物理化學期末考試試題庫 2017附答案與解析匯總

1、第一章 熱力學第一定律選擇題關于焓的性質, 下列說法中正確的是（ ）(A) 焓是系統(tǒng)內含的熱能, 所以常稱它為熱焓 (B) 焓是能量, 它遵守熱力學第一定律(C) 系統(tǒng)的焓值等于內能加體積功 (D) 焓的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關 答案：D。因焓是狀態(tài)函數(shù)。涉及焓的下列說法中正確的是（ ）(A) 單質的焓值均等于零 (B) 在等溫過程中焓變?yōu)榱?(C) 在絕熱可逆過程中焓變?yōu)榱?(D) 化學反應中系統(tǒng)的焓變不一定大于內能變化 答案：D。因為焓變H=U+(pV)，可以看出若(pV)0則HU。與物質的生成熱有關的下列表述中不正確的是（ ）(A) 標準狀態(tài)下單質的生成熱都規(guī)定為零 (B) 化合物的生成

2、熱一定不為零 (C) 很多物質的生成熱都不能用實驗直接測量(D) 通常所使用的物質的標準生成熱數(shù)據(jù)實際上都是相對值 答案：A。按規(guī)定，標準態(tài)下最穩(wěn)定單質的生成熱為零。下面的說法符合熱力學第一定律的是（ ）(A) 在一完全絕熱且邊界為剛性的密閉容器中發(fā)生化學反應時,其內能一定變化(B) 在無功過程中, 內能變化等于過程熱, 這表明內能增量不一定與熱力學過程無關(C) 封閉系統(tǒng)在指定的兩個平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時, 系統(tǒng)所做的功與途徑無關(D) 氣體在絕熱膨脹或絕熱壓縮過程中, 其內能的變化值與過程完成的方式無關答案：C。因絕熱時UQWW。（A）中無熱交換、無體積功故UQW0。（B）在無功過程中U

3、Q，說明始末態(tài)相同熱有定值，并不說明內能的變化與過程有關。（D）中若氣體絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹所做的功顯然是不同的，故U亦是不同的。這與內能為狀態(tài)函數(shù)的性質并不矛盾，因從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹不可能到達同一終態(tài)。關于節(jié)流膨脹, 下列說法正確的是(A) 節(jié)流膨脹是絕熱可逆過程(B)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內能變化(C)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的焓值改變(D)節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化 答案：B在實際氣體的節(jié)流膨脹過程中，哪一組描述是正確的:（A）Q 0, DH 0, Dp 0 （B）Q 0, DH 0 （C）Q 0, DH 0, Dp 0 （D）Q 0, DH 0, Dp 0答

4、案：C。節(jié)流膨脹過程恒焓絕熱且壓力降低。系統(tǒng)經(jīng)一個循環(huán)后，H、U、Q、W是否皆等于零？答：否。其中H和U為狀態(tài)函數(shù)，系統(tǒng)恢復至原態(tài)后其值復原，即H0、U0。而熱與功是與途徑有關的函數(shù)，一般不會正好抵消而復原，除非在特定條件下，例如可逆絕熱膨脹后又可逆絕熱壓縮回至原態(tài)，或可逆恒溫膨脹后又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。1. 在溫度T、容積V都恒定的容器中，含有A和B兩種理想氣體，它們的物質的量、分壓和分體積分別為nA，pA，VA和nB，pB，VB，設容器中的總壓為p。試判斷下列公式中哪個是正確的（ ）。 （A） （B）（C） （D） 答：（A）只有（A）符合Dalton分壓定律。4. 真實氣體液化的必要

5、條件是（ ）。 （A）壓力大于 （B）溫度低于 （C）體積等于 （D）同時升高溫度和壓力答：（B）是能使氣體液化的最高溫度，溫度再高無論加多大壓力都無法使氣體液化。;填空題節(jié)流膨脹過程又稱為 _恒焓_ 過程，多數(shù)氣體經(jīng)此過程后引起溫度_下降_. (2分)25 下, 1 mol N(可視為理想氣體)由 1 dm3膨脹到 5 dm3,吸熱 2 kJ, 則對外作功 W = 2 kJ (按系統(tǒng)得功為正的規(guī)定) .第二章 熱力學第二定律;選擇題對任一過程，與反應途徑無關的是(A) 體系的內能變化 (B) 體系對外作的功 (C) 體系得到的功 (D) 體系吸收的熱答案：A。只有內能為狀態(tài)函數(shù)與途徑無關，僅

