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物理化学习题和答案

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物理化学期末复习

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一、单项选择题
1. 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

2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：(　　)
A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶

3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(　　)
　　　 (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

4. 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
　　 (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

5. 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（　　）

(A) W =0， Q <0， DU <0
(B). W＞0， Q <0， DU >0
(C) W <0， Q <0， DU >0
(D). W <0， Q =0， DU >0

6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（　　）
　　　 (A) 化学平衡态就是化学反应的限度
　　　 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化
　　　 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等
　　　 (D) 任何化学反应都有化学平衡态

7. 封闭系统内的状态变化：（　　）
A 如果系统的DSsys>0，则该变化过程自发
B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发
C 仅从系统的DSsys，变化过程是否自发无法判断

8. 固态的NH4HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是（　　）
A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2

9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度：（　　）
A C=3，=1 B C=3，=2
C C=4，=2 D C=4，=3

10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（　　）
　　　　(A) ΔS=0　　　　　 (B) ΔG=0　　　　
　　　　(C) ΔH=0　　　　　 (D) ΔU=0

11. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（　　）。
A. 绝热箱中所有物质
B. 两个铜电极
C. 蓄电池和铜电极
D. CuSO4水溶液

12. 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

13. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是（　　）
　　 (A) 表面能　　　　　 (B) 比表面吉布斯函数
　　　 (C) 表面张力　　　 (D) 附加压力

14. 实验测得浓度为0.200mol·dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·m-1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为（　　）
　　　　A. 0.3569S·m2·mol-1 B. 0.0003569S·m2·mol-1
　　　　C. 356.9S·m2·mol-1 D. 0.01428S·m2·mol-1

15. 某化学反应其反应物消耗7/8所需的时间是它消耗掉3/4所需的时间的1.5倍，则反应的级数为（　　）
A. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应

16. 关于三相点, 下面的说法中正确的是（　　）
　　　 (A) 纯物质和多组分系统均有三相点
　　　 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点
　　　 (C) 三相点的温度可随压力改变
　　　 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点

17. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（　　）
A Q > 0，W > 0，∆U > 0 B Q = 0，W = 0，∆U < 0
C Q = 0，W = 0，∆U = 0 D Q < 0，W > 0，∆U < 0

18. 关于连串反应的各种说法中正确的是（　　）
　　　 (A) 连串反应进行时, 中间产物的浓度定会出现极大值
　　　 (B) 连串反应的中间产物的净生成速率等于零
　　　 (C) 所有连串反应都可用稳态近似法处理
　　　 (D) 在不考虑可逆反应时, 达稳定态的连串反应受最慢的基元步骤控制

19. ΔG=0 的过程应满足的条件是（　　）
　　　 (A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程
　　　 (B) 等温等压且非体积功为零的过程
　　　 (C) 等温等容且非体积功为零的过程
　　　 (D) 可逆绝热过程

20. 一定温度下，一定量的 PCl5(g)在某种条件下的解离度为a，改变下列条件，何者可使a增大？（　　）
(A) 增加压力使体积缩小一倍
(B) 体积不变，通入 N2气使压力增大一倍
(C) 压力不变，通入 N2气使体积增大一倍
(D) 体积不变，通入 Cl2气使压力增大一倍
21. 对于NaSO，其离子平均活度与平均活度因子，质量摩尔浓度间的关系为：（　　）
A B C
D 以上A，B，C 给出的关系都不对

22.氮气进行绝热可逆膨胀（　　）
　　　 (A) ΔＵ＝０ 　(B) ΔＳ＝０　 (C) ΔＦ＝０　 (D) ΔＧ＝０

23. 若天空云层中小水滴的大小发生变化时，一定是（　　）
　　　 (A) 大水滴变大，小水滴变小
　　　 (B) 大水滴变小，小水滴变大
　　　 (C) 大小水滴都变大
　　　 (D) 大小水滴都变小
24. 杠杆规则适用于（　　）
A. 多组分两相系统 B.单组分两相系统 C. 单组分单相系统 D.只能是双组分两相系统

25. 定义偏摩尔量时规定的条件是（　　）
　　　 (A) 等温等压　　　　　　　　　　　　 (B) 等熵等压
　　　 (C) 等温, 溶液浓度不变　　 (D) 等温等压, 溶液浓度不变

26. 质量作用定律适用于（　　）
　　(A) 对峙反应　　　 (B) 平行反应
　　　 (C) 连串反应 　　(D) 基元反应

27. 在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机，其最大效率为（　　）。
A. 100 % B. 75 % C. 25 % D. 20 %

