-1
答案：
A
等于零
（D）不能
使一过程其G=0应满足的条件是:
（A）可逆绝热过程
（C）等温等压且只作膨胀功的过程
（B）
（D）
使一过程其S=0应满足的条件
A）可逆绝热过程（B）等容绝热过程
绝热过程
28.使一过程其H=0应满足的条件是：
（A）可逆绝热过程
疋：
（B）
答案：
C
等容绝热且只作膨胀功的过
等温等容且只作膨胀功的过
（C）绝热过程
等容绝热过程
答案：
A
（D）等压
答案：
D
（C）绝热过程过程
（D）等压绝热且只作膨胀功的可逆
29.理想气体与温度为TK的大热源相接触作等温膨胀吸热
变到相同终态的最大功的20%，则物系的熵变为：
（A）S=（B）S=—（C）S=—-
TT5T
QJ,而所作的功是
答案：
A
Q
（D）S=-T
30.在纯物质的T-S图中，通过某点可分别作出等容线和等压线，其斜率分别为（丄）V及（_!
）p，则在该点两曲线的斜率的关系是：
答案：
c
SS
（A）（-S）v（-S）p（B）（-S）v=（4）p（C）（_S）v及（_S）p
（D）无确定
关系
31.
32.
在标准压力下，过冷水凝结成同温度的冰，则过程中应有：
（A）S体系0（B）S环境
（C）（S体系S环境）0（D）（S体系
热力学第三定律可以表示为：
（A）在绝对零度时，任何晶体的熵为零体的熵为零
（C）在摄氏零度时，任何晶体的熵为零体的熵为零
答案：
C
33.
34.
35.
（B）
（D）
0
S环境）0
答案：
B
在绝对零度时，任何完美晶
在摄氏零度时，任何完美晶
在0C到100C的范围内，液态水的蒸气压p
式为lnp晋517.60。
某高原地区的气压只有60kPa,则该地区水的沸
点为：
（A）343.3K（B）70.3K（C）3433C（D）373K
某非缔合液体在正常沸点时摩尔汽化熵为
22kJ.mol-1，则其正常沸点最接近于：
（A）500C
特鲁顿规则适用于：
（A）任何纯液体
（Pa）与温度T（K）的关系
（B）500K
（B）二元溶液
答案：
A
88J.K-1.mol-1，汽化热为
答案：
C
（C）250K
答案：
（C）缔合液体
（d）100rD
（D）正
常液体
36.在一定温度范围内，
A
lnp〒
p与温度T的关系式为：
B。
则在该温度范围内，该物质的平均摩尔气化热为：
AR。
某液态物质的蒸气压
解：
H2O（l、1000C、p0）p#=0H2O（g、1000C、p0）
37.试计算1mol液态水在100C、标准压力下向真空蒸发变成100C、标准压
力下的水蒸汽的Q、W、U、H、S、A、G、S环、S总。
已知水的正常汽化热为40.76kJ.mol-1。
假定蒸汽为理想气体。
U
H
3
（pV）40.7610
8.314373
37.66kJ
QUW
37.66kJS
H
109.3J.K
T
1G
HTS0
A
UT
S310J
SH
S环境t
—109.3
J.K1
5总=
S体+
S环境0J.K
W0
H40.76kJ
38.1mol单原子理想气体，从p仁2p0、
径压缩至p2=4p0。
试求此过程的Q、
（已知该物质初态的规定熵S1=100J.K—1.mol—
273
解：
T2
P1T1
11
P2
pdV
1PM
2nR
T
2
nRT
（）
nCm.V（T2
Ti）
P
T1
nC.p（T2
T1）
1702
V仁11.2dm3，沿pT=常数的可逆途
W、U、H、S、A及G。
1）
136.5K
nR
3R
2
5r
2
1dT2
T
1702J
2
22703972J
2837J
2nR（T2TJnRT,2270J
T1
P2
2
2
2
S2
S
S1100
20.17
79.83J
.K1
G
H
（TS）
2837
（136.5
79.83
273
100）
13.57kJ
A
U
（TS）
1702
（136.5
79.83
273
100）
14.70kJ
S
Rln1
20.17J.K1
51
Rln
nCmpln互nRln〜
39.试计算—15C、标准压力下，1摩尔过冷水变成冰这一过程的熵变S,并
与实际过程的热温商比较，判断此过程是否自发。
已知：
水和冰的等压摩尔热容分别为75J.K—1mol-1和37J.K—1mol-1,0°C时冰的熔化热△6025
J.mol-1。
（1）请画出计算S的方框图；
（2）计算该过程的熵变S;（3）
计算该过程的焓变H;（4）计算该过程环境的熵变S环；（5）用熵判据
来判断过程的方向性。
2.09
HH
S2
S3
nCplln」一^」p.TT2
-nCpJnJ
T2
J
H
T1nCpsln371n
273
6025
T1
T2
T2
258
273
22.07
1
4.2424.22J.K1
H2
H3
nC.l02T）f
Hm
nC.s（T
（答案有误S）
nCp.l
解：
SS1
75ln258
273
T2）
37（273258）602575（258273）555602511256595J
Q实际一6595i
S环境二一实际二一P5.56J.K1
T环境258
-1
$总=S体+S环二—24.22+25.56=1.34JK
-1
$总=1.34JKf0
40.
自发变化
在298K时，1molN2（理想气体）从p0绝热不可逆、等压压缩到终态压力为4p0该过程的
解：
Q
U
5
已知2在298K、p0时，1molN2的规定熵为191.5J.K^mol-1。
求S和
Q、W、U、H、G、0（2分）
W
R（T2T1）
2
T2J
nCV（T2T1）
RT1
p外（V2V1）
nCv（T2
T1）
P外（V2
nCp（T2T1）
nCPln「Rln
P0）
R（4T1T2）
5
2R（T2T1）
/0JRT2
4p（——0
4p
7R（T2T1）
2
5300J
吧）4RT1
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