6、取決于始態(tài)和終態(tài)。在絕熱條件下，迅速推動活塞壓縮氣筒內空氣，此過程的熵變(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 無法確定 答案：A。絕熱不可逆過程熵要增加。一卡諾熱機在兩個不同溫度之間的熱源之間運轉, 當工作物質為氣體時, 熱機效率為42%, 若改用液體工作物質, 則其效率應當(A) 減少 (B) 增加 (C) 不變 (D) 無法判斷 答案：C 在標準壓力下，100的液態(tài)水氣化為100的水蒸汽，體系的熵變?yōu)椋?A)S體0 (B)S體0 (C)S體0 (D)難以確定 答案：A。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，混亂度增加，故熵增加。263K的過冷水凝結成263K的冰，則：(A)S 0 (C) S

7、= 0 (D) 無法確定 答案：A。恒溫下液體變固體熵減少。理想氣體從狀態(tài)I經(jīng)自由膨脹到狀態(tài)II，可用哪個熱力學判據(jù)來判斷該過程的自發(fā)性？(A)H (B) G (C)S隔離 (D) U 答案：C。理想氣體自由膨脹不做功，亦不換熱，故為隔離系統(tǒng)。 在，兩相中均含有A和B兩種物質，當達到平衡時，下列種哪情況是正確的： 答案：B熱力學第三定律可以表示為：(A)在0K時，任何晶體的熵等于零 (B)在0K時，任何完整晶體的熵等于零(C)在0時，任何晶體的熵等于零 (D)在0時，任何完整晶體的熵等于零 答案：B ;問答題;填空題一個過程系統(tǒng)的熵變?yōu)镾， 而另一個過程的始終態(tài)與前過程相同，但路徑不同，則此過

8、程系統(tǒng)的熵變應為_S_。(1分)因為狀態(tài)函數(shù)與過程無關;計算題(15分)101.3 kPa下, 1 mol的 100 水與 100 的大熱源相接觸, 經(jīng)過兩種不同的過程到達終態(tài) 100 , 101.3 kPa的水蒸氣: (1)保持壓力不變; (2)向真空膨脹.試分別計算這兩種過程的 Q, W,U,H,S,A及G 并判斷過程是否可逆.已知 100,101.3 kPa下水的氣化熱vapHm = 40.71 kJ.mol1, V(l) = 18.810-6 m3.mol1, V(g) = 3.02102 m3.mol-1.解: (1) W = - pV = - 101.3103(3.02102-18

9、.810-6) = - 3.06 kJ Q = H = 40.71 kJ U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ S = Q/T = 40.71103/373 = 109.1 J.K A = U - TS = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ G = 0 在沸點下蒸發(fā),故為可逆過程.由 G = 0 也可判斷. (2) W =0 U = 37.65 kJ H = 40.71 kJ S = 109.1 J.K A = - 3.06 kJ G = 0Q =U-W=37.65 kJ S(環(huán)) = - Q/T = - (U-W)/T = - 37.651

10、03/373 = - 100.9 J.K S(總) = S + S(環(huán)) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K1 0 過程(2)為不可逆過程.將裝有0.2 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3的恒溫密閉容器內，容器內充滿100kPa、x mol氮氣。將小泡打碎，乙醚完全汽化并與氮氣混合。已知乙醚在100 kPa下沸點為308.15K，此時的蒸發(fā)焓為25.10 kJmol1。試求（1） 混合氣體中乙醚的分壓；（2） 分別計算氮氣和乙醚的H、S、G。 （10分） 解：(1) = =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa = 25.62kPa (2)

11、 變化過程中氮氣的溫度和分壓沒變，故 H=0J、S=0JK1、G=0J。 乙醚的變化過程可設想為：乙醚(l，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，p乙醚)于是：H=H1+H2=(0.225.10+0) kJ =5.02 kJDS=S1+S2=JK1=18.56 JK1 DG=G1+G2= 0+J = 697.8 J 或者采用下式計算 G=HTS第三章 多組分系統(tǒng)熱力學;選擇題 兩液體的飽和蒸汽壓分別為p*A，p*B ，它們混合形成理想溶液，液相組成為x，氣相組成為y，若 p*A p*B ， 則：(A)yA xA (B)yA yB (