28. 温度升高溶胶的稳定性（　　）
A. 增加 B. 下降 C. 不变 D. 先增加后下降

29. 真实液态混合物：（　　）
A 活度因子f的取值在0—1之间
B 活度因子f的取值有时大于1
C 活度因子f的大小符合： bB趋近于0时，fB的取值趋近于1

30. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是（　　）
　　　 (A) TdS是过程热　　 (B)pdV是体积功
　　　 (C) TdS是可逆热　　 (D)在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热

31. 离子独立运动定律适用于（　　）
(A) 强电解质溶液 (B) 弱电解质溶液
(C) 无限稀电解质溶液 (D) 理想稀溶液

32. 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

33. 已知下列反应的平衡常数：
H2(g) + S(s) = H2S(g) K1
S(s) + O2(g) = SO2(g) K2
则反应H2S(g) + O2(g)= H2(g) + SO2(g) 的平衡常数为（　　）
A. K2/K1 B. K1—K2 C. K1×K2 D. K1/K2

34. 关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是（　　）
　　　 (A) 环境的熵变与过程有关
　　　 (B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵
　　　 (C) 熵变等于过程的热温商
　　　 (D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和

35. 已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH，下列说法中何者不正确（　　）
A. ΔH是CO2(g)的生成热 B. ΔH是CO(g)的燃烧热
　　　　C. ΔH是负值 　　　　　D. ΔH与反应ΔU的数值不等

36. 采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时, 需要选用一个标准电池。这种标准电池所具备的最基本条件是（　　）
　 　(A) 电极反应的交换电流密度很大, 可逆性大
　　　 (B) 高度可逆, 电动势温度系数小, 稳定
　　　 (C) 电池可逆, 电势具有热力学意义
　　　 (D) 电动势精确已知, 与测量温度无关

37. 溶液表面的吸附现象和固体表面的吸附现象的明显区别是（　　）
　　(A) 固体表面的吸附量大，溶液表面的吸附量小
　　(B) 溶液表面的吸附量大，固体表面的吸附量小
　　(C) 溶液表面可以产生负吸附，固体表面不产生负吸附
　　(D) 固体表面的吸附与压力有关，溶液表面的吸附与压力无关

38. 杠杆规则适用于（　　）
A. 多组分两相系统 B.单组分两相系统 C. 单组分单相系统 D.只能是双组分两相系统

39. 在一绝热恒容的容器中,10 mol H2 O(l)变为10 mol H2 O(s)时,如果不做非体积功,热力学函数的变化为零的是（　　）
　　　 (A) ΔS　　　　　 (B) ΔG　　　　　 (C) ΔH　　　　　 (D) ΔU

40. 对于一个由N2 (g)、O2 (g)、CO2 (g)、组成的混合系统，若已知它们的物质的量之比为ｎ(N2 ):n(O2 ):n(CO2 )=7:2:1, 则描述该系统的状态所需要的独立变量数为（　　）
　　　 (A) 2个　 　　　 (B) 3个　　　　 (C) 4个　　　　 (D) 5个

二、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。
1.吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。 （　　）
2.A和B 形成的固熔体由A（s）和B（s）两相构成。 （　　）
3.水在玻璃毛细管中时正常沸点高于100℃。 （　　）
4.温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。 （　　）
5.热力学过程中W的值应由具体过程决定。 （　　）
6.在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。 （　　）
7.对于封闭体系，在定压下没有非体积功时，系统从环境吸收的热量全部用来增加热力学能。
（　　）
8.四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。 （　　）
9.只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。 （　　）
10.热不可能从低温物体传向高温物体。 （　　）
11.根据定义，所有体系的广度性质都有加和性质。 （　　）
12.可逆的化学反应就是可逆过程。 （　　）
13.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 （　　）
14.拉乌尔定律和亨利定律既适用于理想溶液，也适用于稀溶液。 （　　）
15.定温定压下，纯物质A的化学势就是该条件下的摩尔吉布斯函数Gm,A 。 （　　）
16.物质B有从化学势大的一相转移到化学势小的一相的趋势。 （　　）
17.如某溶质的稀溶液随溶质浓度的加大其表面张力变小，则在平衡态下该溶质在界面层中的浓度一定大于在溶液本体中的浓度。　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）
18.系统的混乱度增加，则其熵值减小。 （　　）
19.处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。 （　　）
20.1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。（　　）
21.对于由A和B两组分组成的均相系统，定温定压下再向该系统加入少量A或B时，A的偏摩尔体积VA增加时，B的偏摩尔体积VB就减少。　　　　　　　　　　　　　 （　　）
22.在标准压力下加热某物质，温度由T1上升到T2，则该物质吸收的热量为，在此条件下应存在ΔH=Q的关系。　　　　　　　　　　　　 （　　）
23.公式只适用于可逆过程。 　 （　　）
24.在其他条件相同时，电解质对溶胶的聚沉值与反离子的化合价数成反比，即反离子的化合价数越高，其聚沉值越小。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
25.二组分真实液态混合物的总蒸气压与组分B的摩尔分数xB成直线关系。 （　　）
26.惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。 （　　）
27.体系经过一不可逆循环过程，其>0。 （　　）
28.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。 （　　）
29.热力学过程中W的值应由具体过程决定。 （　　）
30.一定温度下，化学反应的一定大于该反应的。 （　　）
三．简答题
1．理想气体向真空膨胀是恒温过程，它的ΔS可通过设计一个在相同的始态和终态下的恒温可逆过程来计算。理想气体向真空膨胀又是绝热过程，那么它的ΔS是否也可通过设计一个在相同的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢？