12、C)xA yA (D)yB yA 答案：A已知373K時液體A的飽和蒸氣壓為133.24kPa，液體B的飽和蒸氣壓為66.62kPa。設A和B形成理想溶液，當溶液中A的物質的量分數(shù)為0.5時，在氣相中A的物質的量分數(shù)為：(A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3 答案：C;填空題在20、標準壓力下各為0.8mol的水乙醇混合物，水和乙醇的偏摩爾體積分別為17.0和57.4 cm3mol1 ， 則該混合物的體積為_(0.817.0+0.857.4) cm3mol1 = 59.52cm3mol1_。 (2分)!第四章 化學平衡;選擇題下面的敘述中違背平衡移動原理的是(A) 升高溫度平

13、衡向吸熱方向移動 (B) 增加壓力平衡向體積縮小的方向移動(C) 加入惰性氣體平衡向總壓力減少的方向移動 (D) 降低壓力平衡向增加分子數(shù)的方向移動答案：C。加入惰性氣體平衡向總壓力增大的方向移動已知反應 2NH3 = N2 + 3H2，在等溫條件下，標準平衡常數(shù)為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 的標準平衡常數(shù)為：N2+3H2=2NH3 標準平衡常數(shù)為4 所以答案為C(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C。某溫度時，NH4Cl(s)分解壓力是pQ ,則分解反應的平衡常數(shù) KpQ 為： (A) 1 (B) 1/2 (C)

14、1/4 (D) 1/8答案：C。某溫度不，固體分解為氣體產(chǎn)物的平衡總壓稱為該固體的分解壓力。此題中的分解壓力為pQ，可見分解產(chǎn)物NH3與HCl的分壓均為(1/2) pQ 。在1100 時，發(fā)生下列反應：(1) C(s)+2S(s)=CS2(g) K1Q =0.258(2) Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) K2Q =3.9 10-3(3) 2H2S(g)=2H2(g)+2S(s) K3Q =2.29 102則1100 時反應 C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的KQ 為: (A) 8.99108 (B) 8.99105 (C) 3.69105 (D)

15、3.69108答案：A。反應(3)=(1)-2(2)+(3)故KQ= K1Q (K2Q )2K3Q在298K時，氣相反應H2 + I2 = 2HI的 DrGm$=16778Jmol-1 ，則反應的平衡常數(shù)Kp$為：(A) 2.0 1012 (B) 5.91 106 (C) 873 (D) 18.9 答案：C。根據(jù)。加入惰性氣體對哪一個反應能增大其平衡轉化率？ (A) C6H5C2H5(g) = C6H5C2H3(g) + H2(g) (B) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) (C) 3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) = NH3(g) (D) CH3COO

16、H(l) + C2H5OH(l) = H2O(l) + C2H5COOH3(l) 答案：A;填空題氣相反應A2(g)+2B2 (g)=2AB2 (g), 其H= -200KJmol-1, 采用 (降低，恒定，提高)_降低_溫度和(降低，恒定，提高)_提高_壓力措施可使平衡最有效地向右移動? (2分)放熱反應，vB0, 故降低溫度，提高壓力有利于反應向右移動。在溫度為T時反應C(s)+O2 (g) = CO2(g)、C(s)+(1/2)O2 (g) = CO(g) 的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則反應CO(g)+O2 (g) = CO2(g)的平衡常數(shù)為_K1/K2_。(1分)!第五章 相平衡;選

17、擇題一單相體系, 如果有3種物質混合組成, 它們不發(fā)生化學反應, 則描述該系統(tǒng)狀態(tài)的獨立變量數(shù)應為(A) 3個 (B) 4個 (C) 5個 (D) 6個 答案：B。FCP23124NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存時, 系統(tǒng)的自由度(A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C2，P3，故F=2-3+2=1。如果只考慮溫度和壓力的影響, 純物質最多可共存的相有(A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4 答案：C。F=CP21P23P，當F最小為零時P=3。 對于相律, 下面的陳述中正確的是(A) 相律不適用于有化學