2．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？

3.若在温度为T的容器内达到平衡后，通入不参与反应的惰性气体，会不影响平衡常数的值和平衡产量？设气体都是理想气体。

4．如何用相律来说明恒沸混合物不是化合物。

5．25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。问些反应的ΔH是否就是4561J?

6.在装有部分液体的毛细管中，当在一端加热时，问润湿性和不润湿性液体分别向毛细管哪一端移动？

7．电解浓度为0.5mol的硫酸水溶液和电解浓度为1mol的氢氧化钠水溶液，都使用铂作电极，在相同温度下的理论分解电压是否总是相同？为什么？

8．若天空中的小水滴要起变化，一定是其中大水滴进行蒸发，水蒸气凝结在小水滴,使大小不等的水滴趋于相等。对吗？为什么？

答案
一、
1-5 DCDAB 6-10 CCCAB 11-15 ACDBB 16-20 DCDAC
21-25 BBAAD 26-30 DDBBD 31-35 CBACA 36-40 BCADA
二、
1-5 ××√×√
6-10 √×√√×
11-15 ××××√
16-20 √√××√
21-25 √√×√×
26-30 ××√√×
三、
1. 不可以。因为理想气体向真空膨胀是绝热不可逆过程，它与绝热可逆膨胀不可能达到同一终态。这是因为理想气体向真空膨胀时温度不变，而绝热可逆膨胀时对外做功消耗内能从而温度下降。

2. 加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。

3. 加入惰性气体且均为理想气体虽能改变系统压力，但并不能改变平衡常数 ，因其不是压力的函数。但却可以影响平衡产量。

4. 恒沸混合物的特点是其气相和其平衡的液相组成相同，故R’=1。对这种两相平衡系统来说F=(N-R-R’)-P+2
F=(2-0-1)-2+2=1压力一经指定，其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定，但若压力改变，平衡系统的温度及各相组成亦改变，可见恒沸混合物的组成随压力而变，它不是化合物。

5. 否。Qp＝ΔH的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH≠Qp。

6. 当在图中右端加热时，润湿性液体（左图）将向左移动；而不润湿性液体（右图）将向右移动。因为表面张力随温度的升高而降低，润湿性液体（左图）两弯曲液面的附加压力分别指向管的左右两端，当右端加热时，右端的附加压力降低，因此液体将向左移动；而不润湿性液体（右图）因两附加压力指向液体内部，则右端加热时，液体移动方向正好相反，向右移动。

7. 是的。因为其理论分解电压与相应的原电池的电动势相等。分别计算两个不同溶液的原电池的电动势，结果都为1.23伏。说明电解水产生氢和氧的理论分解电压与溶液的pH值无关。

8. 不对。根据开尔文公式 小水滴的蒸气压较大，因此应为小水滴蒸发，水蒸气凝结在大水滴上，使大水滴变得更大，最后小水滴消失。
例：铅蓄电池 Pb½PbSO4(s), H2SO4(b), PbSO4(s), PbO2(s)½Pb
在0 ~ 60 oC范围内E/V=1.9174+5.61´10-5 t/ oC +1.08´10-8t2/ oC2
25 oC上述电池的标准电动势为2.041V.
1）试写出电极反应及电池反应
2）求浓度为1mol×kg-1 H2SO4的g±、a± 及a
3）求电池反应的DrGm、DrSm、DrHm及可逆热Qr

解：1）阳极：Pb(s) + SO42- Û PbSO4(s) + 2e
　　　 阴极: PbO2(s) + SO42- + 4H+ + 2e Û PbSO4(s) +2H2O
　　　 电池反应: Pb(s) + PbO2(s) +2SO42- + 4H+ Û2 PbSO4(s) +2H2O
　　2）

　　3）