18、反應的多相系統(tǒng) (B) 影響相平衡的只有強度因素(C) 自由度為零意味著系統(tǒng)的狀態(tài)不變 (D) 平衡的各相中, 系統(tǒng)包含的每種物質都不缺少時相律才正確 答案：B 關于三相點, 下面的說法中正確的是(A) 純物質和多組分系統(tǒng)均有三相點 (B) 三相點就是三條兩相平衡線的交點(C) 三相點的溫度可隨壓力改變 (D) 三相點是純物質的三個相平衡共存時的溫度和壓力所決定的相點 答案：D用相律和Clapeyron方程分析常壓下水的相圖所得出的下述結論中不正確的是(A) 在每條曲線上, 自由度F=1 (B) 在每個單相區(qū), 自由度F=2(C)在水的凝固點曲線上, Hm(相變)和Vm的正負號相反(D)在水的

19、沸點曲線上任一點, 壓力隨溫度的變化率都小于零。答案：D 二組分系統(tǒng)的最大自由度是(A) F=1 (B) F=2 (C) F=3 (D) F=4 答案：C。FCP22P24P，當P=1時F3。體系中含有H2O、H2SO44H2O、H2SO42H2O、H2SO4H2O、H2SO4 ，其組分數(shù)C為：(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：B在410 K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)， 此平衡體系的自由度為：(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 1答案：A。FCP12310。CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(g)構成的

20、平衡物系，其組分數(shù)為：(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 答案：B。CSRR5203.由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(s)構成的平衡體系其自由度為：(A)F=2 (B)F=1 (C)F=0 (D)F=3 答案：C。共5種物質，2個化學反應，故C=5-2=3,有5個相，F(xiàn)=C-P+2=0。三相點是：(A) 某一溫度，超過此溫度，液相就不能存在 (B) 通常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度(C) 液體的蒸氣壓等于25時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度 (D) 固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力 答案：D問答題第七章 電化學;選擇題離子獨立運

21、動定律適用于(A) 強電解質溶液 (B) 弱電解質溶液 (C) 無限稀電解質溶液 (D) 理想稀溶液 答案C;填空題已知18時， Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl 溶液的極限摩爾電導率分別為2.88102、1.203102、1.298102 Sm2mol1，那么 18時NH4OH 的= (計算式)_( Ba(OH)2 + 2NH4Cl BaCl2 )/2_ = _( 2.88+21.298 1.203) 102 Sm2mol1 / 2 = 2.137102 Sm2mol 1_ 。 (2分)已知 ZnCl2水溶液的平均活度為 a,則 ZnCl2的活度 a （a）3。25 時,反應 2H2O

22、(l) 2H2(g) O2(g) 所對應電池的標準電動勢 E 1.229 V. 反應 H2(g)1/2O2 H2O(l) 所對應的電池標準電動勢應為1.229 V . 質量摩爾濃度為 b 的 LaCl3水溶液的平均質量摩爾濃度 b=2.28b.雙液電池中不同電解質溶液間或不同濃度的同一種電解質溶液的接界處存在液界電勢，可采用加鹽橋的方法減少或消除。;計算題(14分) 反應Zn(s) + CuSO4(a=1) = Cu(s) + ZnSO4(a=1)在電池中進行，298K下，測得電池的電動勢E=1.0934V，電動勢溫度系數(shù)。寫出該電池表達式和電極反應； 求該電池反應的rGm、rSm、rHm和Q

23、r。解：（1）正極反應：Cu2+(a=1) + 2e Cu(s) （1分）負極反應：Zn(s) Zn2+ (a=1) + 2e （1分）電池表達式： Zn| Zn2+ (a=1) | Cu2+(a=1) | Cu （2分）（2）根據(jù)能斯特公式有： （2分）所以：rGm = -zEF = -21.093496485 = -210993.398Jmol-1 （2分） （2分）rHm = rGm + TrSm = -210993.398 + 298(-82.78) = -235661.838Jmol-1 （2分）Qr = TrSm = 298(-82.78)= -24669.67 Jmol-1 （2分）（16分）在298.15K時，測得下列電池的電動勢E為1.228V Pt,H2()H2SO4(0.01molkg1)O2()，Pt已知。 試寫出該電池的正、負極反應及電池反應； 試計算此電池的溫度系數(shù)，rGm，rHm，rSm和Qr； 設該電池反應熱在此溫度范圍內為常數(shù)，試求此電池在273.15K時的電動勢。解： 該電池的正、負極反應及電池反應為：負極 ： H2() 2H+(mH+ =20.01 molkg-1 ) + 2e (1分)正極 ： yO